Manual de Conservacion de Suelos

Protección, restauración y conservaci conser vación ón de suelos forestales

MANUAL DE OBRAS Y PRÁCTICAS

Protección, restauración y conservaci conser vación ón de suelos forestales

MANUAL DE OBRAS Y PRÁCTICAS

Auto Au tores res Leticia Cuevas Flores David Tejeda Sartorius Jacinto Samuel García Carreón Jesús Alejandro Guerrero Herrera Juan Carlos González Olarte Honorio Hernández Méndez María de Lourdes Lira Quintero Jorge Luis Nieves Frausto Carlos Manuel Vázquez Martínez Ramón Cardoza Vázquez

Agra Ag rade deci cimi mient entos os Al Dr. Carlos Ortiz Solorio y a la Dra. Ma. del Carmen Gutiérrez Castorena, edafólogos del Instituto de Recursos Naturales del Colegio de Postgraduados, Montecillos, Estado de México, por la revisión técnica del manual original. A la Lic. Dalia de la Peña Wing y a la L.D.G. Edith Rosario Morales Reyna, por su trabajo en la corrección y revisión editorial de la versión original de las primeras tres ediciones. Fotografía: Gerencia de Suelos Forestales 1a edición: 2004 2a edición: 2006 3a edición: 2007 D.R. © 2007. Comisión Nacional Forestal ( conafor) Periférico Pte. No. 5360, Col. San Juan de Ocotán C.P. 45019, Zapopan, Jalisco, México. Tel. 01 (33) 3777-7000 www.conafor.gob.mx ISBN 968-6021-19-1 Impreso y hecho en México Printed and made in Mexico

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El suelo ha sido hasta el presente un patrimonio subestimado, un recurso que hemos dilapidado y cuya pérdida, de continuar, pone en peligro nuestra viabilidad como nación [...] Recuperar el suelo y protegerlo ecazmente de los agentes erosivos y degradantes sólo será posible con grandes esfuerzos de muchas genera- genera- ciones [...] De la manera como una sociedad utiliza la tierra se puede predecir cuál será su futuro. Plan Estratégico Forestal para México 2025

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Índice Presentación Introducción

9 11

Capítulo 1. Cuencas

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Defnición

Tipos de cuencas Importancia de las cuencas Características de las cuencas Elementos de una cuenca que intervienen en los escurrimientos Procedimiento para la delimitación de cuencas Elementos para la medición de una cuenca

17 18 18 20 22 25 27

Capítulo 2. Instrumentos y procedimientos topográfcos topográfcos

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Instrumentos topográfcos

31 31 36 37 38 41 42 48

Caballete tipo triangular o aparato “A” Nivel de manguera Nivel de mano Abney o clisímetro Niveles digitales Procedimientos topográfcos

Determinación de la pendiente de un terreno Trazo de curvas a nivel Capítulo 3. Estimación Es timación de escurrimientos superfciales

53

Probabilidad y periodo de retorno de la lluvia Cálculo de la probabilidad de lluvia Cálculo del periodo de retorno

56 57 58 61 68

Cálculo del escurrimiento superfcial

Cálculo del escurrimiento máximo instantáneo

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Capítulo 4. Obras y prácticas

71

Obras para el control de erosión en cárcavas

73

Presas Presa de malla de alambre electrosoldada o ciclónica Presa de morillos Presa de ramas Presa de piedra acomodada Presa de geocostales Presa de llantas Presa de mampostería Presa de gaviones Obras en taludes Cabeceo de cárcavas Estabilización de taludes Protección y conservación de caminos

75 75 83 91 99 109 117 125 137 153 153 159 165

Obras para el control de erosión laminar

173

Terrazas Terrazas de muro vivo Terrazas de formación sucesiva Terrazas individuales Barreras de piedra en curvas a nivel Zanjas Zanjas trincheras (tinas ciegas) Sistema de zanja bordo Zanjas derivadoras de escorrentía Bordos en curvas a nivel Roturación Prácticas vegetativas Cortinas rompevientos Enriquecimiento de acahuales Sistemas agroforestales Acomodo de material vegetal muerto

175 175 185 193 199 205 205 215 221 229 237 243 243 253 267 283

Glosario Bibliografía Acerca de los autores

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289 295 297

Presentación Al igual que en el resto del mundo, en Mé xico los recursos naturales enfrentan una situación difícil, en particular el recurso suelo. En muchas partes presenta procesos de degradación que inician con la pérdida de cubierta vegetal ocasionada por muy diversos factores económicos y sociales, y que continúa con su erosión, la pérdida de fertilidad, la compactación, lo que afecta de manera importante la disponibilidad y calidad del agua y en ocasiones la seguridad humana debido a derrumbes, inundaciones y otros fenómenos. La sociedad mexicana tiene el compromiso de participar en la conservación del recurso suelo y podemos hacerlo desde dos frentes: uno de ellos es previniendo su degradación, conservando la vegetación que los protege, y el segundo, frenando y revirtiendo los procesos de degradación ya presentes. Con estas premisas, en 2004 la Comisión Nacional Forestal ( conafor ) elaboró y publicó la primera edición de esta obra, Protección, restaura- ción y conservación de suelos forestales. Manual de obras y prácticas , como una guía clara y sencilla para cumplir, de manera cotidiana, con la tarea de proteger y reparar la piel de la tierra de nuestro país. Dada la gran demanda y utilidad del manual, la conafor publica una nueva edición, buscando satisfacer esta necesidad. El manual concentra información sobre una serie de técnicas que al aplicarse contribuyen de manera significativa a incrementar la cobertura vegetal, a disminuir los escurrimientos superficiales, a fortalecer la filtración e infiltración de agua hacia los mantos freáticos, así como a evitar la erosión, entre otros beneficios. Biól. José Cibrián Tovar

Director General de la conafor

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Introducción El suelo es un recurso natural considerado como no renovable por lo difícil y costoso que resulta recuperarlo o mejorar sus propiedades después de haber sido erosionado o deteriorado física o químicamente. Sin embargo, en México el suelo ha sido un patrimonio subestimado, un recurso que hemos dilapidado y cuya pérdida, de continuar, pone en peligro nuestra viabilidad como nación. La falta de atención y regulación de su uso se refleja en altos niveles de degradación y las repercusiones sociales, económicas y ambientales, aunque graves, no han sido valoradas en su totalidad. Estudios recientes muestran que 64% de los suelos de México presentan problemas de degradación en diferentes niveles —que van de ligera a extrema—, 13% son terrenos desérticos o rocosos y zonas abandonadas o improductivas y tan sólo 23% del territorio nacional cuenta con suelos que mantienen actividades productivas sustentables o sin degradación aparente. De la superficie degradada, el tipo de erosión más importante es, sin duda, la hídrica, que afecta 37% (73’000,000 de hectáreas). Su efecto más evidente es la formación de cárcavas, cuya superficie afectada comprende una extensión de 12% (24’000,000 de hectáreas). Asimismo, la erosión también afecta las capas superficiales de las tierras (erosión laminar) en una superficie de aproximadamente 25%, en las que todavía es posible desarrollar actividades agropecuarias y forestales —a pesar de una reducción considerable en la producción— y puede revertirse este fenómeno mediante el uso y manejo sustentable del recurso.

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Otros tipos de degradación importantes son: la erosión eólica, que afec ta 15% del territorio nacional, sobre todo en las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas, y la degradación química (salinización y contaminación por desechos urbanos e industriales), que se encuentra principalmente en las zonas agrícolas y abarca 13’000,000 de hectáreas a nivel nacional, de las cuales, además, 6’600,000 presentan problemas de salinidad.

También se ha identificado que la causa principal de la degrad ación del suelo se debe a la deforestación asociada a los cambios del uso del suelo y actividades pecuarias que representan 51.3% del área degradada. Otras causas de deterioro están exclusivamente ligadas con las actividades agrícolas, en específico con prácticas inadecuadas de producción, como: riego excesivo, quema de residuos de cosecha, exceso de labranza y falta de prácticas de conservación de suelo y agua. Con respecto a las áreas forestales, la superficie degradada comprende aproximadamente 16’000,000 de hectáreas y los niveles de degradación se clasifican como: ligeros, moderados, severos y extremos, con afectaciones en la vegetación de bosque, selva, matorra l y sus respectivas vegetaciones secundarias (Carta de uso del suelo y vegetación, inegi , 1996). Las consecuencias de la deforestación y de la degradación del suelo forestal son: la erosión y sedimentación en lagos, ríos y lagunas; la disminución en la captación de agua y recarga de mantos acuíferos; las inundaciones; la reducción del potencial productivo por la pérdida paulatina de fertilidad de suelos, y los impactos negativos en la biodiversidad, cuyos efectos resultantes son la pobreza y migración de la población rural. Por ello, es importante considerar acciones de protección, conservación y restauración de suelos forestales integradas al manejo de los recursos naturales —en especial del suelo, la vegetación y el agua— que 12

contribuyan al objetivo global de mantener y mejorar la condición del suelo, encaminado a la producción sustentable. Para llevar a cabo un programa integral de conservación y restauración de suelos en áreas forestales, se deben considerar las distintas prácticas vegetativas, agronómicas y mecánicas. Estas últimas tienen influencia en especial sobre el transporte de las partículas del suelo y poco efecto en su desprendimiento, mientras que las dos primeras son más eficientes. Para enfrentar la problemática mencionada, el Plan Estratégico Fores- tal para México 2025 plantea estrategias y líneas de acción que contemplan como prioridad poner en práctica medidas urgentes para la protección, conservación, restauración y manejo adecuado de los suelos forestales, como una de las bases esenciales pa ra el aprovechamiento forestal sustentable. La Comisión Nacional Forestal (conafor ), organismo público descentralizado del gobierno federal, constituido por Decreto Presidencial del 4 de abril del 2001, tiene entre sus funciones la de: “ejecutar y pro mover programas productivos de restauración, de conservación y de aprovechamiento sustentable de los suelos fore stales y de sus ecosistemas”. L a Ley General de Desarrollo Forestal Sustentable faculta a la cona f or para diseñar, ejecutar y promover programas de prevención, conservación, restauración y aprovechamiento sustentable de los suelos forestales, así como para elaborar programas de desarrollo forestal atendiendo a la situación que guardan los suelos. Para dar cumplimiento a los lineamientos de política nacional emanados de los mandatos de carácter jurídico mencionados, la conafor creó, dentro de su estructura, la Coordinación General de Conservación y Restauración y, adscrita a ella, la Gerencia de Suelos Forestales. Esta gerencia tiene el objetivo de implementar y ejecutar acciones para fre13

nar y revertir la tendencia de la d egradación de los suelos en las áre as forestales, así como atender las causas y los procesos que provocan su degradación, siendo las principales la deforestación, los cambios de uso del suelo, el sobrepastoreo y los incendios forestales. Para lograrlo, se ha establecido el Programa Nacional de Suelos Forestales, que se ejecuta en áreas prioritarias de las 32 entidades federativas del país, a través de las 13 gerencias regionales de la conafor . Los trabajos de protección, conservación y restauración de suelos se han realizado principalmente en áreas forestales de ejidos y comunidades donde participan mujeres y hombres, jóvenes y adultos, quienes han entendido la utilidad de este tipo de obras y prácticas para conservar sus suelos, adaptadas a las condiciones naturales, sociales y económicas para resolver los problemas que se presentan en cada lugar, de tal manera que la gente las asimile y las haga suyas, proceso que ya se ha venido dando por lo que se puede considerar que tienen sentido humano y pueden con el tiempo, formar parte de su cultura con respecto al uso y conservación del recurso suelo. El principal objetivo de esta obra, Protección, restauración y conser- vación de suelos forestales. Manual de obras y prácticas , es divulgar los tipos de obras y prácticas de suelos que se pueden aplicar para la restauración de las áreas forestales degradadas del país. Si además las obras y prácticas que aquí se describen le son de u tilidad a técnicos relacionados con el recurso suelo o cualquier ciudadano, la conafor considerará que el objetivo de este manual se ha cumplido.

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Capítulo 1

Cuencas

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CUENCAS La cuenca como unidad de planeación en los trabajos de conservación y restauración de suelos

Definición Un a cuenca es toda área drenada por una corriente o sistema de coUna rrientes, cuya agua confluye a un punto de salida (Figura 1).

FIGURA 1. ÁREA DE UNA CUENCA

1 CUENCAS

Tipo Ti poss de cu cuen enca cass Cuenca hidrográfica hidrográfica.. Es un área fisiográfica delimitada por una línea divisoria conocida como “parteaguas” que une los puntos de mayor elevación del relieve, en donde fluyen corrientes superficiales de agua que desembocan en ríos, lagos, presas o al mar. Está definida por sistemas topográficos. Cuenca hidrológica. Es un área fisiográfica delimitada por un “parteaguas” que contiene una corriente o un sistema de corrientes hídricas superficiales y toda la estructura hidrogeológica subterránea como una sola unidad. Está definida por la disposición y colocación de las capas geológicas, los límites geológicos de la cuenca pueden ser mayores a los de los topográficos y el agua interceptada en una cuenca puede fluir a otra cuenca vecina.

La definición de cuenca no establece límites en cuanto a la extensión de su superficie, por lo que con base en su tamaño puede recibir denominaciones tales como: subcuenca, cuenca mayor o menor, microcuenca, entre otras. En México y de acuerdo con las “Cartas de Hidrología Superficial”, editadas por Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática ( inegi ), el país se divide en 37 regiones hidrológicas, 158 cuencas hidrológicas y 1,003 subcuencas (Diccionario de datos de hidrología superficial escala 1:250 000 y 1: 1000 000, 2001).

Importancia de las cuencas Las cuencas tienen gran importancia, ya que son el espacio geográfico donde interacciona el hombre con el medio ambiente. Todo lo que sucede dentro de los límites de una cuenca es relevante, ya que la disponibilidad, calidad y permanencia de sus recursos naturales depen1 CUENCAS

den del uso y manejo que se les brinde dentro de ella; el agua, suelo, bosques y demás recursos bióticos son insumos esenciales para la vida de numerosas comunidades rurales que obtienen alimentos, bienes y servicios a partir de ellos (Figura 2).

FIGURA 2. RECURSOS NATURALES EN UNA CUENCA

La cuenca representa un marco apropiado para la planeación y aplicación de medidas destinadas a corregir impactos ambientales generados por un uso desordenado de los recursos naturales y donde se facilita la gestión ambiental (implementación de programas para mejorar el nivel de vida de sus habitantes). La importancia de aplicación de trabajos con enfoque de cuencas radica en que se pueden cuantificar y evaluar los efectos de la s diferentes actividades del hombre tales como: erosión, sedimentación, escurrimiento e infiltración. Es vital considerar que el agua es el elemento unificador de la cuenca; muchos de los fenómenos que se cuantifican en ella, tienen que ver con el fenómeno hídrico.

1 CUENCAS

Características de las cuencas Las cuencas tienen dos zonas básicas de funcionamiento hídrico, que son importantes tener presentes para su manejo y planeación (Figura 3). Parte alta

Parte baja FIGURA 3. PARTES DE UNA CUENCA

Parte alta. Es la zona de mayor importancia, debido a que es la zona de captación y suministro de agua de lluvia hacia las parte baja de la cuenca. Es el lugar donde se originan manantiales, arroyos y ríos. Parte baja. Es la zona de descarga de agua, de almacenamiento y aprovechamiento por las poblaciones, donde se realizan actividades agrícolas y pecuarias debido a la moderada inclinación de los terrenos, profundidad de los suelos y humedad captada de la parte alta de la cuenca (Figura 4).

20 CUENCAS

FIGURA 4. ACTIVIDADES PRODUCTIVAS EN LA PARTE BAJA DE UNA CUENCA

Las características propias de las cuencas, como la forma, tamaño, relieve, vegetación, uso y aprovechamiento de los recursos naturales, influyen directamente en comportamiento de los escurrimientos superficiales y disponibilidad de agua: Forma. En las cuencas de forma alargada los escurrimientos superficiales fluyen lentamente en comparación con las cuencas redondas en donde el flujo del agua es más rápido. Ta m a ñ o . A medida que las cuencas incrementan su tamaño tienen más Tam capacidad de captar agua y disponer de mayores volúmenes de escurrimientos. Relieve. La forma del relieve influye directamente en el comportamiento de las corrientes superficiales como la velocidad, dirección, longitud y número de arroyos que se originan principalmente en la parte alta de la cuenca. V e g e t a c i ó n . El tipo de vegetación, condición y manejo de la misma Ve en una cuenca, es de vital importancia para la captación, la retención, la infiltración, el almacenamiento y el aprovechamiento del agua de lluvia. 21 CUENCAS

Para fines del control de la erosión, establecimiento de obras de conservación y restauración y en general para el manejo de los recursos naturales a nivel comunitario se ha adoptado a la microcuenca como la unidad básica de planeación, la cual tendrá una superficie menor a 6,000 hectáreas.

Elementos de una cuenca que intervienen en los escurrimientos Las partes o los elementos más relevantes que intervienen en el escurrimiento en la cuenca son: Parteaguas. Es el límite físico de la cuenca que define la dirección de los escurrimientos superficiales, es determinado por el trazo de una línea imaginaria a partir de la boquilla o parte más baja y prolongándola por “el filo” de mayor elevación del área de confluencia (cuidando que los escurrimientos superficiales concurran hacia el punto de salida previamente establecido) y hasta llegar nuevamente a la boquilla, por el margen opuesto a donde se inició el trazo. La delimitación de una cuenca se realiza normalmente en una carta topográfica escala 1:50 000 o mayor (Figura 5).

El límite de una cuenca puede prolongarse por las fronteras de países, estados, municipios, comunidades, localidades y hasta en una misma propiedad; por eso la necesidad de tener una planeación previa a los trabajos a realizar y lograr acuerdos entre los distintos propietarios que la integran y que participarán en las diferentes actividades. 22 CUENCAS

FIGURA 5. TRAZO DEL PARTEAGUAS DE UNA CUENCA

Otro aspecto importante relacionado con los usos del suelo en las cuencas, es las definiciones en el ámbito de trabajo de las diversas instituciones tanto federales, estatales, municipales como internacionales, para una mayor efectividad en la ejecución de sus actividades. FIGURA 6. EFECTO DE LOS ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES SUPERFICIALES EN LADERAS DESPROTEGIDAS

Ve r t i e n t e s o la d e r a s . Es el área sobre la superficie terrestre donde se presenta directamente el impacto de las gotas de lluvia, produciendo los escurrimientos laminares que al converger, son la fuente de abastecimiento de las corrientes (Figura 6).

Cauces

Vertiente

Parteaguas

Parteaguas

Boquilla

FIGURA 7. PARTES QUE CONFORMAN UNA CUENCA

Boquilla. Es la parte mas baja de la cuenca donde los escurrimientos superficiales convergen en un punto sobre la corriente principal (Figura 7). Red de drenaje. Conjunto de afluentes naturales por donde circulan las corrientes de agua superficial. Dicho conjunto de afluentes se compone de un cauce principal y por corrientes que se derivan de él. Las corrientes se clasifican de acuerdo con el número de orden, que considera como corrientes de primer orden aquellos afluentes que no tienen tributarios; de segundo orden, aquellas corrientes con dos o más tributarios de primer orden; de tercer orden 23 CUENCAS

aquellas corrientes que tienen dos o más tributarios de segundo orden y así sucesivamente (Figura 8). Para el establecimiento de obras de conservación y restauración de suelos se recomienda trabajar inicialmente la corriente de primer orden como área primaria de intervención y posteriormente hacia la FIGURA 8. RED DE DRENAJE DONDE SE INDICA EL ORDEN DE LAS parte baja, hasta cubrir la superfi- CORRIENTES EN UNA MICROCUENCA cie total de una microcuenca. Este es el criterio a seguir cuando se dice que los trabajos de restauración de suelos se inician de la parte alta a la baja de la cuenca. T ip o d e d r e n a je . La configuración de las redes fluviales es el resul Tip tado de las influencias que tienen los suelos, las rocas, el grado de fracturación, estratificación y topografía. Las seis formas de sistemas de drenaje más comunes son: dendrítico, enrejado o rastrillo, radial, paralelo, anular y rectangular (Figura 9).

FIGURA 9. TIPOS DE DRENAJE

2 CUENCAS

A partir de estas propiedades podemos establecer algunas generalizaciones tales como: Cuencas de mayor superficie tendrán mayores volúmenes de escurrimiento que otras con características similares pero más pequeñas. Las redes de drenaje poco ramificadas desfogarán más rápidamente que las más ramificadas. En cuencas con pendiente mayores, la velocidad de descarga será mayor que aquella con una menor pendiente. Redes de drenaje radial (cuencas con forma tendiente a circular), tienen un menor tiempo de concentración de las aguas resultado del escurrimiento.

Procedimiento para la delimitación de cuencas Tr a z o d e l p a r t e a g u a s . Puede realizarse de manera digital o manual Tra (Figura 10). 3

4 1

2 5 FIGURA 10. PASOS A SEGUIR EN EL TRAZO DEL PARTEAGUAS DE MANERA DIGITAL

2 CUENCAS

Para su trazo se pueden seguir los siguientes pasos: 1 . Remarcar o identificar la red de drenaje de interés. 2 . Identificar el inicio de la red de drenaje en la parte alta de la cuenca. 3 . Identificar la salida de la cuenca. 4 . Marcar los cerros más altos que rodean la cuenca. 5 . Trazar el parteaguas, uniendo con una línea todos los cerros que rodean la cuenca.

Para el trazo del parteaguas en una carta topográfica 1:50 000 se debe considerar las siguientes indicaciones (Figura 11):

“U” invertida (arroyo o depresión)

“U” FIGURA 11. DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA EN UNA CARTA TOPOGRÁFICA

1 . Para trazar el parteaguas de la parte baja hacia la alta, se sigue el centro de la “U” que forman las curvas de nivel señaladas en la carta. 2 . La U invertida (∏) indica que se trata de un arroyo o depresión abrupta (Figura 12). 3 . Las curvas a nivel que forman círculos indican cimas de cerros o conos cineríticos. 4 . La dirección del número de la altitud de la curva de nivel indica la tendencia de la altitud

2 CUENCAS

Forma de “U” de curva a nivel

Forma de “U” invertida de curva a nivel FIGURA 12. DELIMITACIÓN FÍSICA SIGUIENDO CURVAS A NIVEL

Elementos para la medición de una cuenca Las características físicas tienen gran importancia en el comportamiento hidrológico de la cuenca. Se utilizan con el objeto de establecer relaciones y comparaciones numéricas con datos hidrológicos conocidos, los cuales se pueden determinar una vez trazada en una carta topográfica. Perímetro. Se refiere a la longitud del parteaguas. Se cuantifica ha-

ciendo coincidir un hilo por la línea q ue define la cuenca, posteriormente se mide la longitud de la medición y se realizan las conversiones necesarias. A través de medios digitales, es otra manera de conocer este parámetro. Área. Es la superficie interior limitada por el parteaguas. Se mide por

cualquier método convencional (planímetro, malla de puntos o algún software apropiado). Longitud de la cuenca. Es la distancia en línea recta entre el punto más alejado y la parte más baja o boquilla de la cuenca. 2 CUENCAS

Intervalo de altitud. Se refiere a la diferencia de altitud entre el punto más alto de la cuenca y la boquilla de la misma o punto más bajo. Pendiente de la cuenca. Es el grado de inclinación que existe entre el punto más bajo y más alto de la cuenca. Se calcula mediante la siguien te fórmula: P c = Db x 100 L

Donde: Pc = Pendiente de la cuenca. Db = Desnivel entre la boquilla y el punto más lejano (km). L = Distancia horizontal entre la boquilla y el punto mas lejano (km).

2 CUENCAS

Capítulo 2

Instrumentos y procedimientos topográfcos

INSTRUMENTOS Instrumentos topográfcos Los instrumentos que se utilizan para realizar trabajos topográficos comprenden diferentes aparatos y materiales. Su uso depende de la precisión que se requiera para cada tipo de obra. Entre los de alta precisión se encuentran el nivel montado y el tránsito, en tanto que de precisión intermedia existen el caballe te, nivel de manguera y nivel de mano simple o clisímetro. El diseño y construcción de prácticas y obras de conservación y restauración de suelos que se presentan en este manual no requieren de aparatos de alta precisión. Los que se utilizan comúnmente, por su fácil construcción en campo, bajo costo y buen funcionamiento, son: Niveles de caballete, en específico el triangular, comúnmente llamado aparato “A”. Niveles de manguera. Niveles de mano. Niveles digitales. En seguida, se muestra en qué consisten y cómo utilizarlos.

Caballete tipo triangular o aparato “A” “A” Los caballetes se caracterizan por ser ligeros y de construcción sencilla. Entre distintos diseños de caballetes se encuentran los de tipo rectangular, trapezoidal y triangular (Figuras 13–15).

31 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

FIGURA 13. TIPO RECTANGULAR

FIGURA 14. TIPO TRAPEZOIDAL

FIGURA 15. TIPO TRIANGULAR

Para la construcción de caballetes rectangulares y trapezoidale s se requieren tablillas de madera, ángulos de acero y niveles de burbujas, además de considerar las medidas y ajustes necesarios para alcanzar la mayor precisión en su aplicación. Por otro lado, el caballete de tipo triangular o aparato “A” sólo se construye con madera, clavos y una plomada. Es el más liviano de todos y posibilita trazar líneas a nivel aunque no se haya construido con dimensiones exactas. En este manual se hace mayor referencia al apa rato “A” por ser el más utilizado para efectuar cálculos de pendiente y trazos de curvas a nivel en obras pequeñas.


a) Materiales para construir un aparato “A “A”” Los materiales necesarios para construir el aparato “A” son: Dos “fajillas” o “tablillas” de 2 a 3 centímetros de grosor, 8 centímetros de ancho y 2 metros de largo y una de 1.5 metro, con el mismo grosor y ancho. Tres clavos de 2.5 pulgadas. Dos metros de hilo cáñamo. Una plomada o botella vacía con tapa de rosca. Un lápiz.

b) Proceso de construcción Primer paso. Se emparejan las puntas de las dos “fajillas” más largas, hasta formar una “A”. La distancia interna entre los extremos separados de las “fajillas” debe ser de 2 metros. Segundo paso. A partir de uno de los extremos, se deben unir las dos “fajillas” con un clavo. Es importante no introducir totalmente el clavo, para de ahí sujetar el hilo que sostendrá la plomada (Figura 16).

FIGURA 16. UNIÓN DE LOS PALOS BASE MARQUEO PARA COLOCAR EL TRAVESAÑO


Te r c e r p a s o . Hay que colo Ter car el travesaño de 1.5 metros a la mitad de la “A”. La parte media se puede obtener estirando el hilo atado al clavo hasta las partes terminales de las “fajillas” y doblándolo a la mitad; con esa medida, se colocan marcas con lápiz en ambas “fajillas” (Figura 17). FIGURA 17. COLOCACIÓN DEL TRAVESAÑO

Cuarto paso. La plomada se debe colgar aproximadamente 3 centímetros debajo del travesaño. Si no se cuenta con plomada, se puede usar una botella llena de agua, arena o tierra, haciendo un amarre por dentro de la tapa (Figura 18). FIGURA 18. COLOCACIÓN DE LA PLOMADA

Quinto paso. Para ajustar el aparato “A”, a dos metros de distancia se anclan dos estacas gruesas en el terreno. Sobre ellas, se colocan los dos extremos del aparato “A”, manteniéndolo en forma vertical, para localizar el lugar que indica la plomada, mismo que debe marcarse con el lápiz.

3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

Esta acción se repite cambiando de lugar los extremos del aparato sobre las mismas estacas, con lo que se obtienen dos marcas, una de cada lado (Figura 19).

FIGURA 19. AJUSTE DEL INSTRUMENTO

Sexto paso. Luego, hay que realizar una tercera marca a la mitad de las dos primeras. Para que la plomada vuelva a caer en el centro de la marca, se ajusta la altura de una de las dos estacas enterrándola suavemente en el terreno. Cuando el hilo llegue a la mitad de las dos marcas, los extremos estarán a nivel. Para comprobarlo, se da la vuelta al aparato sobre las mismas estacas: si la plomada vuelve a caer en el centro, el instrumento está listo para ser utilizado. De no ser así, hay que repetir el procedimiento (Figura 20).

FIGURA 20. AJUSTE DE ALTURA DEL APARATO CON DOS ESTACAS

3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

Nivel de manguera Es un instrumento simple que consta de dos “fajillas” delgadas y una manguera transparente de uno a 0.5 centímetros de diámetro; es una aparato de fácil construcción en campo, que puede ofrecer la precisión suficiente para determinar la pendiente y el trazo de curvas a nivel (Figura 21).

a) Materiales para construir un nivel de manguera

FIGURA 21. CONSTRUCCIÓN DEL NIVEL DE MANGUERA

Dos “fajillas” de 2 centímetros de grosor, 8 centímetros de ancho y 2 metros de longitud. Una manguera transparente de 14 metros de largo. Se utilizarán 2 metros en cada “fajilla”, de tal manera que, al extender las “fajillas”, queden separadas a 10 metros. Dos cintas métricas flexibles (como las que usan en costura). Pegamento. Alambre. Pinzas.

b) Procedimiento de construcción Primer paso. A lo largo de las “fajillas”, una vez que han sido cubiertas con la manguera, se pegan con resistol las cintas métricas. Se debe cuidar que la manguera no quede muy ajustada, pero sí lo suficientemente fija para no tener errores al momento de efectuar las lecturas. 3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

Segundo paso. Dentro de la manguera, hay que poner agua a un metro de altura del soporte (“fajilla”), para facilitar las lecturas y evitar derrames. Es necesario eliminar las burbujas que se forman. Te r c e r p a s o . Para ajustar el instrumento, se colocan las “fajillas” juntas Ter y a la misma altura, se marca con un lápiz el nivel de los meniscos de agua en ambas. A esto se le llama nivel original, y a partir de ahí se puede comenzar a realizar las mediciones.

Nivel de mano Abney o clisímetro Los niveles de mano son aparatos de construcción industrial que requieren de mayor práctica para su manejo y para obtener mayor precisión en los trabajos. Se usan para l a medición de líneas horizontales y ángulos verticales en el diseño de obras sencillas. En específico, el nivel Abney o clisímetro cuenta con un vernier que permite realizar nivelaciones y medidas de ángulos verticales (Figura 22). Se ajusta elevando o bajando un extremo del tubo hasta que la burbuja se centre, manteniendo la escala del vernier en cero. Nivel de burbuja

Vernier

Tornillo Tornil lo de fjación de vernier

Círculo vertical graduado Tubo visor

FIGURA 22. COMPONENTES DE UN NIVEL DE MANO TIPO ABNEY

3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

En la medición de ángulos verticales, se localiza el punto de interés y se enfoca hasta que éste coincida con el hilo horizontal de la retícula; se libera el tornillo que controla el vernier y la b urbuja moviéndolo hasta lograr la coincidencia del hilo medio de la retícula, el centro de la burbu ja y el pu punn to vi visu sual aliz izad ado. o. En es este te mo mome menn to e s cu cuan ando do se fifija ja el ve vern rnie ierr y se toma la lectura en el círculo vertical graduado.

Métodos de ajuste del nivel Abney Los métodos de ajuste que pueden aplicarse para el Abney son los siguientes: Instalar el nivel con la burbuja centrada en un punto A, para luego ubicar un punto B a unos 10 metros del punto A. Trasladar el nivel al punto B y, con la burbuja centrada, determinar un punto C sobre la misma línea vertical de A. Si A y C coinciden, el nivel está ajustado, si no, se debe estimar un punto medio entre A y C. Mantener el nivel de mano a la misma altura de un nivel montado con niveles y ajustes correctos y con el que previamente se haya logrado observar un punto de interés que indique la horizontalidad del instrumento. Cuando la burbuja esté centrada, la línea visual del nivel de mano debe coincidir con el mismo punto que se observa en el nivel montado.

Niveles digitales Entre los niveles digitales que actualmente se pueden encontrar en el mercado está el Torpedo Level, el cual está diseñado para medir ángulos de 45°, 90° y 180° y se pueden ajustar con una línea láser (Figura 23).

3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

Láser

FIGURA 23. NIVEL DE MANO TIPO TORPEDO LEVEL

Otro de los diseños digitales es el Multi–digit Pro, que permite medir ángulos con un inclinómetro electrónico y un nivel alineador láser, así como proporcionar la pendiente en grados o en porcentaje. Contiene una memoria para guardar valores y rayo láser visible hasta 20 metros (Figura 24).

Rayo láser visible

FIGURA 24. NIVEL DE M ANO TIPO MULTI–DIGIT PRO

3 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

0 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

PROCEDIMIENTOS Procedimientos topográfcos Los procedimientos topográficos constituyen una serie de pasos bien definidos que se siguen en la elaboración de planos, delimitación de superficies, diseño y construcción de obras, establecimiento de linderos o nivelaciones de terrenos. A través del uso de los instrumentos topográficos, se pueden estimar distancias horizontales y verticales entre puntos y determinar direcciones de líneas, elevaciones y áreas, entre otros. Estos procedimientos se dividen principalmente en dos tipos: planimetría y altimetría. El uso de cada uno de ellos dep ende de los siguientes aspectos: El tipo de trabajo que se va a realizar. La forma, la extensión y el relieve del terreno. La presencia de obstáculos en la superficie de trabajo. Los instrumentos topográficos disponibles. La precisión deseada. Para el diseño y construcción de obras y prácticas de conservación y restauración de suelos, sólo se consideran los procedimientos de altimetría. Estos agrupan las diferentes formas de n ivelación existentes: Nivelación diferencial. Se efectúa con la ayuda de un nivel topográfico y un estadal. Nivelación barométrica. Se realiza para medir la variación de presiones atmosféricas en las diferentes estaciones. Nivelación trigonométrica. Consiste en medir ángulos verticales y distancias horizontales o inclinadas calculando desniveles a través del uso de funciones trigonométricas. 1 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

La finalidad de la nivelación es determinar la diferencia de alturas entre los puntos de un terreno. La nivelación diferencial es la que se usa comúnmente para determinar pendientes y trazos de curvas a nivel con ayuda de niveles de precisión.

Determinación de la pendiente de un terreno La determinación de la pendiente es de gran relevancia para la planeación y construcción de obras de conservación de suelos y estimación de escurrimientos superficiales. La pendiente es el grado de inclinación que presenta un terreno; una forma de conocer su valor es obteniendo el porcentaje de desnivel entre dos p untos, mediante el uso de equipo y aparatos topográficos. Una forma sencilla de estimar la pend iente de un terreno es a través del uso de aparatos de construcción manual, como el aparato “A” o el nivel de manguera, o bien con nivel de mano.

Medición de pendiente con un aparato “A” En un terreno se pueden tener dos o más áreas con diferente inclinación y superficie, por lo que se debe medir la pendiente para cada caso. Los materiales que se requieren son: Un aparato “A”. Una cinta métrica. Una vara recta (Figura 25).

2 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

FIGURA 25. MEDICIÓN DE LA PENDIENTE CON EL APARATO “A”

Para obtener los porcentajes de pendiente deben seguirse los siguientes pasos: Primer paso. Hay que colocar el aparato “A” en el sentido de la pendiente. Segundo paso. Luego, hay que levantar poco a poco el extremo del aparato que se encuentra aguas abajo, hasta que la plomada marque el centro. Te r c e r p a s o . Se debe poner una vara, caña o palo recto cerca del ex Ter tremo que se alzó. Cuarto paso. Con un lápiz, hay que marcar sobre la vara la altura exacta a la que llegó el extremo del aparato “A”. Quinto paso . Tomar la cinta métrica y medir la altura en centímetros. El valor obtenido se divide entre 200 centímetros (distancia de la apertura del aparato) y se multiplica por cien. El resultado es la medida de la pendiente.

3 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Sexto paso. Si se realizan varias mediciones, se debe obtener un dato promedio que represente la pend iente del terreno, a partir de todas las lecturas realizadas. El promedio se obtiene sumando los valores de las mediciones efectuadas y esa cantidad se divide entre la cantidad de lecturas realizadas. Por ejemplo:

Mediciones: 1ª = 20% 2ª = 15% 3ª = 10% 4ª = 30 % 5ª = 25 % Total = 100%

100 / 5 = 20% de pendiente en el terreno

Medición de pendiente con un nivel de manguera Los materiales que se requieren son: Un nivel de manguera. Una cinta métrica o regla. Para determinar la pendiente con el nivel de manguera se realizan los siguientes pasos: Primer paso. Se colocan los dos soportes juntos, a la misma altura, y se marca el nivel inicial del agua. Segundo paso. Posteriormente, se aleja una de las “fajillas” a distancia —la que permita la inclinación del terreno y la longitud de la manguera— y se marca el nivel de agua. Te r c er pa Ter paso so.. En una de las “fajillas”, se mide la altura entre las dos marcas y se multiplica por dos. Este resultado es el desnivel entre dos puntos.  PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Cuarto paso. Luego se mide la distancia horizontal entre dichos puntos (Figura 26). La pendiente se obtiene dividiendo el desnivel entre la distancia horizontal y multiplicando por 100, como se indica en la siguiente fórmula: Marca del nivel inicial

15 m Nivel actual 15 cm 15 cm

FIGURA 26. MEDICIÓN DE LA PENDIENTE CON NIVEL DE MANGUERA

S = 100 (dl) L

Donde: S = pendiente (%) dl = desnivel de dos puntos multiplicado por 2 (m). L = distancia horizontal medida a la altura de los niveles de agua (m). Ejemplo: En un terreno, se colocan los dos soportes juntos y se marca el nivel del agua inicial, el cual está a 100 centímetros en el estadal. Luego se aleja uno de los estadales con la manguera a 10 metros y se vuelve a marcar el nivel del agua, que es igual a 15 centímetros. La diferencia de lecturas se multiplica por dos, ya que el nivel del agua se distribuye en las dos lecturas. Por lo tanto: 15 x 2 = 30 centímetros de desnivel en 10 metros. S = S = 100 (dl) = 100 (0.30) = 3% L 10

 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Quinto paso. Si la longitud de la pendiente de un terreno es muy amplia o variable, es conveniente hacer varias me diciones con el nivel a lo largo del área con inclinación. Para obtener un valor promedio se suman las diferencias de lecturas, se multiplican por 100 y se dividen entre la longitud total de la pendiente, tal como se indica a continuación: S =

100 ∑ dl L

Donde: S = pendiente (%). ∑ dl = suma de las diferentes lecturas d e cada medida (m). L = longitud total de la pendiente (suma de distancias entre cada lectura).

Medición con nivel de mano Uno de los procedimientos para determinar la pen diente con un nivel de mano es el siguiente: Primer paso. Se determina la altura visual del operador.

La persona que realiza las lecturas se debe colocar en dirección de la pendiente, mientras que el estadalero se mueve a unos 10 metros en esa misma dirección. Segundo paso.

Te r c e r p a s o . La diferencia de la lectura en el estadal (e) y la altura Ter de la visual del operador (v) se multiplica por 100 y se divide entre la distancia que existe del operador al estadalero (l). El resultado de la operación es el porcentaje de pendiente de esa parte del terreno. En este paso se puede utilizar la siguiente fórmula: S = (v – e) x 100 l l  PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Donde: S = pendiente (%). v = altura visual del operador (m). e = lectura en el estadal (m). l = longitud del estadal al operador (m). Ejemplo: A una distancia de 10 metros, una persona con una altura visual de 1.60 metros toma una lectura de 0.30 metros en el estadal; se obtiene una diferencia de 1.30 (Figura 27). Aplicando la fórmula, el resultado es: Estadalero Operador

1.60 m

FIGURA 27. DETERMINACIÓN DE LA PENDIENTE CON NIVEL DE MANO

S = (1.60 – 0.30) x 100 = 13% de pendiente 10

Otra forma de determinar la pendiente utilizando el nivel tipo Abney es la siguiente: Primer paso. Se marca la altura visual del operador sobre el estadal. Segundo paso. La persona que sostiene el estadal se mueve a unos 15 metros en dirección de la pendiente, mientras el operador libera el tornillo que controla la burbuja y el arco graduado hasta hacer coincidir la burbuja y la retícula.  PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Te r c e r p a s o . En el arco graduado, se toma lectura del porcentaje de Ter pendiente del terreno o bien la inclinación en grados que hay entre dos puntos.

Trazo Tra zo de cu curr vas a ni nive vell Una curva a nivel es una linea imaginaria que une puntos con elevaciones iguales sobre el terreno. El trazo de curvas a nivel puede realizarse de manera sencilla y eficiente con niveles de caballete, de manguera o de mano.

Con el aparato “A” Primer paso. Se coloca una estaca en la parte alta del terreno. Segundo paso. Se acomoda el aparato “A” con sus extremos perpendiculares a la pendiente, y uno de ellos debe quedar junto a la estaca. Te r c e r p a s o . Se mueve el otro extremo hasta que la plomada o el nivel Ter marque el centro y se entierra otra estaca en ese punto. Cuarto paso. El aparato se mueve en dirección del trazo, ubicando la primera pata en la última estaca y así, sucesivamente, hasta llegar al extremo del terreno (Figura 28).

 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Líneas guía

FIGURA 28. TRAZO DE CURVAS DE NIVEL CON APARATO “A”

Quinto paso. Una vez que se ha terminado e l trazo de todas las curvas, se pueden alinear las estacas que hayan quedado muy abajo o arriba para suavizar las curvas y facilitar trabajos posteriores.

Con el nivel de manguera Primer paso. Se colocan ambas “fajillas” juntas y a nivel, marcando en ellas el nivel original del agua. Segundo paso. Se mueve uno de los soportes hasta donde lo permita la longitud de la manguera (normalmente 10 metros) y ahí se desplaza hacia arriba o abajo del terreno, hasta que el menisco del agua en la manguera coincida con la marca del nivel original en el madero. Ahí se clava otra estaca. Te r c e r p a s o . El procedimiento se repite a partir de la última estaca Ter y hasta llegar al límite del terreno o hasta donde exista un obstáculo (Figura 29).

 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Nivel de manguera

FIGURA 29. TRAZO DE CURVAS CON NIVEL DE MANGUERA

Con nivel de mano Primer paso. Se determina la altura de la visual del operador del nivel que se instala en el inicio de la curva. Segundo paso. El estadalero se ubica a 15 metros a nivel del otro operador. Te r c e r p a s o . El estadalero se alinea hasta que coincidan el hilo de la Ter retícula, la burbuja y la altura determinada de la visual del operador del nivel. Cuando esto se logra, significa que las dos personas están sobre la misma línea. Cuarto paso. El estadalero marca con una estaca el punto donde se encuentra el estadal; ambos operadores se desplazan en dirección del trazo y se repite la acción (Figur a 30).

0 PROCEDIMIENTOS TOPOGRÁFICOS

Nivel de mano

FIGURA 30. TRAZO DE CURVAS CON NIVEL DE MANO

Otras opciones Otra forma de trazar curvas de nivel es mediante el uso de un nivel de mano, construido con una manguera transparente (de 1/2 a 3/4 de pulgada de diámetro), con agua al 50% y unida con los dos extremos de la misma manguera o con un tapón de madera, para formar un círculo de 25 centímetros de diámetro. Se utiliza de la misma forma que el nivel de mano, e s decir, se coloca a la altura visual del operador y se hace coincidir con el nivel del agua y el punto marcado inicialmente en el estadal.



Capítulo 3

Estimación de escurrimientos superfciales

ESTIMACIONES Estimación de escurrimientos superfciales

FIGURA 31. ARROYO CON FLUJO TEMPORAL DE LLUVIAS

El escurrimiento superficial es la parte de la precipitación que se mueve sobre los terrenos de manera laminar y que, al acumularse en las zonas más bajas del terreno, forma pequeños arroyos que alimentan a las corrientes intermitentes para que éstas a su vez alimenten a los ríos (Figura 31).

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Cuando este escurrimiento ocurre en suelo desprotegido, provoca erosión en forma de canalillos que finalmente constituyen cárcavas. En la planeación de trabajos de conservación y restauración de suelos, ya sea para la construcción de obras de captación de agua in situ o e n aquellas construidas en cárcavas, es necesario conocer el comportamiento de los escurrimientos superficiales de cada área. En este capítulo se busca: Estimar la cantidad de agua de lluvia que escurre superficialmente. Definir los factores que inciden sobre el escurrimiento superficial. Estimar los periodos de retorno y la probabilidad de una lluvia determinada. Esta información es útil para obtener datos para planear obras de conservación de suelos, manejo y captación de agua de lluvia, y promover la elección de las obras más apropiadas para conservar y restaurar los suelos.

Probabilidad y periodo de retorno de la lluvia Para conocer la cantidad de agua que escurre, es necesario conocer la probabilidad de ocurrencia de la lluvia, pues esto es fundamental para el diseño de varias obras de conservación y restauración de suelos, sobre todo de aquellas destinadas al control de cárcavas y la captación de agua de lluvia. También es necesario conocer el periodo de retorno de la lluvia para que, con ese dato, se estime el escurrimiento medio y máximo instantáneo. En el caso del presente manual se considera un periodo de retorno de cinco años.

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Cálculo de la probabilidad de lluvia Para calcular la probabilidad de lluvia de una determinada zona es necesario conocer los registros de precipitación máxima anual al menos en 15 años. Para las obras mencionadas en este manual se usará la lluvia máxima en 24 horas. Con estos datos se aplica la fórmula siguiente: P = = m x100 (E1) n+1

Donde: P = probabilidad de la lluvia. m = número de orden de la lluvia. n = número de eventos registrados.

Procedimiento Primer paso. Para obtener la probabilidad de lluvia, se revisan los registros de precipitaciones diarias, seleccionando la lluvia máxima para cada año. Para llevar un registro ordenado se crean dos columnas: en la primera se anota el año y en la segunda se coloca la cantidad de lluvia que precipitó en día seleccionado.

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Segundo paso. Se ordenan los valores de la lluvia de manera decreciente (de mayor a menor).

Terr c e r p a s o . Se aplica la fórmula E1 y se ob tiene el dato. Te

Cálculo del periodo de retorno El periodo de retorno o frecuencia de una determinada cantidad de lluvia es la periodicidad estadística en años con que pueden presentarse tormentas de características similares en intensidad y duración. El cálculo del periodo de retorno es sumamente importante para la planeación de obras de conservación de suelos. Para el propósito de las obras descritas en este manual, el periodo de retorno se considera de cinco años. Para el cálculo del periodo de retorno se aplica la siguiente fórmula: + 1 (E2) F = n m

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Donde: F = frecuencia o periodo de retorno. n = número total de años de registro. m = número de orden de la lluvia.

Procedimiento Primer paso. Para el cálculo se utiliza el mismo procedimiento usado en el cálculo de probabilidad de la lluvia. Segundo paso. Se aplica la fórmula E2 y se obtinene el dato.

Mediante los datos de la columna 7 y su correspondiente lluvia, la columna 4, se realiza una extrapolación para obtener el periodo de retorno deseado, que para este caso es de cinco años. Ejemplo: Cálculo de la probabilidad y periodo de retorno de la lluvia máxima en 24 horas de la estación 16138 de Uruapan, Michoacán (Cuadro 1). Coordenadas 19º 42’ latitud norte y 102º 07’ longitud oeste.

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Cuadro 1

Para saber el valor de la lluvia de un periodo de retorno de cinco años se hace una interpolación de los valores.

0 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

De 4.20 a 5.25 hay un intervalo de 1.05 años, y de 82.5 a 114 hay un intervalo de 31.50, por lo tanto: 1.05 años 0.80 años

31.50 mm X X = 0.80 x 31.50 1.05

X = 24 mm

Por lo tanto, la lluvia correspondiente a un periodo de retorno de cinco años es: a ) 82.5 mm (correspondiente a 4.20 años) + 24 mm (lluvia correspondiente a 0.80 años en este intervalo. b ) entonces: 82.5 + 24 = 106.5 mm, que es la cantidad de lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno de cinco años.

Es importante aclarar que entre mayor sea el número de años con registro, mayor será la precisión del método.

Cálculo del escurrimiento superficial

FIGURA 32. ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES EN ÁREAS FORESTALES

El escurrimiento superficial es un tanto difícil de estimar, ya que no se cuenta con datos suficientes, depende de la cantidad e intensidad de la lluvia, la cobertura vegetal tanto herbácea como arbórea, la rugosidad del terreno, la textura y el conte nido de materia orgánica del suelo, la pendiente del suelo y el manejo que se le dé a éste (Fig ura 32). 1

ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Puesto que en México no se cuenta con suficientes estaciones meteorológicas que registren la intensidad de la lluvia, sólo se tiene el dato de lluvia máxima en 24 horas para determinar la cantidad de la precipitación que escurre en forma superficial. En este manual se tomará el método del Servicio de Conservación de Suelos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América ( usda – sc s , por sus siglas en inglés), que toma en cue nta la mayoría de los parámetros que inciden en el escurrimiento superficial. Las curvas numéricas son similares al coeficiente de escurrimiento y fueron obtenidas por el usda – sc s , con base en la observación de hidrogramas procedentes de varias tormentas en diferentes cuencas de Estados Unidos. Estas curvas dependen del tipo de suelo, condición hidrológica de la cuenca, uso y manejo del suelo, así como de su antecedente condición de humedad. El cálculo del escurrimiento medio a partir de las curvas numéricas es obtenido mediante las siguientes relaciones: (P – 0.2S) 2 (P – Q = P + 0.8S

(E3)

Donde: Q = escurrimiento medio (mm). P = precipitación (mm). S = potencial máximo de retención de humedad (mm). Esta fórmula sólo es válida si 0.2S < P, es decir, si la precipitación es mayor que la retención máxima de humedad, ya que si no se cumple esto la lluvia es retenida por el suelo y por lo tanto no escurre. S = 25400 – 254 CN

(E4)

Donde: S = potencial máximo de retención de humedad. CN = curva numérica o número de curva obtenida de tablas. 2 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

El valor de las curvas numéricas está determinado por los siguientes factores: a ) Suelo. El suelo es uno de los factores de mayor incidencia en el escurrimiento; su contenido de materia orgánica y textura son los factores que ayudan de manera importante en la infiltración. El usda – sc s tomó en cuenta la clase textural de los suelos y su infiltración básica, para agruparlos en cuatro clases (Cuadro 2).

Cuadro 2 Grupos de suelos de acuerdo con sus características

b ) Condición hidrológica o cobertura vegetal del terreno. Este factor considera la cobertura vegetal del terreno, el cual incide directamente sobre la intercepción de la precipitación y la rugosidad que se opone al escurrimiento. Para este factor, se determinaron tres clases de cobertura, así como una serie de parámetros para agruparlas de acuerdo con el uso del terreno (Cuadro 3). 3 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Clases de cobertura vegetal Buena > de 75% Regular Entre 50 y 75% Mala < de 50%

Cuadro 3 Vegetación y condición condición hidrológica VEGETACIÓN

CONDICIÓN HIDROLÓGICA

Pastos naturales

En malas condiciones: dispersos, fuertemente pastoreados, con menos que la mitad del área total con cobertura vegetal. En condiciones regulares: moderadamente pastoreados, con la mitad o las tres cuartas partes del área total con cubierta vegetal. En buenas condiciones: ligeramente ligeramente pastoreados y con más de las tres cuartas partes del área total con cubierta vegetal.

Áreas bocosas

En condiciones malas: tienen árboles dispersos y fuertemente pastoreados. pastoreados. En condiciones regulares: moderadamente pastoreados y con algo de crecimiento. En buenas condiciones: densamente pobladas y sin pastorear.

Pastizales mejorados

En buenas condiciones: pastizales mezclados con leguminosas sujetas a un cuidado sistema de manejo de pastoreo.

Rotación de praderas

En malas condiciones: c ondiciones: áreas con material disperso, sobrepastoreado. sobrepastoreado. En buenas condiciones: praderas densas, moderadam moderadamente ente pastoreadas, bajo una adecuada planeación de rotación de cultivos.

Cultivos

En malas condiciones: cultivos manejados con base en monocultivos. En buenas condiciones: cultivos que forman f orman parte de una buena rotación de cultivos (cultivos de escarda, praderas, cultivos tupidos).

c ) Uso del suelo. El uso del suelo es un factor determinante en la estimación del escurrimiento superficial. Por tal motivo se consideran las diferentes prácticas de manejo a que es sometido. Con este último parámetro se compone el cuadro para obtener la curva numérica que se utilizará en la fórmula (Cuadro 4).

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Cuadro 4

Ejemplo de cálculo: En un área forestal– ganadera se tiene una cobertura arbórea de 40%; la cobertura superficial con zacatonal es de aproximadamente 60%; el suelo es un andosol mólico de más de un metro de profundidad, franco arenoso y con un contenido de materia orgánica de 4%.  ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Analizando la situación, se puede decir que las condiciones que presenta el terreno son: Bosque ralo. Condición hidrológica mala (< 50% de cobertura). Tipo de suelo: franco arenoso que corresponde al grupo B. Estos datos se ingresan a la tabla y se obtiene que el valor de la curva numérica es de 66. Conociendo el valor de la curva numérica, se procede a calcular el valor del potencial máximo de retención de humedad y el escurrimiento medio, utilizando las fórmulas E3 y E4, respectivamente. S = 25400 – 254 CN

S = 130.85

(E4)

(106.5 – 0.2(130.85)) 2 (106.5 – Q = 106.5 –– 0.8(130.85) 106.5

(E3)

Q = 30.56 mm Este valor quiere decir que, con estas condicion es de vegetación y suelo, de los 106.5 mm de lluvia escurrirá una lámina de 30.56 mm. Este valor de escurrimiento es el que se tomará en cuenta para el diseño de las obras de conservación de suelos, considerando, por supuesto, las características particulares en cada una de ellas. El escurrimiento calculado es propicio cuando existen condiciones de humedad intermedia, aunque el método considera sus tres condiciones —seca, húmeda y mojada o saturada—, por lo que se deberá ajustar a la condición que se tenga en el terreno. Para ello, se toma en cuenta la

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

precipitación de cinco días previos a la tormenta considerada utilizando el siguiente cuadro:

Para cambiar la condición de humedad se emplea el siguiente cuadro:

Cuadro 5

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Como los números no corresponden exactamente, se debe realizar una interpolación similar a la que se realizó para el cálculo del periodo de retorno, o bien utilizar las siguientes fórmulas: ii ) ) CN ( i i ) ) = 4.2 CN ( ii ii ) 10 – 0.58 CN ( ii )

ii i ) CN ( iii ) =

(E5)

ii ) 23 CN ( ii ) (E6) ii ) 10 + 0.13 CN ( ii )

Cálculo del escurrimiento máximo instantáneo El escurrimiento máximo es indispensable para el diseño de obras de conservación de suelos, como lo son las zanjas derivadoras y las presas de control de azolves. Usando el escurrimiento medio obtenido mediante el método del usda – s cs , el área de drenaje, la duración del exceso de lluvia y el tiempo de concentración, se puede obtener una buena estimación del escurrimiento máximo instantáneo a través de la siguiente fórmula: Q P = 0.0021 QA ½ D + 0.6 T C C

(E7)

Donde: Q P = escurrimiento máximo (m 3 / seg). Q = escurrimiento medio (mm). (mm). A = área de drenaje (ha). D = tiempo de duración del exceso de lluvia (hr). T C = tiempo de concentración (hr).

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Para fines prácticos, la duración del exceso de lluvia se puede asumir como el tiempo de duración de la tormenta y el tiempo de concentración, el lapso que tarda en llegar una g ota de agua de la parte más alta de la cuenca a su parte más baja o al lugar donde se ubica la obra. Para ello, se calcula el escurrimiento con la ecuación E8. T c = 0.02 L 1.15 H 0.38

(E8)

Donde: T c = tiempo de concentración (minutos). L = longitud de la corriente principal (metros). H = diferencia altitudinal entre el sitio más elevado (parteaguas) y la boquilla de la cuenca o donde se ubica la obra. Cuando no sea posible contar con los datos de exceso de lluvia o duración de la tormenta se puede usar la siguiente fórmula: Q P = αPA 360

(E9)

Donde: Q P = escurrimiento máximo instantáneo (m 3 / se segg ). α = coeficiente de escurrimiento (Q / P). P = intensidad de la lluvia (mm / hr). A = área de drenaje (ha). 360 = factor de ajuste de unidades. El coeficiente de escurrimiento ( α) se obtiene al dividir el escurrimiento medio calculado entre la cantidad de lluvia. Para aplicar la fórmula se requiere conocer la intensidad de la lluvia (P) en mm / hr. Para ello, la precipitación se divide entre el tiempo de concentración determinado en la fórmula (E8).

 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Ejemplo de cálculo: Continuando con el anterior, se sabe que la cuenca tiene un área de 1,400 hectáreas, la lluvia máxima es de 106.5 mm, la duración del exceso de lluvia es 30 minutos, el cauce tiene una longitud de 13 kilómetros y el desnivel es de 900 m.Ya se calculó el escurrimiento medio, el cual fue de 30.56 mm. Ahora, el volumen total escurrido se calcula mediante la siguiente fórmula: 2 30.56 x 1400 ha x 10,000 m Q = total escurrido = 1,000

Q = 427,890m 3 Existen otros métodos para el cálculo del escurrimiento medio. Sin embargo, el aquí descrito es el que mejor se ajusta a las características de México, pues hay que inferir datos con los que no se cuenta. También existen otras fórmulas para determinar los escurrimientos me dio y máximo de una cuenca, los cuales son importan tes para el diseño de algunas obras que, por el momento, no se analizarán por no ser propiamente objeto de este manual.

0 ESTIMACIONES DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

Capítulo 4

Obras y prácticas

OBRAS PARA EL CONTROL DE EROSIÓN EN CÁRCAVAS

PRESAS Presa de malla de alambre electrosoldada o ciclónica

FIGURA 33. PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

Es una estructura que sirve para controlar la erosión en cárcavas. Es similar a la presa de gaviones (véase más adelante), sólo que en este caso no es prefabricada sino que se arma en el lugar, a partir de las características de las cárcavas (Figura 33).

 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

¿Para qué sirve? Controlar la erosión. Reducir la velocidad de la escorrentía. Impedir el crecimiento de las cárcavas. Beneficios Retiene azolves. Disminuye la cantidad y velocidad de los escurrimientos. Estabiliza las cárcavas. a) Elementos de diseño Entre las presas de piedra acomodada y las presas de gaviones, las presas de malla de alambre ele ctrosoldado o ciclónicas son estructuras intermedias en cuanto a su uso y costo, por lo que representan una alternativa viable en lugares donde las presas de piedra acomodada no resisten los embates de la escorrentía o donde las presas de gaviones se consideran muy costosas para el tamaño de las cárcavas. Antes de la construcción se deben considerar los aspectos que se abordan a continuación. b) Altura Se recomienda construirlas a una altura entre 1.20 metros y 3 metros (medida de la corona de la presa a la superficie de la cárcava), ya que para alturas mayores es preferible construir una presa de gaviones.

 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

Altura efectiva de la presa FIGURA 34. VISTA FRONTAL DE LA ESTRUCTURA DE LA PRESA

La altura efectiva de la presa es la distancia del suelo al vertedor, ya que hasta ahí se retendrán los azolves. Asimismo, ésta es la variable relacionada directamente con el espaciamiento (Figura 34). c) Espaciamiento Considerando que estas presas son pequeñas y que se usarán para estabilizar cárcavas pequeñas con poca carga de escorrentía, se recomienda distribuirlas con el criterio de doble espaciamiento, es decir, al doble del distanciamiento pie–cabeza (Figura 35).

Espaciamiento pie-cabeza

FIGURA 35. DISEÑO DE ESPACIAMIENTO ENTRE PRESAS DE MALLA

d) Empotramiento El empotramiento es una de las actividades más importantes en la construcción de presas ya que de ella depende la efectividad de la obra.

 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

En el caso de una presa de malla electrosoldada, el empotramiento se debe hacer con medidas promedio de 40 a 50 centímetros a los lados y cimentarse en el fondo. Pero si el suelo es muy arenoso, se debe empotrar hasta el piso firme o hasta 70 centímetros, para que el agua no flanquee la estructura o la derribe (Figura 36).

Empotramiento lateral

Empotramiento en el fondo FIGURA 36. EXCAVACIÓN DE ZANJA PARA EMPOTRAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

e) Corona de la presa La corona es la parte superior de la presa y quedará al nivel original del suelo si la presa se construye a una altura igual a la profundidad de la cárcava, tal como se observa en la ilustración correspondiente (Figura 37).

Corona

Talud Delantal

Vertedor

FIGURA 37. VERTEDOR DE UNA PRESA DE MALLA

f) Vertedor El vertedor es la parte de la presa prevista para desalojar el agua de la cárcava. Debido a que la obra constituye un obstáculo a la corriente del agua, ésta buscará una salida; en caso de no existir el vertedor, el agua se disipará, lo que podrá ocasionar la destrucción de la presa. El vertedor debe medir un tercio del ancho de la presa y una cuarta parte de su altura. Para evitar que el agua provoque erosión a los lados de la cárcava, el vertedor se debe ubicar por donde pasa la corriente principal, lo que no forzosamente sucede en el centro de la presa.  PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

g) Delantal El delantal es una plataforma de piedra que se coloca aguas abajo de la presa y que sirve para amortiguar la caída del agua e impedir que ésta socave la estructura. En el caso de las pre sas de malla electrosoldada, las cuales se construyen en forma piramidal, los escalones ejercen la función de delantal. Cuando no haya escalones, el delantal se formará acomodand o, debajo de las aguas de la presa, piedras que formen una calzada para amortiguar la caída del agua que desaloja el vertedor. h) Procedimiento de construcción Primer paso. Se mide el ancho de la cárcava y, de acuerdo con esta

medida, se excava a los lados y hacia el fondo para empotrar la presa (Figura 38).

Ancho de la cárcava

FIGURA 38. EXCAVACIÓN DE ZANJA DENTRO DE LA CÁRCAVA PARA EMPOTRAR LA PRESA

Segundo paso. Los cajones más usados con este tipo de malla son los

de 60 x 60 centímetros. Después de definir el largo de los cajones y, tomando en cuenta que tienen 1.20 m de an cho, se doblan para obtener la mitad del cajón (60 centímetros).  PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

Te r c e r p a s o . Luego se dobla el resto de la malla para obtener la otra

mitad. Por alguno de sus lados se cosen las dos mallas ya dobladas para obtener el cajón completo. El otro lado formará la tapa del cajón y se coserá una vez que éste se haya llenado de piedras (Figuras 39 y 40). Se armarán tantos cajones como sean necesarios.

FIGURA 39. UNIÓN DE PAREDES DE MALLA

FIGURA 40. ARMADO DE CAJONES DE MALLA

Cuarto paso. El cajón vacío se coloca den-

tro de la zanja excavada al fondo de la cárcava y se rellena con piedras; el acomodo de las piedras debe ser de tal forma que las caras más planas queden a los costados del cajón. También, se deben combinar piedras grandes y chicas para reducir los espacios vacíos, lo que permitirá que el cajón sea más pesado y estable (Figura 41).

FIGURA 41. LLENADO DE CAJONES CON PIEDRA

Quinto paso. Al momento de llenar los cajones, hay que colocar tenso-

res a la mitad de la altura del cajón, así como a lo ancho, esto es, cada 50 centímetros aproximadamente. Los tensores son muy importantes, pues, si no se colocan, los cajones se deformarán por el efecto de la fuerza de la escorrentía y esto ocasionará q ue la presa se debilite y se derrumbe (Figura 42). 0 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

Tensores Tenso res

FIGURA 42. COLOCACIÓN DE TENSORES EN EL LLENADO DE CAJONES

FIGURA 43. CIERRE DE CAJÓN CON ALAMBRE

Sexto paso. Una vez que se ha llenado el cajón, se procede a coser

la tapa para cerrarlo (Figura 43). Siguiendo el mismo procedimiento se colocan tantos cajones como sean necesarios. Séptimo paso. Hay que recordar

que, para que sirva como vertedor, se deberá dejar un espacio del ancho de la presa en el tercio medio o por donde pase la corriente principal (Figura 44). FIGURA 44. FORMACIÓN DEL VERTEDOR EN LA PRESA DE MALLA

Octavo paso. Después de colocar

Delantal

todos los cajones, se debe construir una pequeña calzada de piedras, de manera que sirva como delantal y disipe la energía causada por la caída del agua al pasar por el vertedor de la presa (Figura 45).

FIGURA 45. CALZADA O DELANTAL EN LA CONSTRUCCIÓN DE PRESAS

1 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

i) Costos

Cuadro 6 Costos promedio para la construcción de presas de malla de alambre, por metro cúbico UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA

COSTO DE LA ACTIVIDAD $

Ubicación, limpia y trazo

Jornal

45

0.15

7

Excavación, cimentación

Jornal

45

0.50

23

Conformación de presa (alambre)

Jornal

45

0.75

34

Acomodo de piedra

Jornal

45

3.00

135

Colecta de piedra

Jornal

45

2.00

90

Acarreo de piedra

Jornal

45

2.00

90

Excavación para el delantal

Jornal

45

0.50

23

Construcción del delantal

Jornal

45

0.50

23

Malla ciclón o electrosoldada

Rollo

540

0.25

135

Alambre galvanizado

Kilogramo

18

0.20

4

CONCEPTO

TOTAL $ 564

El costo de un metro cúbico de presa de malla de alambre requiere de 9.40 jornales, que corresponden a $425.00, así como los siguientes materiales: malla ciclónica ($135.00) y alambre ($4.00). De esta manera, el costo total por metro cúbico de presa de malla de alambre sería de $564.00 ($425.00 de jornales + $139.00 de materiales). Para estimar el costo, se ha considerado una presa de 5 metros de ancho x 0.80 metros de grosor x 2 metros de altura.

2 PRESA DE MALLA DE ALAMBRE ELECTROSOLDADA O CICLÓNICA

PRESAS Presa de morillos

FIGURA 46. PRESA DE MORILLOS

Es una estructura conformada con postes o troncos de diámetros mayores a 10 centímetros. Esta estructura se usa temporalmente y se construye en sentido transversal a la dirección del flujo de corrientes superficiales, en cárcavas pequeñas y angostas, para el control de azolves (Figura 46).

3 PRESA DE MORILLOS

¿Para qué sirve? Reducir la velocidad de escurrimiento. Retener azolves. Propiciar condiciones favorables para el establecimiento de cobertura vegetal que estabilice el lecho de la cárcava. Proteger obras de infraestructura rural, tales como presas hidráulicas, caminos y puentes. Retener humedad. Beneficios Disminuye la erosión hídrica. Controla azolves. Detiene el crecimiento de cárcavas. a) Elementos de diseño Como primera actividad en la construcción de presas, se deben identificar las cárcavas pequeñas en las que aún sea posible detener su crecimiento con prácticas sencillas y de bajo costo (Figura 47).

FIGURA 47. LOCALIZACIÓN DE CÁRCAVAS EN ÁREAS VERDES

 PRESA DE MORILLOS

Como práctica previa, es conveniente realizar cabeceo de cárcavas, para evitar su crecimiento aguas arriba y suavizar taludes. Los materiales de construcción pueden provenir de productos obtenidos en aprovechamientos forestales, incendios, podas o residuos de material muerto (Figura 48). FIGURA 48. APROVECHAMIENTO DE PRODUCTOS DE INCENDIOS FORESTALES PARA ELABORAR EL CABECEO DE CÁRCAVAS

Hay que aclarar que, para que se considere como presa de morillos, los troncos deben tener un diámetro mayor de 10 centímetros. b) Espaciamiento El espaciamiento entre presas se calcula de acuerdo con la altura efectiva y la pendiente de la cárcava. Por lo general, se recomienda construir una presa con separación cabeza–pie, mediante la siguiente fórmula: E = H x 100 P

Donde: E = espaciamiento entre presas (m). H = altura efectiva de la presa (m). P = pendiente de la cárcava e n (%). Así, en las cárcavas que presenten 10% de pendiente y un a altura efectiva de un metro, la separación entre presas debe ser de 10 metros, aproximadamente.  PRESA DE MORILLOS

Cabe señalar que la distribución espacial calculada no se debe aplicar estrictamente, ya que en campo se debe dar prioridad a sitios cuyas características sean más apropiadas para su construcción (Figura 49). De esta manera, una presa podrá moverse uno o dos metros en rela ción con el dato estimado.

10 m

FIGURA 49. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE PRESAS DE MORILLOS EN ÁREAS FORESTALES

c) Proceso de construcción Primer paso. La construcción se inicia colocando una hilera de postes

o morillos (con un corte en forma de punta en uno de sus extremos para que puedan anclarse fácilPostes de anclaje mente al suelo), separados cada 0.80 metros en sentido transversal a la cárcava y anclados al suelo a una profundidad aproximada de un metro. Estos postes deberán medir, preferentemente, 2.5 metros de largo y 10 centímetros o más de diámetro (Figura 50). FIGURA 50. ESTABLECIMIENTO DE HILERA DE MORILLOS BASE

 PRESA DE MORILLOS

Segundo paso. Una vez colocada la hilera de morillos, se procede a

construir una zanja en la base y paredes laterales de la cárcava para empotrar la estructura. Te r c e r p a s o . Luego se colocan morillos a lo largo

de la zanja excavada, sujetando uno sobre otro con la ayuda de alambre, clavos u otro material resistente para fijar la presa (Figura 51).

Morillos empotrados

Cuarto paso. El empotramiento o anclado de mo-

FIGURA 51. VISTA FRONTAL DEL VERTEDOR EN UNA PRESA DE MORILLOS

rillos en las partes laterales de la cárcava deberá quedar asegurado, de tal manera que se evite que los escurrimientos socaven las partes laterales de la presa y afecten su funcionamiento. Es conveniente que la altura efectiva de las presas de morillos no sea mayor a 1.5 metros.

Quinto paso. Es recomendable compactar el suelo circundante a la

presa de morillos y colocar el material obtenido de la zanja aguas arriba, para proporcionar mayor estabilidad a la estructura. Sexto paso. Es importante también reali-

Vertedor 0.3 m 0.7 m Áreas de empotramiento FIGURA 52. COLOCACIÓN TRANSVERSAL DE MORILLOS Y FORMACIÓN DEL VERTEDOR EN UNA PRESA

zar un corte en la parte central del muro para formar un vertedor que controle el flujo del agua. Las dimensiones recomendables para formar el vertedor son de un tercio de la longitud transversal de la presa y una altura de 0.25 veces la altura total de la presa. Por ejemplo, si la presa tiene una longitud de 2 metros y 1.20 metros de altura, el vertedor deberá tener aproximadamente 70 centímetros de ancho por 30 centímetros de alto (Figura 52).

 PRESA DE MORILLOS

Séptimo paso. Con el fin de proteger el fondo de la cárcava de la ero-

sión hídrica provocada por la caída de agua que pasa por el vertedor y para mantener la estabilidad de la presa, se recomienda construir, aguas abajo de la presa, un delantal con piedra acomodada o morillos empotrados a 10 o 15 centímetros de profundidad. La construcción del delantal no requiere el uso de materiales específicos y medidas estrictas; sin embargo, se deben preferir aquellos que no sean fáciles de arrastrar por las corrientes de agua. Si se cuenta con trozos de mo rillos, es conveniente que éstos queden lo suficientemente sujetos para evitar que se deslicen a lo largo de la cárcava (Figura 53). Cuando se usen piedras se recomienda que éstas sean mayores de 15 centímetros de diámetro y muy consistentes, para evitar que se desintegren. Si la pendiente de la cárcava es menor de 15%, el delantal deberá ser en promedio de 1.5 metros de largo, pero si es mayor que eso, se recomienda que el delantal sea de 1.7 metros de largo (Figura 54). 2m

FIGURA 53. FORMACIÓN DEL DELANTAL UTILIZANDO TROZOS DE MORILLOS

Aguas arriba

Vertedor Delantal

Aguas abajo FIGURA 54. VISTA FRONTAL DEL DELANTAL EN UNA PRESA DE MORILLOS EN ÁREAS FORESTALES

 PRESA DE MORILLOS

d) Recomendaciones Las presas de morillos se recomiendan para cárcavas con pendientes máximas de 35%. El control de cárcavas se debe iniciar desde la parte alta, donde se origina el problema de erosión. Se recomienda construir la primera presa a un metro de donde inicia la cárcava. En caso de que se requiera, se recomienda estabilizar los taludes de las presas. La estabilización total del fondo de las cárcavas sólo se alcanzará cuando se desarrolle vegetación permanente que retenga el suelo. La altura total de la estructura no debe exceder de 1.5 metros y el área de aporte de escurrimientos no debe exceder las 10 hectáreas. El material para construir las presas (morillos, troncos o postes) debe proceder de residuos de incendios, podas o material vegetal muerto y no de la tala de árboles. Para alcanzar mejores resultados en la aplicación de presas de morillos, cuya vida útil se estima de dos a cinco años, y para estabilizar el fondo de las cárcavas, se sugiere que se acompañen de otras prácticas de conservación de suelos, como cabeceo de cárcavas, reforestación, zanjas derivadoras de escorrentía y terrazas, entre otras.

 PRESA DE MORILLOS

e) Costos

Cuadro 7 Costos promedio para presas de morillos UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Recolecta y distribución de material

Jornal

45

0.75

34

Limpia y excavación para empotramiento

Jornal

45

0.20

9

Conformación de presa

Jornal

45

0.75

34

Estacado y amarrado

Jornal

45

0.50

23

Alambre galvanizado calibre 14

Kilogramo

15

0.75

14

CONCEPTO

TOTAL $ 114

En el cuadro se consideró que los materiales ya existían en los predios: subproductos de aprovechamientos forestales, incendios forestales, podas y residuos de material muerto. Las presas que se consideraron para obtener el costo tienen las siguientes dimensiones: 2 metros de largo y 1m de altura. El costo por pieza es de $114 y serán espaciadas cada 10 metros. Es decir, en una hectárea se colocarán diez presas, equivalentes a $1,140.00.

0 PRESA DE MORILLOS

PRESAS Presa de ramas

FIGURA 55. PRESA DE RAMAS

Es una estructura pequeña, construida con ramas entretejidas, en forma de barreras, que se coloca en sentido transversal a la pendiente, para controlar la erosión en cárcavas (Figura 55).

1 PRESA DE RAMAS

¿Para qué sirve? Controlar la erosión. Reducir la velocidad del escurrimiento. Retener azolves. Proteger obras de infraestructura rural. Beneficios Reduce la erosión hídrica. Detiene el crecimiento de cárcavas. Permite la acumulación de sedimentos favorables para el establecimiento de cobertura vegetal. a) Elementos de diseño Las presas de ramas se pueden utilizar para el control d e la erosión en cárcavas pequeñas que se deben identificar previamente en recorridos de campo, en específico en áreas que dispongan de material vegetal muerto (ramas, troncos, producto de podas, incendios o aprovechamientos forestales). b) Espaciamiento El espaciamiento entre presas se debe calcular de acuerdo con la altura efectiva y la pendiente de la cárcava (Figura 56). La fórmula utilizada para estimar la distancia entre presas es la siguiente: E = H x 100 P

2 PRESA DE RAMAS

Donde: E = espaciamiento entre presas (m) H = altura efectiva de la presa (m) P = pendiente de la cárcava (%) Ejemplo: Considerando una cárcava con 10% de pendiente y una altura efectiva de la presa de 0.6 metros la distancia entre presas será de 6 metros. FIGURA 56. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE PRESAS DE RAMAS DE UNA CÁRCAVA

c) Proceso de construcción Primer paso. Un aspecto importante a considerar en el diseño de las

presas de ramas es asegurar su estabilidad, por lo que su construcción se debe iniciar con la excavación de una zanja transversal a la cárcava, con medidas de 30 centímetros de ancho x 25 centímetros de profundidad, ampliando la longitud de la zanja hacia los taludes de la cárcava (Figura 57).

30 cm

Cárcava

30 cm Zanja

FIGURA 57. SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA CÁRCAVA Y ÁREA DE CORTE PARA ZANJA

3 PRESA DE RAMAS

Segundo paso. Posterior a la excavación de la zanja, se debe colocar

una hilera de estacas base en forma transversal a la cárcava. Se aconseja que las estacas tengan una longitud igual a 1.5 veces la altura total de la presa, más de 10 centímetros de diámetro en promedio y que se anclen al suelo tratando de que queden firmes. (Figura 58).

Hilera de estacas

Talud

Talud

Zanja FIGURA 58. COLOCACIÓN TRANSVERSAL DE HILERA DE ESTACAS

Te r c e r p a s o . Luego, se debe proceder a formar la barrera. Para ello , en

la zanja construida primero, se colocan las ramas de mayor longitud, diámetro y peso. Hay que procurar que queden insertadas firmemente para lograr mejor estabilidad de la estructura. Cuarto paso. Después, se colocan ramas flexibles entretejidas entre sí

y adheridas a la hilera de estacas base con la ayuda de alambre u otro material útil para unir la estructura, que deberá quedar empotrada por lo menos a 0.25 metros en las áreas laterales de la cárcava.

 PRESA DE RAMAS

Quinto paso. Como el diseño de la presa de ramas se puede adaptar

de acuerdo con el material disponible en cada lugar, la hilera de estacas base se puede constituir de una o dos líneas paralelas. Este método tiene la ventaja de proporcionar mayor equilibrio a la estructura (Figura 59). Estacas

FIGURA 59. PRESA DE RAMAS CON DOBLE HILERA DE ESTACAS BASE

Sexto paso. Las presas de ramas deben tener una parte que funcione

como vertedor, ubicada en el área donde se concentre la escorrentía, por lo general el centro. Esto sirve para evitar que las corrientes de agua impacten las paredes y afecten su funcionamiento (Figura 60).

Vertedor

Áreas de empotramiento FIGURA 60. DISEÑO DE PRESA DE RAMAS EN CÁRCAVAS

 PRESA DE RAMAS

Séptimo paso. También, es conveniente que la altura efectiva de las

presas de ramas no sea mayor a un metro. Se aconseja utilizar el suelo extraído en la construcción de la zanja para compactar la base de la presa. Asimismo, los materiales a utilizar deben provenir de residuos de material muerto, aprovechamientos forestales, incendios o podas (Figura 61).

FIGURA 61. APROVECHAMIENTO DE RAMAS PRODUCTO DE PODAS

Octavo paso. Con la finalidad de evitar que el agua que se vierte abajo

socave el fondo de la cárcava y derribe la presa, se recomienda construir un delantal con ramas, troncos, piedras u otro material acomodado en el fondo de la cárcava. Es también conveniente que se propicie el desarrollo de pastos o especies forestales en al área donde se hayan acumulado los sedimentos con la finalidad de estabilizar la cárcava con mayor éxito.

 PRESA DE RAMAS

d) Recomendaciones Es conveniente integrar algunas prácticas de conservación de suelos, como cabeceo de cárcavas, afine de taludes, presas de piedra acomodada, de morillos, reforestación, zanjas derivadoras de escorrentía, entre otras. También, se recomienda plantar especies vegetales fáciles de adaptar a cada región, sobre los sedimentos depositados aguas arriba de las presas, una vez estabilizada la cárcava. La altura total de la barrera de ramas no debe exceder de un metro. e) Costos

Cuadro 8 Costos promedio para la construcción de presas de ramas UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Recolecta y distribución de material

Jornal

45

0.50

23

Limpia y excavación para empotramiento

Jornal

45

0.25

12

Conformación de presa

Jornal

45

0.30

14

Estacado y amarrado

Jornal

45

0.35

16

Alambre galvanizado 14

Kilogramo

18

0.50

9

CONCEPTO

TOTAL $ 74

 PRESA DE RAMAS

Para estimar el costo anterior se consideraron presas de 2 metros de largo por 0.6 metros de alto y 0.2 metros de emp otramiento, colocadas con 6 metros de distancia entre cada una. El costo por presa es de $74.00 y el metro lineal tiene un costo de $32.50. Por lo tanto, si se construyen 16 presas en una hectárea el costo será de $1,184.00.

 PRESA DE RAMAS

PRESAS Presa de piedra acomodada

FIGURA 62. PRESA DE DE PIEDRA ACOMODADA

Es una estructura construida con piedras acomodadas, que se coloca transversalmente a la dirección del flujo de la corriente y se utiliza para el control de la erosión en cárcavas (Figura 62).

 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

¿Para qué sirve? Controlar la erosión en cárcavas. Reducir la velocidad de escurrimiento. Retener azolves. Beneficios Retiene suelo. Estabiliza lechos de cárcavas. Permite el flujo normal de escurrimientos superficiales. Incrementa la calidad del agua. a) Antecedentes La construcción de presas de piedra acomodada ha sido una de las prácticas de conservación de suelos más utilizada para el control de azolves en cárcavas en las diferentes regiones del país, debido a la facilidad de su construcción y a la disponibilidad del material que requiere. b) Elementos de diseño Para construir presas de piedra acomodada se deben identificar previamente los sitios donde se ubicarán, así como considerar la disponibilidad de piedra en dicha zona. Las dimensiones de una presa de piedra acomodada dependen de la pendiente o grado de inclinación que presente la cárcava, así como de la profundidad y cantidad de escurrimientos superficiales.

100 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

La obra se recomienda para cárcavas con pendientes mode radas donde la superficie del área de escurrimiento genere flujos de bajo volumen, ya que son estructuras pequeñas. En promedio miden entre 1.2 metros y 2.5 metros de altura, por lo que, en caso de presentarse cárcavas de mayor dimensión, sólo se construirán hasta este límite. En cuanto a su ancho, de preferencia se deben ubicar en sitios no mayores de 7 metros. Es conveniente asegurar que la estructura sea lo más resistente a volcaduras provocadas por las corrientes de agua que impactan las paredes, por lo que se recomienda fijar adecuadamente. En la planeación de su construcción es importante conside rar las partes de la presa (Figura 63). Corona

Vertedor

Talud Muro base

Delantal

Empotramiento

Base de la presa

FIGURA 63. PARTES QUE CONSTITUYEN A UNA PRESA DE PIEDRA ACOMODADA


c) Cimentación y empotramiento Una actividad inicial en la construcción de presas de piedra es la excavación de una zanja en el fondo y partes laterales de la cárcava para obtener el empotramiento o cimentación. Dependiendo de las dimensiones de la presa se establece la profundidad de la zanja, la que se recomienda sea de un cuarto de la presa y con un ancho ligeramente mayor que el grosor de esta misma. Se recomienda extremar medidas de seguridad en la construcción de estas presas cuando se trata de suelos de textura gruesa o arenosos o en aquellos donde se presenten grietas en sus taludes. Ejemplo: Si se construyen presas de piedra de 0.70 metros de grosor por 0.90 metros de alto, entonces las medidas de la zanja serán de 0.75 metros de ancho y 0.22 metros de profundidad por el ancho de la cárcava (Figura 64). Talud

Alto de cárcava

Zona de excavación

FIGURA 64. SECCIONES DE EXCAVACIÓN PARA EL EMPOTRAMIENTO DE LA PRESA EN UNA CÁRCAVA

Es conveniente que el fondo de la zanja esté bien nivelado para evitar deslizamientos del material y, durante el acomodo de piedras para la cimentación, se debe procurar que el material quede colocado lo más estable posible. Cuando se trata de “piedra bola”, se debe buscar el ángulo de reposo, es decir, la parte de mayor peso debe quedar hacia abajo. 102 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

d) Formación de la estructura

FIGURA 65. COLOCACIÓN DE PIEDRAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PRESA

La construcción de la cortina consiste en el acomodo de piedras para formar una barrera o trinchera que servirá para controlar la erosión en cárcavas, así como para filtrar el agua de escurrimiento y retener azolves (Figura 65).

Los métodos de construcción dependen del tipo de piedra que se disponga. Si las piedras son tipo “laja” o planas sólo se acomodan unas sobre otras siguiendo las dimensiones iniciales para formar una barrera de la misma anchura y con paredes rectas y estables. En cambio, si se cuenta con piedra “bola” o redondeada se recomienda mane jarla de acuerdo con su forma, es decir, colocar la parte de mayor peso hacia abajo (como se encuentran de manera natural en el suelo). Se debe preferir roca o piedra que tenga mayor peso y dureza, pero también es posible aprovechar otros materiales disponibles (Figura 66).

FIGURA 66. PRESA DE PIEDRA ACOMODADA, CONSTRUIDA CON ROCA CALIZA


No es conveniente usar rocas que se desintegren o desmoronen fácilmente y sean de bajo peso, debido a que pueden ocasionar la destrucción de la presa, el arrastre de material y el mal funcionamiento de la obra. Con el fin de lograr que la barrera retenga la mayor cantidad de sedimentos y funcione como presa filtrante, se debe procurar que entre las piedras acomodadas no queden espacios grandes y que sean cubiertos con piedras pequeñas (Figura 67). FIGURA 67. PRESA FILTRANTE

Primer paso. La primera etapa en la formación de la estructura es la

construcción de un muro o trinchera de 0.75 a un metro de ancho en promedio, que se extiende a lo ancho de la cárcava abarcando los taludes laterales excavados para el empotramiento. Segundo paso. Durante la construcción del muro base, se d ebe formar

el vertedor, el cual es una sección rectangular o cóncavo sin piedras que sirve para encauzar el paso de los volúmenes de agua. Puede consistir de una Vertedor sección más baja que el resto de la presa ubicada en la parte central de la estructura o ligeramente a un costado Altura total = 1m Altura efectiva = 70m de ella, por donde pase la corriente principal (Figura 68). FIGURA 68. DISEÑO DEL VERTEDOR EN UNA PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

10 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

Te r c e r p a s o . Luego se forma el talud, con Corona

Talud de la presa

80 cm

FIGURA 69. VISTA LATERAL DE UNA PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

el fin de dar mayor resistencia a la estructura ante la fuerza de las corrientes que impactan en las paredes de la presa. Existen diseños de presas de piedra acomodada con dos taludes: uno, aguas arriba y otro en aguas abajo. Sin embargo, se ha observado que con un talud aguas abajo las presas funcionan adecuadamente y se reducen costos en mano de obra y material (Figuras 69 y 70). Cuarto paso. Para proteger el fondo de

la cárcava de la erosión hídrica provocada por la caída del agua que pasa por el vertedor y mantener la estabilidad de la presa, se recomienda construir un delantal con piedra acomodada aguas abajo.

Vertedor Aguas arriba

FIGURA 70. FORMACIÓN DEL DELANTAL

e) Espaciamiento Pie

Cabeza

El espaciamiento entre presas se calcula de acuerdo con la altura efectiva de la presa y la pendiente de la cárcava. Por lo general, se recomienda construir una presa con separación pie–cabeza (Figura 71).

FIGURA 71. ESPACIAMIENTO PIE–CABEZA ENTRE PRESAS DE PIEDRA ACOMODADA

10 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

La fórmula para estimar el espaciamiento entre presas es la siguiente: E = H x 100 P

Donde: E = espaciamiento entre presas (m). H = altura efectiva de la presa (m). P = pendiente de la cárcava (%). La distribución de presas de piedra depende de las características topográficas que presente el terreno, del tipo de suelo, pen diente y grado de erosión que se encuentre en el sitio donde se aplicará la práctica. La separación entre presas de piedra acomodada de un metro de altura es de 10 metros en cárcavas que presentan 10% de pendiente (Figura 72).

10 m

FIGURA 72. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE PRESAS DE PIEDRA ACOMODADA

La distribución espacial calculada no se de be aplicar estrictamente con las medidas estimadas, ya que en campo se deben localizar los sitios más apropiados para su construcción y en a lgunos casos se debe recorrer la presa a un lugar más angosto, recto o en donde capte la mayor cantidad de azolves. 10 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

Las presas de piedra acomodada se pueden utilizar tanto en regiones tropicales como en zonas áridas, para la retención de azolves ocasionados por la erosión hídrica (Figura 73).

Azolve

FIGURA 73. RETENCIÓN DE AZOLVES EN UNA PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

La cantidad y calidad del agua de lluvia superficial en las microcuencas no se ven afectadas por la construcción de presas de piedra acomodada, ya que su diseño permite el paso del agua sin sedimentos (Figura 74). FIGURA 74. FILTRACIÓN DE AGUA A TRAVÉS DE PRESAS DE PIEDRA ACOMODADA

f) Recomendaciones

El control de cárcavas se debe iniciar por la parte a lta de las cuencas, donde inicia. Las presas de piedra acomodada se recomiendan en cárcavas con pendientes máximas de 35%. La altura total de la estructura no debe exceder 2.5 metros de altura total. 10 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

La piedra que se utilice debe procede r de bancos de piedra o que afloren en la superficie y no de lugares que presenten problemas de erosión por la extracción del material. Es conveniente plantar especies forestales o pastos en los terraplenes que se van formando con la acumulación de sedimentos, una vez que se hayan estabilizado. Los resultados de la aplicación son más efectivos si se integran otras prácticas de conservación de suelos, como cabeceo de cárcavas, afine de taludes, reforestación, zanjas derivadoras de escorrentía, terrazas, protección de caminos, entre otras. g) Costos

Cuadro 9 Costos promedio para la construcción de presas de piedra acomodada, por metro cúbico CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Medición de pendientes y ubicación de presas

Jornal

45

0.10

5

Limpieza, trazo, nivelación y retiro de material

Jornal

45

0.25

11

Excavación para cimentación

Jornal

45

0.50

23

Excavación para empotramiento

Jornal

45

0.50

23

Acomodo de piedra

Jornal

45

3.00

135

Pepena

Jornal

45

2.50

113

Acarreo

Jornal

45

2.50

113 TOTAL $ 423

El costo promedio para la construcción de presas de piedr a acomodada es de $423.00 por metro cúbico. 10 PRESA DE PIEDRA ACOMODADA

PRESAS Presa de geocostales

FIGURA 75. PRESA DE GEOCOSTALES

Es una estructura de geocostales (geotextiles rellenos con suelo) que se ordena en forma de barrera o trinchera y se coloca en contra de la pendiente, para el control de la erosión en cárcavas (Figura 75).

10 PRESA DE GEOCOSTALES

¿Para qué sirve? Controlar la erosión hídrica. Reducir la velocidad de escurrimiento. Detener azolves. Filtrar agua. Beneficios Estabiliza el fondo de cárcavas a corto plazo. Favorece la acumulación de sedimentos. Protege obras de infraestructura rural. a) Elementos de diseño El diseño de presas con geocostales debe partir de la localización y medición de cárcavas pequeñas, conseguir los materiales para la construcción de la presa (geocostales), construir zanja para el empotramiento, formar la barrera de geocostales y calcular espaciamiento entre presas. b) Localización y medición de cárcavas Las presas de geocostales se recomiendan para el control de la erosión en cárcavas menores de un metro de profundidad, con pend ientes máximas de 35%, donde el escurrimiento superficial no es de gran volumen. Es conveniente calcular la profundidad y el ancho de las cárcavas o barrancas para estimar la cantidad de geocostales que se requerirán en la construcción de la presa. Las medidas de cada geocostal son de 50 110 PRESA DE GEOCOSTALES

centímetros de ancho x 75 centímetros de altura (Figura 76). Por ello, para formar un metro cúbico se requieren 20 geocostales. Cintilla de amarre 75 cm

50 cm FIGURA 76. DIMENSIONES PROMEDIO DE LOS GEOCOSTALES UTILIZADOS EN LAS PRESAS PARA EL CONTROL DE AZOLVES

c) Materiales (geocostales) Los geocostales se pueden adquirir con empresas comercializadoras de productos agrícolas o directamente con fabricantes de geotextiles. Dentro de las características favorables que poseen estos materiales destacan: Su fabricación con fibras de polipropileno , las cuales forman un arreglo estable. Son permeables, resistentes a ácidos y álcalis que se encuentran de manera natural en el suelo, a la acción de los rayos ultravioletas y a la intemperie. Disponen de una cintilla de amarre en la boca del geocostal para cerrarlos con seguridad. La apertura de la malla (0.212 milímetros = malla núm. 70) de los geocostales permite el crecimiento de vegetación inducida (siembra de pastos) o natural que posteriormente se integra al paisaje y le da mayor estabilidad a la estructura. 111 PRESA DE GEOCOSTALES

d) Empotramiento En cárcavas con pendientes de 10% a 35%, es conveniente construir una zanja de 1.5 metros de ancho x 0.25 veces la altura a la corona, en forma transversal, para insertar en ella la primeras hileras de costales base. El suelo extraído en la construcción de la zanja se puede utilizar para llenar los geocostales (Figura 77).

FIGURA 77. LLENADO DE LOS GEOCOSTALES CON TIERRA EXTRAÍDA DE LA ZANJA

e) Proceso de construcción Primer paso. La construcción consiste en acomodar costales llenos de

tierra para formar una barrera o trinchera transversal a la cárcava que se quiere estabilizar. Segundo paso. Durante este proceso, es conveniente colocar los cos-

tales llenos de tierra en forma intercalada para lograr mayor e stabilidad en la estructura (Figura 78). Para lograr mayor eficiencia en la obra, es conveniente que la altura efectiva de las presas de geocostales no exceda de 1.5 metros.

112 PRESA DE GEOCOSTALES

Aguas arriba

Aguas abajo

Delantal

FIGURA 78. DISEÑO DE PRESA DE GEOCOSTALES CON DELANTAL

Te r c e r p a s o . Es necesario crear un vertedor en el centro de la ba rrera,

con el fin de evitar que las corrientes de agua que llegan a la presa impacten en las paredes de la cárcava, la socaven y provoquen desequilibrio o mal funcionamiento de la obra. La construcción del vertedor se diseña con los mismos geocostales durante la formación de la barrera (Figura 79).

FIGURA 79. PRESA DE GEOCOSTALES CON VERTEDOR EN UNA CÁRCAVA

113 PRESA DE GEOCOSTALES

Cuarto paso. Otro aspecto importante a considerar es la construcción

de un delantal o estructura de protección en el fondo de la cárcava aguas abajo; esto ayudará a que las crecientes de agua que atraviesan por la presa no tengan caída directa en el fond o de la cárcava y proporcionen mayor estabilidad a la obra (Figura 80).

FIGURA 80. PRESA DE GEOCOSTALES

Quinto paso. La siembra o plantación de especies vegetales sobre los

sedimentos acumulados aguas arriba, además de la vegetación natural que aparecerá sobre el material de la presa, ayudarán a estabilizar la cárcava en menor tiempo. f) Espaciamiento El espaciamiento entre presas se calcula de acuerdo con la altura efectiva y la pendiente de la cárcava (Figura 81). La fórmula que se utiliza para estimar la distancia entre presas es la siguiente: E = H x 100 P

Donde: E = espaciamiento entre presas (m). H = altura efectiva de la presa (m). P = pendiente de la cárcava (%). 11 PRESA DE GEOCOSTALES

Escurrimiento superficial Pendiente de la cárcava

15 m

FIGURA 81. ESPACIAMIENTO DE PRESAS DE GEOCOSTALES CON UN METRO DE ALTURA Y 10% DE PENDIENTE

Las distancias entre presas de geocostales se pueden ajustar de acuerdo con las condiciones de cada lugar (tipo de suelo, cantidad y velocidad del escurrimiento, entre otros), así como con la aplicación de otras prácticas de protección, conservación y restauración de suelos que se integren en el área donde se ubique la obra. g) Recomendaciones

FIGURA 82. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS PRESAS DE GEOCOSTALES EN UNA CÁRCAVA

• La construcción de presas de geocostales se recomienda para el control de la erosión en cárcavas que presentan de 5% a 35% de pendiente (Figura 82). • Además de realizar este tipo de obra, es conveniente integrar otras prácticas de conservación de suelos, como el afine de taludes, cabeceo de cárcavas, reforestación, presas de piedra acomoda, presas de rama, zanjas derivadoras de escorrentía, entre otras.

11 PRESA DE GEOCOSTALES

h) Costos

Cuadro 10 Costos promedio para la construcción de las presas geocostales UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

NÚMERO DE JORNALES


Medición de pendientes y ubicación de cárcavas

Jornal

45

0.10

5

Limpieza trazo, nivelación y retiro de material

Jornal

45

0.25

11

Excavación para cimentación y empotramiento

Jornal

45

0.50

23

Excavación para llenado de geocostales

Jornal

45

0.75

34

Llenado y acomodo de los geocostales

Jornal

45

2.00

90

Geocostales

Pieza

13.3

20.00

266

CONCEPTO

TOTAL $ 429

Cabe aclarar que estos costos están calculados por metro cúbico, por lo que el costo total dependerá del tamaño de la presa y el número de presas que se va a construir

11 PRESA DE GEOCOSTALES

PRESAS Presa de llantas

FIGURA 83. PRESA DE LLANTAS

Es una barrera o trinchera para el control de azolves, que se forma con llantas de desecho y se coloca de manera transversal al flujo de la corriente de las cárcavas (Figura 83).

11 PRESA DE LLANTAS

¿Para qué sirve? Controlar erosión. Reducir la velocidad de escurrimiento. Detener azolves. Beneficios Reduce la erosión hídrica. Estabiliza el fondo de cárcavas. Favorece la acumulación de sedimentos para el establecimiento de especies vegetales. Para su construcción, se utiliza material durable y de bajo costo. a) Elementos de diseño Las presas de llantas se recomiendan para el control de cárcavas pequeñas con pendientes máximas de 20%, su altura no debe ser mayor a 1.5 metros y el escurrimiento superficial de la cuenca no debe ser de gran volumen. Es importante ubicar los sitios donde se construirán las presas para estimar las dimensiones de las cárcavas y calcular los volúmenes de material que se requieren. b) Cimentación o empotramiento Cuando las cárcavas presenten pendientes de 10% a 20%, es conveniente construir una zanja transversal a la cárcava para insertar en ella llantas que servirán como base de la estructura.

11 PRESA DE LLANTAS

El tamaño de la zanja dependerá de las medidas de llanta que se disponga, así como de la dimensión de las cárcavas: si éstas son de 2 metros de ancho, la zanja se construirá aproximadamente de 2 metros de largo, la profundidad será 0.25 veces la altura de la presa y el ancho necesario que permita el acomodo de dos hileras de llantas. c) Proceso de construcción Primer paso. La construcción de la presa consiste en acomodar, en

forma de barrera, llantas de desecho rellenas de tierra (para lograr mayor resistencia), colocadas en contra del flujo de la escorrentía. Es conveniente que las partes laterales de la estructura queden insertadas en los taludes laterales y fondo de la cárcava. Segundo paso. Al formar el muro en cárcavas mayores a 2 metros de

ancho, se recomienda colocar dos hileras de llantas; si son menores a 2 metros y con inclinación moderada, funcionan adecuadamente si se forman con una sola hilera (Figura 84).

FIGURA 84. EMPOTRAMIENTO Y FORMACIÓN DE LA PRESA CON UNA HILERA DE LLANTAS

Te r c e r p a s o . En regiones tropicales donde se presentan suelos arcillo-

sos se recomienda además colocar estacas entre las llantas para evitar deslizamientos y mal funcionamiento (Figura 85). 11 PRESA DE LLANTAS

FIGURA 85. ACOMODO DE LAS LLANTAS EN LA FORMACIÓN DE LA PRESA

Cuarto paso. Debido a que las

corrientes de agua impactan directamente contra las paredes de la presa y ocasionan desequilibrio o destrucción de la estructura, se recomienda formar el vertedor entre las mismas llantas para encauzar el paso del flujo (Figura 86).

d) Delantal

Verr te Ve tedo dor r

FIGURA 86. FORMACIÓN DEL VERTEDOR EN UNA PRESA DE LLANTAS

Una actividad importante que debe considerarse en el diseño de la presa de llantas es la elaboración de un delantal o estructura de protección, mismo que deberá colocarse en el fondo de la cárcava, aguas abajo, con el objetivo de amortiguar el impacto del agua que llega al fondo de ésta y evitar deslizamientos o destrucción de la barrera.

120 PRESA DE LLANTAS

Aguas arriba

Aguas abajo

El delantal se puede construir con piedras u otro material disponible, cuidando que quede fijo en el fondo de la cárcava y no sea arrastrado fácilmente por la corriente que cruza por la presa (Figura 87).

Delantal

Para lograr el buen funcionamiento de la obra es conveniente que la altura efectiva de la pre sa no exceda los 1.5 metros. Si se dispone de FIGURA 87. DISEÑO DEL DELANTAL EN UNA PRESA material vegetal muerto como ramas o troncos, DE LLANTAS producto de incendios, podas o aprovechamientos forestales en la zona donde se realizan las obras, se puede emplear para rellenar el fondo de las cárcavas. Se recomienda establecer especies forestales en el área de retención de azolves, agua s arriba de la presa, cuando se haya colectado el total de azolves (Figura 88).

FIGURA 88. SERIE DE PRESAS DE LLANTAS PARA CONTROLAR LA EROSIÓN EN UNA CÁRCAVA


e) Espaciamiento El espaciamiento entre presas se calcula de acuerdo con la altura efectiva (del nivel del suelo a donde inicia el vertedor) y la pendiente (inclinación) de la cárcava. La fórmula utilizada para estimar la distancia entre presas es la siguiente: E = H x 100 P

Donde: E = espaciamiento entre presas (m). H = altura efectiva de la presa (m). P = pendiente de la cárcava (%). A medida que la pendiente o inclinación de la cárcava sea mayor, la distancia entre presas de llantas será menor. Utilizando la fórmula anterior, en cárcavas que presentan 15% de pendiente en promedio y una altura de 1 metro, el espaciamiento sería de 6.6 metros (Figura 89).

Pendiente de la cárcava 15%

6.6 m

FIGURA 89. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS PRESAS DE LLANTAS EN UNA CÁRCAVA


f) Recomendación Es conveniente combinar las presas de llantas con otras prácticas de conservación de suelos, como el afine de taludes, cabeceo de cárcavas, reforestación, presas de piedra acomodada, presas de ramas, zan j jas as de deririva vado dorr as de e sc scor orrr en entítíaa y ma mant nten enim imie ienn to d e br brec echa hass fo fore rest stal ales es,, entre otras. g) Costos A continuación, se describen los principales costos que se deben considerar en la construcción de presas de llantas. Se ejemplificará con estructuras de un metro de altura, un metro de largo y una hilera de llantas.


Cuadro 11 Costos promedio para la construcción de presas de llantas CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

NÚMERO DE JORNALES


Medición de pendientes y ubicación de presas

Jornal

45

0.10

5

Limpieza, trazo, nivelación y retiro de material

Jornal

45

0.25

11

Excavación para cimentación

Jornal

45

0.25

11

Excavación para empotramiento

Jornal

45

0.25

11

Acomodo de llantas y llenado

Jornal

45

2.00

90

Colocación de estacas y compactación de suelo

Jornal

45

2.50

113


Kilogramo

18

2.50

45

Acarreo

Jornal

45

1.00

45 TOTAL $ 331

Hay que tomar en cuenta que las llantas son material de desecho y no tienen costo.

12 PRESA DE LLANTAS

PRESAS Presa de mampostería

FIGURA 90. PRESA DE MAMPOSTERÍA

Es una estructura de piedra, arena y cemento, que se construye perpendicular a las cárcavas, controla la velocidad de escurrimiento al formar un escalón que reduce la erosión hídrica y almacena agua (Figura 90).

12 PRESA DE MAMPOSTERÍA

¿Para qué sirve? Reducir la velocidad de los escurrimientos en las cárcavas. Retener azolves. Almacenar agua. Beneficios Retiene azolves. Reduce la pendiente media de la cárcava. El agua que se almacena puede tener diversos apro vechamientos para poblaciones rurales. a) Elementos de diseño Para realizar el diseño de una presa de mampostería es necesario ubicar previamente el lugar donde se va a construir, determinar el área d e la cuenca que lo alimenta, estimar o cuantificar el escurrimiento máximo, así como caracterizar la cárcava en cuestión toman do en cuenta su ancho, profundidad y tipo de suelo. La profundidad de la cárcava es una característica importante, porque a partir de ella se determina la altura de la presa. Por lo general, las presas de mampostería se construyen con la finalidad de cubrir la totalidad de la profundidad de la cárcava. Existen dos factores fundamentales para asegurar el éxito de la presa: el empotramiento y el tamaño de la base.

12 PRESA DE MAMPOSTERÍA

b) Empotramiento El empotramiento consiste en excavar una zanja perpendicular al flujo de la cárcava y extenderla hasta las taludes de la misma, con la finalidad de asentar la obra más allá del nivel original de la cárcava y con esto evitar posibles franqueamientos (Figuras 91 y 92). Nivel original de la cárcava Empotramiento en el cauce

FIGURA 91. EMPOTRAMIENTO EN EL CAUCE

Empotramiento en las paredes Talud original original de la cárcava

FIGURA 92. EMPOTRAMIENTO EN LAS PAREDES DEL CAUCE

La profundidad del empotramiento recomendable es de 0.6 metros en terrenos sueltos y de 0.2 metros a 0.6 metros en terrenos consolidados.

12 PRESA DE MAMPOSTERÍA

Durante la construcción del empotramiento, se recomienta plantar dos bases de anclaje a los extremos de la base (dentellones o zapatas), colocadas al inicio y al final de la misma (Figura 93). La pro fundidad del primero puede variar desde 0.6 metros hasta un metro, dependiendo del tamaño de la presa; la del segundo se establece dividiendo la anterior entre dos. A

C A L

H

Nivel original de la cárcava

Dentellón 1

Tamaño de la base bas e (B)

Dentellón 2

Delantal

FIGURA 93. DISTINTOS PERFILES DE UNA PRESA DE MAMPOSTERÍA

c) Tamaño de la base El tamaño de la base está relacionado con la estabilidad de la pr esa en el sentido de que tiene la función de evitar que el agua la socave o la derribe. Estas presas están catalogadas como de gravedad, ya que es su peso el que les permite mantenerse en pie. 12 PRESA DE MAMPOSTERÍA

Partiendo de esto, se calcula el área y el peso de la estructura para evaluar si el peso y su diseño son capaces de soportar la fuerza de empuje a la que se va a someter la obra. Para comprender este aspecto, hay que estudiar la Figura 94.

C

F H

Rn

X

Donde: F : fuerza de empuje. H : altura de la presa. B : base de la presa. C : ancho de la corona. S : subpresión. X : centroide. W : peso. R n : resultante normal. e : excentridad. Z : brazo de palanca.

W B/6 B/2

B S

e

Z

FIGURA 94. FUERZAS Y DIMENSIONES DE UNA PRESA DE MAMPOSTERÍA

12 PRESA DE MAMPOSTERÍA

Con base en la Figura 94, se debe desarrollar la metodología contenida en el siguiente cuadro: Cuadro 12 Centros de gravedad y área FIGURA

CENTRO DE GRAVEDAD (X)

ÁREA (A)

C 2

CH

( B -- C ) + C 3

XA

C 2H

( B -- C ) H 2 ∑ A

∑ XA

A partir de este cuadro, se puede obtener el centro de gravedad utilizando la siguiente fórmula: ∑ XA

X = ∑

X

Y posteriormente el peso (W): W = γ m ∑ A

Donde: γ m = densidad de la mampostería. La densidad de la mampostería depende en gran medida del tipo de roca con la que se construya la presa. El rango de variación va de 2,300 a 2,900 kilogramos / metro cúbico (basaltos vesiculares o tobas a granito o basalto). Asimismo, la fuerza de empuje de los sedimentos se calcula con: H 2 γ az F = 2

130 PRESA DE MAMPOSTERÍA

Donde: γ az = densidad de los sedimentos (se considera que la densidad de los sedimentos puede variar desde 1,100 a 1,400 kilogramos / metro cúbico). H = altura de la presa (m). La subpresión del agua está dada por la siguiente fórmula: S =

K γ w HB 2

Donde: K = coeficiente de subpresión determinado por el material sobre el que se va a asentar la presa (K = 0 para roca; K = 1/3, K = 1/2 y K = 2/3 para arena). B = tamaño de la base (m). La resultante normal se calcula a partir de: Rn = W – S Donde: W = peso. S = subpresión. Y el espaciamiento Z se calcula con la fórmula: H

B

) – F ( 3 ) – S (2 3 ) Z = W (B – X ) Rn

Donde: X = centroide de la presa. W = peso. B = tamaño de la base. F = fuerza de empuje. H = altura de la presa. S = subpresión. Rn = resultante normal. 131 PRESA DE MAMPOSTERÍA

A partir de Z, se puede calcular la excentridad de la presa utilizando la siguiente fórmula: e =

B – Z 2

Donde: B = tamaño de la base. Para finalmente calcular R a través de: R = 600 e B

Donde: B = tamaño de la base. e = excentridad de la presa. A este procedimiento también se le conoce como cálculo por tanteo, ya que en él se supone una base inicial y se desarrolla el procedimiento hasta obtener una R que se aproxime a 90%. Si la R es mayor a 90%, es necesario aumentar el tamaño de la base y desarrollar nuevamente los cálculos anteriores; si la R es menor de 90%, hay que reducir el tamaño de la base. Posterior a la determinación de la altura de la presa y el tamaño de la base, es necesario calcular las dimensiones del vertedor. Éste se calcula en función del escurrimiento máximo por evento estimado para un periodo de retorno de diez años y se usa la siguiente fórmula: Q = 1.75 L A 3/2


Donde: Q = volumen máximo de descarga (m 3 /s /seg eg).). 1.75 = coeficiente del vertedor. L = longitud efectiva del vertedor (m). A = carga sobre la cresta del verted or (m). Hasta este punto, se ha mencionado cómo determinar la profundidad del empotramiento, la corona, la altura de la presa, el tamaño de la base; sólo queda calcular el tamaño del delantal. Para el delantal se requiere de un cálculo que debe tomar en cuenta varios supuestos, por lo que, para facilitarlo, se considera una tercera parte de la altura de la presa. d) Proceso de construcción Después de haber cumplido con los requerimientos mínimos de diseño para una presa de mampostería se puede comenzar a construir siguiendo los pasos que a continuación se describen: Primer paso. Se realiza el trazo de em-

potramiento, que consiste en marcar, con cal o pintura, el área a excavar para el empotramiento (Figura 95). FIGURA 95. TRAZO DEL EMPOTRAMIENTO

Segundo paso. La excavación del empotramiento y el delantal se reali-

za para impedir que el a gua y los sedimentos flanqueen la estructura y evitar socavaciones que pongan en peligro la obra.


Te r c e r p a s o . Se realiza el transporte de materiales, que in lcuye la pie-

dra, la arena o el cemento, dentro de los costos. Cuarto paso. Se procede a la con-

formación del empotramiento, la base y el delantal según se muestra en la imagen (Figura 96). Quinto paso. Se construyen las

paredes y el vertedor. Para las paredes se debe seguir con la misma forma con que se construyó la base. Al final, se le da forma el vertedor (Figura 97).

FIGURA 96. CONFORMACIÓN DEL EMPOTRAMIENTO Y LA BASE

e) Recomendaciones Los costos de una presa de mampostería indican que son obras de carácter permanente, por lo que se debe asegurar, antes de iniciar su construcción, que el tiempo útil de esta obra sea el mayor posible. FIGURA 97. PAREDES DE LA PRESA Y EL VERTEDOR

13 PRESA DE MAMPOSTERÍA

No se debe perder de vista que las presas de mampostería por lo general se construyen al final del control de los escurrimientos y azolves y después de una cárcava–cabeceo de la cárcava, presas de ramas, de morillos, de piedra acomodada, de gaviones u otro. Una característica que se asegura con estas acciones previas es la calidad del agua, ya que se puede almacenar en la presa en cuanto a sedimentos totales y en suspensión, pues éstos se retienen en la serie de presas antecesoras a la presa de mampostería o almacenamiento. De lo contrario, se corre el riesgo que la inversión realizada en la construcción de esta obra se esfume en un lapso no mayor a la temporada de lluvia, dependiendo de la cantidad de sedimen tos que acompañen a los escurrimientos. Otra cuestión importante a considerar es la ubicación más adecuada de la presa, para maximizar el vaso de captación que se quiere generar, por lo que se ha de recorrer la cárcava en busca del sitio en donde se genere el vaso de captación más amplio.

13 PRESA DE MAMPOSTERÍA

f) Costos En el siguiente cuadro, se muestran los conceptos y costos mínimos que se deben considerar en la construcción de presas de mampostería. Como base para su cálculo se estimaron a partir de una presa de 30 metros cúbicos.

Cuadro 13 Costos promedio para una presa de mampostería, por metro cúbico CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

NÚMERO DE JORNALES



Jornal

45

0.20

9

Excavación para desplante de cortina

Jornal

45

0.40

18

Construcción de cimentación, cortina empotramiento de mampostería

Jornal

45

5.00

225

Excavación para desplante de colchón

Jornal

45

0.10

5

Construcción de colchón

Jornal

45

1.00

45

Pepena de piedra

Jornal

45

2.00

90

Acarreo

Jornal

45

2.00

90 482

Subtotal

Cemento

Tonelada

1600

Arena

Metro cúbico

80

Agua

Metro cúbico

15

0.25 0.47 0.13

400 38 2 TOTAL $ 922

El costo por metro cúbico de presa de mampostería requiere de 10.70 jorn jo rnal alee s, lo q ue co corrrres espo pond ndee a $4 $422 8. 8.00 00.. Ad Adem emás ás,, se re requ quie iere renn lo loss si si-guientes materiales: cemento ($400.00), arena ($37.60) y agua ($1.95), cuyo costo requerido es de $439.55. Así, por metro cúbico el costo total es de $922.00.

13 PRESA DE MAMPOSTERÍA

PRESAS Presa de gaviones

FIGURA 98. PRESA DE GAVIONES

Es una estructura que consiste en una caja de forma prismática rectangular de malla de alambre de triple torsión, rellena de piedras. Este tipo de presa es de bajo costo y larga duración. Sirve como protección contra la erosión y, por sus dimensiones, puede variar dependiendo del tamaño de la cárcava, pero se recomienda para aquellas con alturas mayores de 2 metros (Figura 98).

13 PRESA DE GAVIONES

¿Para qué sirve? Reducir la erosión hídrica. Disminuir la velocidad del escurrimiento y su poder erosivo. Evitar el crecimiento en profundidad y anchura de las cárcavas. Retener y favorecer la filtración de agua de lluvia. Beneficios Retiene azolves y evita que suelos infértiles se depositen sobre terrenos fértiles. Evita el azolvamiento de los vasos de almacenamiento, canales y otras obras hidráulicas. Estabiliza el fondo de la cárcava. Favorece la retención e infiltración de agua y la recarga de acuíferos. a) Elementos de diseño El diseño de las presas depende del objetivo para el cual se realicen. En este caso, simplemente es un tratamiento para estabilizar y evitar el crecimiento de las cárcavas, aunado a una retención e infiltración de agua. Las presas de gaviones por lo general se utilizan en cárcavas con dimensiones mayores a los 2 metros de ancho y 1.5 metros de profundidad o más. Estas presas no se recomiendan en cárcavas con dimensiones menores, por su alto costo, además de requerir un cálculo de ingeniería específico.

13 PRESA DE GAVIONES

Cabe señalar que si se realiza un buen diseño y construcción, tienen una alta eficiencia y durabilidad (mayor a cinco años), por lo que se consideran de tipo permanente, además de ser flexibles y permeables. En caso de que exista una falla geológica, pueden sufrir deformaciones sin perder eficiencia; permiten el flujo normal del agua, reteniendo azolves, y debido a que los cajones de gaviones forman una sola estructura tienen mayor resistencia al volteo y al deslizamiento (Figura 99).

FIGURA 99. MÓDULOS DE UNA PRESA DE GAVIONES

En el diseño de las presas es necesario dimensionarlas hidráulica y estructuralmente en cuanto a su altura, espaciamiento, empotramiento, vertedor y colchón hidráulico.

Altura de la cárcava Altura efectiva

FIGURA 100. ALTURA EN EL DISEÑO DE UNA PRESA DE GAVIONES

b) Altura La altura efectiva de la presa se debe calcular con respecto el vertedor. Por lo tanto, se debe considerar la profundidad de la cárcava para no sobrepasarla al colocar los gaviones que formarán el vertedor, para lo que se debe considerar el tamaño de los mismos (Figura 100). 13 PRESA DE GAVIONES

c) Espaciamiento El espaciamiento entre las presas depende de la pendiente de la cárca va. Si se requiere estabilizar la cárcava, las presas se colocarán con el criterio de “doble espaciamiento” y no como en ocasiones que se realizan bajo el criterio “pie–cabeza”, lo cual, por su alto costo y durabilida d, generaría gastos innecesarios. Considerando que por los sedimentos retenidos por la pr esa presentan una pendiente, que varía de acuerdo con el material sedimentado y la pendiente de la cárcava, el distanciamiento puede ser bajo el criterio “pie–cabeza”. Para arenas gruesas mezcladas con grava, la pendiente es de 2%; para sedimentos de textura media de 1%, y para sedimentos finos limosos arcillosos de 0.5%. De esta forma, el espaciamie nto entre presas sería igual a: E= (H / P c – P s )100

Donde: E = distancia entre dos presas consecutivas (m). H = altura efectiva de la presa (m) (al vertedor). Pc = pendiente de la cárcava (%). Ps = pendiente estable del sedimento, varia entre 0.5 y 2%. En caso de que la pendiente de los sedimen tos sea muy baja o nula, la fórmula que se debe utilizar es: E = (H / P c ) 100

10 PRESA DE GAVIONES

Una vez obtenido este dato, lo qu e aplica es colocar una presa sí y otra no, y a esto se refiere el criterio de doble espaciamiento (Figura 101).

FIGURA 101. DOBLE ESPACIAMIENTO ENTRE PRESAS DE GAVIONES

d) Cimentación Es importante que se realicen la cimentación y el empotramiento de la presa tanto en el fondo de la cárcava como en las partes laterales, ya que esto impide que se flanquee la estructura y se socaven los taludes.

FIGURA 102. CIMENTACIÓN Y EMPOTRAMIENT EMPOTRAMIENTO O DE LA PRESA

Cuando la presa es de dimensiones grandes (más de 3 metros de altura), el empotramiento se debe realizar hasta encontrar roca o piso firme; pero si es un suelo muy profundo, se recomienda hasta un metro como mínimo. En el caso de los taludes debe ser de un metro o más (Figura 102).


Para realizar la cimentación es necesario que se conozca el ancho de la base de la presa (Figura 103). Para ello, se requiere consultar los cálculos para el diseño de presas de mampostería, ya que emplea datos de equilibrio de fuerzas. FIGURA 103. DIMENSIONES DE UNA PRESA DE GAVIONES

e) Vertedor El vertedor debe ser capaz de conducir el gasto máximo, ya que es el área que recibe un empuje considerable por el agua. Por ello, se debe tener en cuenta el tamaño de la cuenca y el número de corrientes que confluyen. La forma de determinar el escurrimiento máximo se reporta en el Capítulo 3. Sin embargo, de manera general se puede mencionar que la fórmula utilizada para vertedores rectangulares es: Q = C L H 3/2

Donde: Q = gasto máximo (m 3 / s). C = coeficiente de descarga. L = longitud del vertedor (m). H = carga hidráulica (m).


Con fines prácticos, se puede considerar que dependiendo del tamaño de la presa será el alto del vertedor. Se recomienda de 0.50 metros para presas menores de 4 metros de alto y de un metro para presas mayores de 4 metros de alto; todos, por un tercio del largo de la pre sa (Figura 104).

Vertedor

FIGURA 104. DIMENSIONES DEL VERTEDOR EN UNA PRESA DE GAVIONES

f) Delantal o colchón hidráulico El delantal protege la caída del agua del vertedor hacia la cárcava. En el caso de las presas de gaviones, el delantal pue de estar conformado por una hilera de estos en el fondo de la cárcava (Figura 105). Para conocer la medida del delantal se debe considerar la precipitación promedio anual y la cantidad de escurrimientos que pasa por la cárcava. Delantal

FIGURA 105. DELANTAL EN UNA PRESA DE GAVIONES


Cuando el suelo del área es fácilmente erosionable, es necesario construir protecciones aguas arriba de la obra. g) Proceso de construcción Existen diferentes tamaños de gaviones (en largo, ancho y alto), así como diferentes tamaños de malla y grosores de alambre. Lo s tamaños más comerciales de gavión son los que se presentan en el Cuadro 14. En cuanto al grosor del alambre que forma la malla, éste deberá ser proporcional al tamaño de la malla . Las medidas más usuales se enlistan en el Cuadro 15.

Cuadro 14 Tamaños Tam años comerciales de gaviones Dimensiones (largo x ancho x alto, en metros)

Capacidad (m3)

2 x 1 x 0.3 3 x 1 x 0.3 4 x 1 x 0.3 2 x 1 x 0.50 3 x 1 x 0.50 4 x 1 x 0.50 2x1x1 3x1x1 4x1x1 3 x 1.50 x 1

0.6 0.9 1.20 1.0 1.5 2.0 2.0 3.0 4.0 4.5

1 PRESA DE GAVIONES

Cuadro 15 Dimensiones comerciales de alambre en diámetro Diámetro del alambre (mm)

Tamaño de la malla (cm)

2 2.4 3

5x7 8 x 10 12 x 14

Los materiales que se utilizan para realizar esta obra son: Excavadoras mecánicas (si se cuenta con recursos suficientes). Zapapico. Pala cuadrada. Pinzas de corte núm. 9 (de ele ctricista). Ganchos de fierro. Barra de línea de 60 centímetros. En caso de que se requiera construir varias presas a lo largo de la cárcava, una vez determinado el distanciamiento respectivo, se debe marcar la ubicación de cada una de presa sobre la cárcava. No necesariamente se debe marcar la medida exacta, ya que puede variar alguno s metros, y se debe buscar siempre la parte más estrecha y más recta d e la cárcava, con el fin de captar la mayor cantidad de azolves. Para construir las presas se tendrán que seguir los siguientes pasos: Primer paso. Se desempacan y despliegan cada uno de los gaviones,

desdoblando sus partes, cuidando que queden uniformes (Figura 106).

1 PRESA DE GAVIONES

FIGURA 106. DESPLIEGUE DE GAVIONES

Segundo paso. Se comienza a

armar el gavión uniendo los extremos con alambre galvanizado y cuidando que queden en escuadra para darle una forma rectangular (Figura 107). FIGURA 107. ARMADO DE GAVIONES UNIDOS CON ALAMBRE

Te r c e r p a s o . Inicialmente, en el sitio donde se coloque el gavión, per-

pendicular a la dirección de la cárcava, se deberá abrir un cimiento de donde se habrá de colocar el gavión. Las dimensiones de la cimentación dependerán del tamaño de la presa (Figura 108).

1 PRESA DE GAVIONES

FIGURA 108. COLOCACIÓN DE GAVIONES

Cuarto paso. Una vez armado el gavión, se traslada para ser colocado

en la zanja abierta para el cimiento. Ahí se unen los distintos gaviones entre sí antes de ser llenados y se conforma una sola unidad. El amarre se debe realizar con alambre (Figura 109).

FIGURA 109. GAVIONES EN LA ZANJA

Quinto paso. Una vez colocados y unidos los gaviones de la primera

hilera, se procede a llenarlos con la piedra. Ésta se debe ir colocando por capas para que tenga el mejor arreglo posible (Figura 110). 1 PRESA DE GAVIONES

FIGURA 110. LLENADO DE GAVIONES

Sexto paso. Conforme se va rellenando cada gavión con la piedra, se

deben colocar tensores del mismo alambre galvan izado, a un tercio o dos tercios de su altura, sujetándolos de las partes laterales de los cajones del gavión, para dar mayor resistencia a la deformación (Figura 111).

FIGURA 111. TENSORES ENTRE PAREDES DE GAVIONES

1 PRESA DE GAVIONES

Séptimo paso. Al colocar la piedra, es

FIGURA 112. ACOMODO DE PIEDRA EN LOS GAVIONES

muy importante que vaya quedando compactada y con el menor número de huecos posibles para dar el mayor peso específico a la obra sin sobrepasar el límite del gavión. Si es necesario, los huecos que queden se deben rellenar con piedra de menor diámetro. Para rellenar los armazones se puede colectar piedra de algún área cercana a donde se realiza la obra (Figura 112).

Octavo paso . Una vez puesto y relle-

nado el primer gavión, se colocan los siguientes, uniéndolos entre sí con alambre galvanizado. Así se hacen todas las hiladas que sean necesarias, dependiendo de las dimensiones de la presa (Figura 113). FIGURA 113. UNIÓN DE GAVIONES LLENOS DE PIEDRA

Noveno paso. Finalizado el relleno, se

FIGURA 114. CIERRE DE GAVIONES CON ALAMBRE

procede a cerrar el gavión con la tapa que debe contener, con alambre galvanizado. Para ello, es posible auxiliarse con una barra para hacer palanca y para que la tapa llegue a la cara del gavión. Se recomienda hacer puntos de amarre cada 30 centímetros aproximadamente y en seguida se cose a lo largo del mismo (Figura 114). 1 PRESA DE GAVIONES

Décimo paso. El delantal puede

construirse de gaviones de menor altura; la dimensión depende de la cantidad de escurrimientos superficiales esperados (Figura 115).

Delantal FIGURA 115. CONSTRUCCIÓN DEL DELANTAL EN UNA PRESA DE GAVIONES

Undécimo paso. El vertedor se

forma durante la colocación de la última hilera de la base principal que cubre la cárcava. Para ello se deja una tercera parte del largo de la presa sin gavión (Figura 116).

Vertedor

FIGURA 116. VERTEDOR EN UNA PRESA DE GAVIONES

h) Recomendaciones Es importante señalar que debe elegirse piedra de mayor firmeza y peso. Por ello, se debe considerar qué material se encuentra disponible. Cuando se construya una presa de gavión o un sistema de gaviones, se debe considerar la protección de taludes con otros materiales para poder estabilizar totalmente la cárcava. Se deben tomar en cuenta todas las medidas de seguridad del personal responsable de la construcción (cascos, guantes, zapatos antiderrapantes), así como utilizar las herramientas adecuadas.

10 PRESA DE GAVIONES

Cuando las presas se construyen con el objetivo de realizar una obra hidráulica, es decir, para la captación de agua para consumo, su ubicación se debe realizar en la boquilla del área de captación y revestir la parte que se impacta con los escurrimientos. i) Costos

Cuadro 16 Costos promedio para construcción de presas de gaviones, por metro cúbico CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

NÚMERO DE JORNALES



Jornal

45

0.15

7

Excavación cimentación

Jornal

45

0.50

23

Conformación de presa (alambre)

Jornal

45

0.75

34

Acomodo de piedra

Jornal

45

3.00

135

Pepena de piedra

Jornal

45

2.00

90

Acarreo de piedra

Jornal

45

2.00

90

Excavación para delantal

Jornal

45

0.50

23

Construcción de delantal

Jornal

45

0.50

23

Subtotal

425

Gaviones

m3

540

0.25

135

Traslado de gavión

m3

50

1.00

50


Kg

18

0.20

4 TOTAL $

614


Para este cálculo, se consideraron presas de 5 metros de ancho x 0.80 metros de grosor x 2 metros de altura. El costo por metro cúbico de una presa de gaviones requiere de 9.40 jorn jo rnal alee s, qu quee co corrrree sp spon onde denn a $4 $425 25.0 .00. 0. Ad Adem emás ás,, se re requ quie iere renn $ 18 1899 .0 .000 de materiales (gavión $250.00 y alambre $3.60), por lo que el costo total por metro cúbico es de $614.00.


OBRAS EN TALUDES Cabeceo de cárcavas

FIGURA 117. CABECEO DE CÁRCAVAS

Es el proceso mediante el cual se realizan acciones en la parte inicial de una cárcava para evitar su crecimiento en longitud aguas arriba, es decir, para prevenir y detener la erosión remontante. Dicha actividad consiste en el recubrimiento con material inerte como piedras, cemento (comúnmente denominados rápidos) o material vegetal muerto de estructuras que tienen la finalidad de amortiguar la energía d e caída de la escorrentía (Figura 117).

13 CABECEO DE CÁRCAVAS

¿Para qué sirve? Evitar el crecimiento longitudinal de la cárcava y por lo tan to la erosión remontante. Estabilizar y cubrir los taludes en la parte inicial de la cárcava. Disminuir la pendiente de los taludes para evitar deslizamientos. Beneficios Cubre el suelo descubierto evitando el impacto de las gotas de lluvia y las corrientes de agua. Disminuye la erosión en cárcavas. Mejora la calidad del agua. a) Diseño del cabeceo El cabeceo de una cárcava se debe reali zar en conjunto con otras obras mencionadas en este manual, como zanjas derivadoras, zanja bordo, terrazas de formación sucesiva y en general obras que disminuyan la velocidad y el volumen de escurrimientos aguas arriba donde inicia la cárcava. Por lo expuesto, a continuación se hará referencia exclusivamente a las obras y actividades realizadas en la cabeza o inicio de una cárcava. b) Proceso de construcción Primer paso. Para la realización del cabeceo lo primero es marcar me-

diante estacas la parte de la cárcava donde se concentran los escurrimientos (que crecen cada vez que pasa la escorrentía), con el fin de realizar los cálculos necesarios para dar la correcta inclin ación al talud (Figura 118). 1 CABECEO DE CÁRCAVAS

FIGURA 118. ÁREA DE LA CÁRCAVA QUE RECIBE LOS ESCURRIMIENTOS

Segundo paso. Se mide la pendiente o grado de inclinación del talud

y dependiendo de la profundidad de la cárcava se definirá el grado de inclinación a que se despalmará el talud, siendo normalmente de 2:1, pero pueden practicarse talude s de 0.5:1, 1:1, 2:1 o 3:1, entre otros. Te r c e r p a s o . En cuanto a las características del suelo, los suelos es-

tables pueden tener mayor inclinación y los arenosos poco estables deben tener menor inclinación (Figura 119).

Talud

α

0.5:1 ó 63 °

α

1:1 ó 45 °

α

2:1 ó 26°

FIGURA 119. ESQUEMA DE GRADOS DE PENDIENTE

1 CABECEO DE CÁRCAVAS

d

h

FIGURA 120. PROFUNDIDAD DE UNA CÁRCAVA

Cuarto paso. Para conocer la distancia en el nivel del piso hasta donde

se realizará un despalme con inclinación 2:1, se debe medir la altura de la cárcava (h) desde donde inicia el talud (base) hasta el nivel del piso aguas arriba de manera vertical. En este caso se multiplica por dos y así se obtiene la distancia horizontal (d) (Figura 120). Quinto paso. Luego se lleva a cabo el despalme medi ante pico, barreta,

pala u otro instrumento manual. En caso de que la cárcava sea muy profunda, se puede construir un escalón para facilitar los trabajos. Sexto paso. Después, se procede a la colocación del recubrimiento en

toda la superficie del talud de la cárcava. El recubrimie nto puede ser de piedras, cemento, material vegetal muerto, ya sean troncos o residuos de cosecha, y costales de diversos materiales rellenos de suelo. Séptimo paso. Hay que cuidar, según el tipo de recubrimiento, de aflo-

ja r la su jar supe perfrfic icie ie de dell ta talu ludd pa para ra la co colo loca caci cióó n d e pi piee dr draa o es esta taca cass y am amaa rrar, en caso de ramas, troncos o costales (Figura 121). 1 CABECEO DE CÁRCAVAS

FIGURA 121. RECUBRIMIENTO DE UNA CÁRCAVA

Octavo paso. Es conveniente prolongar el recubrimiento en la parte del

fondo de la cárcava un tercio de la longitud del talud despalmado para evitar el golpeteo directo sobre el suelo de la corriente de agua. c) Costos

Cuadro 17 Costos promedio para cabeceo de cárcavas (metro cuadrado) UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

Limpieza y excavación para colocación del zampeado

Jornal

45

0.13

6

Pepena

Jornal

45

0.50

23

Acarreo

Jornal

45

0.13

6

Acomodo de piedra

Jornal

45

0.75

34

CONCEPTO

CANTIDAD COSTO DE REQUERIDA / HA LA ACTIVIDAD $

TOTAL $ 69

1 CABECEO DE CÁRCAVAS

El cabeceo de cárcavas es una actividad que se debe realizar colatera lmente a la construcción de presas para el control de azolves y se hará en la parte donde inician las cárcavas. Un solo cabeceo se considera que es suficiente por hectárea (6 me tros cuadrados) por lo que su valor será de $414.00.

1

OBRAS EN TALUDES Estabilización de taludes

FIGURA 122. ESTABILIZACIÓN DE TALUDES

Se denomina estabilización de taludes al despalme o recubrimiento practicado en taludes laterales de cárcavas, cauces intermitentes, caminos, arroyos o ríos para evitar o disminuir la erosión y permitir el desarrollo de la vegetación. De acuerdo con los trabajos que se promueven por la Gerencia de Suelos Forestales de la conafor el término se ha acotado a obras en cárcavas y cauces intermitentes (Figura 122).

1 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES

Térm Té rmin inos os ut utililiz izad ados os Para entender mejor el tema es necesario definir algunos términos utilizados: Tall u d . Superficie de tierra bajo cierta pendiente o inclinación localizada Ta

entre su base y el inicio del nivel ori ginal del suelo, el cual se sitúa en una cárcava, cauce o camino con cambios de altura significativos. Base de talud. Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente

en la parte inferior del talud, factor que es difícil de cuantificar por las variaciones topográficas que el talud presenta. En general, para taludes natu Terreno natural rales o artificiales con pendiente de conformación mayor de 45 grados, la base del talud se podrá localizar aproximadamente en la sección transversal típica cuando la Altura diferencia de ángulo de conformación del del talud talud entre cotas (cada un metro) sea superior a 10 grados. Para taludes de pendiente suave (menor de 45 grados), este Ángulo de conformación con formación punto podrá localizarse cuando el ángulo Base del talud de conformación sea inferior a 22.5 grados (Figura 123). En caso de ser menor, no se FIGURA 123. ESTABILIZACIÓN DE TALUD considera como talud. Nivel original del suelo. Sitio de cambio brusco de pendiente en la

parte superior del talud donde no se presenta flujo en masa. All t u r a d e l t a lu d . Distancia de dimensionamiento vertical del talud me A

dida desde la base al borde superior.

10 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES

Pendiente del talud. Identifica el ángulo o nivel de conformación del

talud natural o artificial con respecto a la horizontal; se puede medir en grados, ángulo, porcentaje o relación metro / metro. ¿Para qué sirven? Evitar el crecimiento lateral de la cárcava. Estabilizar y cubrir los taludes longitudinales en una cárcava. Disminuir la pendiente de los taludes para evitar deslizamientos. Propiciar el establecimiento de vegetación. Beneficios Cubren el suelo descubierto, evitando el impacto de las gotas de lluvia y las corrientes de agua. Disminuyen la erosión en cárcavas. Mejoran la calidad del agua. a) Elementos de diseño Las actividades para la realización de estas obras se de ben iniciar con la medición de la pendiente de los taludes y el marqueo de su base, a fin de definir la inclinación final del despalme. Esto se puede realizar mediante el uso de un nivel de manguera o nivel de hilo. También se debe medir la altura de la cárcava, desde la base hasta la prolongación horizontal con el nivel original del suelo. Finalmente, se debe realizar un esquema a escala para facilitar los cortes y en general los trabajos a realizar.


Hecho esto, se procede al despalme, que por lo regular se realiza con pala, pico o barreta; el método de construcción se debe seleccionar de acuerdo con el tamaño de la obra, las condiciones del terreno y los recursos humanos y económicos. Los recubrimientos utilizados pueden ser de diferentes materiales, como malla de alambre, malla sombra, gaviones, piedra acomodada, ramas, troncos, residuos de cosecha, costales rellenos, etc. (Figura 124).

FIGURA 124. ESTABILIZACIÓN DE TALUD CON PIEDRA

b) Proceso de construcción Para taludes de 2 metros de longitud o menores, se procede al despalme, llevando los taludes a una relación 1:1, y posteriormente se recubren los taludes con piedra acomodada, material vegetal muerto, como subproductos de cosechas (siempre y cuando se estaquen y entrelacen), madera o llantas. En taludes mayores de 2 metros de longitud, se debe establecer vegetación nativa y construir escalones denominados bermas. En los talude s


solamente se hará un despalme de profundidad de corte variable, hasta conformar un talud de relación 2:1 cubie rto con pasto, protegido aguas arriba con un sistema zanja bordo. Esta actividad se deberá complementar con presas y cabeceo de cárcavas. c) Costos

Cuadro 18 Costos promedio para estabilización de taludes (200 metros lineales) CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD COSTO DE REQUERIDA / HA LA ACTIVIDAD $

Despalme del material con pala

Jornal

45

2.00

90

Compactación del material

Jornal

45

0.50

23

Conformación de bordos

Jornal

45

0.50

23

TOTAL $ 136

El costo sólo de despalme de taludes, para un promedio de 2 00 metros lineales, está calculado en $136.00 (no incluye el recubrimiento).


1

OBRAS EN TALUDES Protección y conservación de caminos

FIGURA 125. OBRAS DE PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS FORESTALES

Los caminos son indispensables para el aprovechamiento forestal, pero también son la principal fuente de erosión en estas áreas. Por ello, después de su construcción se deben implementar estructuras de mantenimiento, sobre todo aquellas que tengan que ver con la evacuación del agua, que es el principal agente en la destrucción de caminos y erosión de suelos (Figura 125).

1 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

¿Para qué sirven? Reducir la erosión hídrica provocada por los caminos forestales. Encauzar los escurrimientos superficiales hacia áreas protegidas donde no se provoque erosión. Mantener los caminos en buen estado. Beneficios Mantienen los caminos en buen estado. Mejoran el tránsito de vehículos. Permiten ahorros en los costos de mantenimiento de los caminos forestales. a) Planeación de caminos forestales Los caminos forestales se deben diseñar con el propósito de que crucen la menor cantidad de arroyos y se haga el menor movimiento de tierra. Asimismo, se busca usar los materiales locales para su protección y diseñar todas las estructuras de drenaje que permitan conservarlo en buen estado. b) Canales de desviación En los caminos forestales, dependiendo de la pendiente del camino, cada cierta distancia se deben colocar canales transversales de desviación de escurrimientos. Este tipo de canales desfogan el agua de manera controlada evitando que se formen surcos o zanjas y posteriormente cárcavas. Son obras sencillas y muy fáciles de ejecutar, pueden ser simples o compuestas.

1 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

Se trazan transversal al camino en un ángulo de 30 grados respecto a la dirección de éste o bien con una pendiente de 1% a 2%. Canal transversal simple. Se puede construir únicamente de tierra o se

puede hacer con uno o dos morillos horizontales. El largo del canal depende de lo ancho del camino. Hay que colocar estacas enterradas a 50 centímetros y separadas a un metro. Aguas arriba de las estacas se colocan dos morillos y sobre ellos se puede poner una malla de ixtle o malla sombra para que impida la filtración del agua. Después, se coloca tierra compactada en el canal, formando una especie de tope (joroba de toro) que encauza el escurrimiento fuera del camino. Este tipo de canal de desviación también se puede hacer únicamente de tierra, sólo que su duración será menor (Figura 126).

FIGURA 126. ESQUEMA DEL CANAL DE DESVIACIÓN

1 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

Canal transversal compuesto. Está integra-

Morillos

do por una zanja protegida por dos morillos en cada uno de sus lados y el e l fondo por ripio, que es una piedra pequeña (Figura 127). La profundidad del canal es de aproximadamente 30 centímetros, con un ancho de 20 centímetros, lo que permite a los vehículos transitar sin dificultades. Este tipo de canal es aún más adecuado que el sencillo, ya que no constituye ningún tope al flujo vehicular.

20 cm

Es t ac as

Ripio

FIGURA 127. SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN CANAL CON MORILLOS

Se pueden usar morillos de pino resultantes de los aclareos. Se clavan estacas a 50 o 60 centímetros de profun didad, espaciadas cada metro y en ambos lados del canal. Posteriormente se colocan los morillos a lo largo del canal y se amarran a las estacas con alambre de acero galvanizado (Figura 128). 1m

1m

1m

Morillos

60 cm

Estacas FIGURA 128. DIMENSIONES DE UN CANAL DE MORILLOS

Todo el fondo del canal se cubre con ripio y a la salida se hace un cabeceo o recubrimiento con piedra para impedir que el agua forme cárcavas. El agua evacuada del camino se conduce a un cauce natural o a una cárcava estabilizada (Figura 129). 1 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

Con la colocación de canales transversales de desagüe se incrementa la vida útil del camino. FIGURA 129. CONSTRUCCIÓN DE UN CANAL DE DESAGÜE

c) Contracunetas Las contracunetas son estructuras que sirven para interceptar el agua antes de que llegue al camino. Éstas se colocan principalmente en aquellos sitios donde el agua puede provocar su destrucción, sobre todo en taludes inestables. Se construyen cuando la cuneta no es suficiente para drenar el agua de los escurrimientos. Sin embargo, es muy común que las contracunetas se construyan sin tomar en cuenta aspectos como la pendiente y distancia del camino, lo que ocasiona que se formen cárcavas y se derrumben los taludes del camino. Las contracunetas se deben construir preferentemente a nivel o con una pendiente máxima de 2% y alejarlas de los taludes inestables un mínimo de 10 metros. Además, hay que llevar los escurrimientos captados hacia cauces naturales o cárcavas estabilizadas. El diseño técnico de las contracunetas se puede hacer de la misma forma que las zanjas derivadoras de escorrentías.

1 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

d) Brechas de saca En las brechas de saca se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: Se debe reducir al mínimo el movimiento de tierra. En lo posible, hay que seguir las curvas de nivel. En zonas muy húmedas, es recomendable proteger al sue lo con materiales leñosos para evitar su degradación. Deben ser peraltadas para canalizar las aguas e impedir que las llantas de los vehículos formen zanjas. El peralte deb e ser de 2% a 6%, a modo de evitar el deslizamiento a través de las huellas. Se deben realizar trabajos de drenaje para evitar la acumulación de agua y escurrimiento. Una vez concluidas las labores de extracción o aprovechamiento, las brechas de saca se deben cerrar para impedir la formación de cárcavas. Se puede hacer esto con morillos resultantes de aclareos, puntas o ramas del aprovechamiento forestal (Figura 130).

FIGURA 130. ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO EN BRECHAS

e) Otras recomendaciones La construcción de caminos se debe realizar en la temporada de secas. No se recomienda hacer movimiento de tierras en suelos húmedos. La estabilización de taludes y control de la erosión se deben hacer paralelamente a la construcción del camino.

10 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

Es mejor completar o estabilizar las secciones den tro de la misma temporada de construcción, asegurando el mecanismo de drenaje. Se debe realizar la supervisión y el mantenimiento de la red de camino s completa, con objeto de prevenir la erosión. Es recomendable transportar hacia áreas estables todo el material removido por las operaciones de mantenimiento y, si es necesario, aplicar medidas de estabilización de cortes y rellenos. Una vez cumplida la función de los caminos (sobre todo brechas de saca), deben ser desactivados, en especial cuando no sea posible realizar un adecuado mantenimiento de su estado, incluyendo las estructuras de drenaje. Después de la construcción y antes de utilizar el camino, se deben estabilizar los suelos y el material de derrame. Hay que estabilizar los taludes antes de la temporada de lluvias. f) Medidas para reducir el desarrollo de cárcavas Hacer descargas más regulares de cunetas para introducir el escurrimiento superficial. En lo posible, se debe rellenar y re cuperar el área de la cárcava. Si no es posible llenar la cárcava, se debe realizar un cabeceo de la cárcava o suavizarla por lo menos a 45 grados y protegerla con un empedrado. Hay que interceptar los escurrimientos con la adecuad a planificación de cunetas, antes de que lleguen al camino.

11 PROTECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE CAMINOS

OBRAS PARA EL CONTROL DE EROSIÓN LAMINAR

TERRAZAS Terrazas de muro vivo

FIGURA 131. TERRAZAS DE MURO VIVO

Son terraplenes que se forman gradualmente, a partir del movimiento de suelo que se da durante las labores de cultivo en terrenos de ladera y es retenido por setos de diversas especies de árboles o arbustos que se establecen siguiendo curvas a nivel (Figura 131).

1 TERRAZAS DE MURO VIVO

¿Para qué sirven? Reducir la erosión hídrica en terrenos preferentemente forestales. Controlar el escurrimiento superficial a velocidades no erosivas y dirigirlo hacia una salida estable. Propiciar la formación de terrazas.

Beneficios Disminuyen el grado y longitud de la pendiente. Impiden la formación de cárcavas. Reducen el contenido de sedimentos en el agua de escorrentía. Disminuyen la velocidad del escurrimiento y favorecen una mayor infiltración. Aportan materia orgánica al suelo. Mejoran el paisaje. Mejoran los sistemas de producción en laderas. Generan productos adicionales, como leña o forraje.

a) Elementos de diseño Para diseñar las terrazas de muro vivo se debe conocer previamente la pendiente del terreno y la cantidad de lluvia anual que se presenta en el lugar. Con estos datos se determina el espacio entre hileras.

b) Espaciamiento La fórmula considera la pendiente y la precipitación anual para determinar el espacio entre terrazas: P IV = ( 2 + ) x 0.305 3 ó 4 1 TERRAZAS DE MURO VIVO

Donde: IV= intervalo vertical (m). P= pendiente del terreno (%). 3= factor que se utiliza donde la precipitación anual es menor a 1,200 mm. 4= factor que se utiliza donde la precipitación precip itación anual es mayor a 1,200 mm. 0.305= factor de conversión de pies a metros. El intervalo horizontal se estima de la siguiente manera: IH= IV x 100 P

Donde: IH = intervalo horizontal (m). IV = intervalo vertical (m). P= pendiente del terreno (%). En el cuadro se presentan algunos valores como datos de referencia para obtener el desnivel (intervalo vertical) y distancias entre hileras (intervalo horizontal) que se recomiendan en función de la pendiente del terreno y la cantidad de lluvia presente en el lugar donde se efectuará la obra.

Cuadro 19 Valores referentes referentes al intervalo vertical o desnivel e intervalo horizontalo espacio entre hileras recomendables PENDIENTE

2 5 10 15 30 40 50

INTERVALO VERTICAL (IV) Meno Me norr a 1, 1,20 2000 mm* mm*

INTERVALO HORIZONTAL (IH)

Mayo Ma yorr a 1, 1,20 2000 mm* mm* Me Menor nor a 1,20 1,2000 mm* mm* Ma Mayor yor a 1,200 1,200 mm*

0.81 1.11 1.62 2.13 3.66 4.67 5.69

0.76 0.99 1.37 1.75 2.90 3.66 4.42

40.5 22.2 16.2 14.2 12.2 11.7 11.4

38.0 19.8 13.7 11.6 9.7 9.2 8.8

*Cantidad de lluvia promedio anual para cada lugar

1 TERRAZAS DE MURO VIVO

c) Trazo para la construcción del seto El trazo de las curvas de nivel se puede efectuar mediante el uso del aparato “A”, nivel de manguera u otro como se indica en el Capítulo 2 de este Manual. Cuando se tiene que trabajar en terrenos donde la pendiente es uniforme, se establece la línea de máxima pendiente, dependiendo del grado de inclinación, se determina la separación entre cada línea, marcando con una estaca a lo largo de la línea divisora o de máxima pendiente y luego se procede, en cada una de ellas, al trazo de curvas a nivel marcando el terreno con estacas o piedras para que, con base en estas marcas, se construya un pequeño surco. En el caso de terrenos que presentan variabilidad en la pendiente es necesario ubicar zonas con pendientes iguales y en cada una de ellas se efectúan los trazos mencionados anteriormente (Figura 132).

Estacas para trazo de la curva

FIGURA 132. TERRENO DONDE SE OBSERVAN LAS CURVAS A NIVEL

1 TERRAZAS DE MURO VIVO

d) Establecimiento de seto o cerco vivo Las especies forestales más utilizadas para la formación de terrazas de muro vivo en zonas tropicales son el “cocuite” o “palo de sol” (Gliricidia sepium) y “palo mulato” (Bursera spp). Las plantas que constituyan el muro vivo se pueden establecer por estacas, siembra directa o por una combinación de ambas: Plantación por estaca. Se lleva a cabo a partir de estacas que se recolectan de árboles de “cocuite” (Gliricidia sepium) “p alo mulato” o “chaká” (Bursera spp) y ciruela mexicana (Spondia spp), que se prefieren por su rápido crecimiento. A las estacas se les debe dar forma de punta en el extremo inferior para que se anclen fácilmente al suelo y deb erán tener una longitud promedio de 30 a 40 centímetros. Se recomienda que se coloquen a distancias de 25 centímetros entre estaca y estaca, en forma lineal, sobre las curvas de nivel. Siembra directa. Se recomienda utilizar el método de pla ntación a doble hilera con separación de 20 centímetros entre ellas y siembra a “chorrillo” (Figura 133).

FIGURA 133. MÉTODO DE SIEMBRA A DOBLE HILERA DE COCUITE ( Gliricidia sepium )

1 TERRAZAS DE MURO VIVO

Plantación combinada. Consiste en plantar estacas desde 30 centímetros hasta 1.5 metros de altura, a distancias de entre 50 centímetros y 2 metros en forma lineal. Un año después, se debe efectuar la siembra directa entre el seto de estacas, a doble hilera o “tres bolillo”, a una distancia de 20 centímetros entre hilera s (Figura 134).

FIGURA 134. FORMACIÓN DE SETO CON ESTACAS DE PALO MULATO ( Busera spp ) COMBINADAS CON SIEMBRA DIRECTA DE COCUITE ( Gliricidia sepium )

e) Manejo del cerco o muro vivo Algunas actividades que se recomienda realizar durante la formación del seto son las siguientes: Deshierbe. Es conveniente efectuar el control de malezas por el método manual, usando machete, para no afectar los cultivos establecidos entre las franjas. Esto deberá realizarse 30, 60 y 120 días después de la siembra, durante el primer año de establecimiento del cerco o muro vivo (Figura 135). 10 TERRAZAS DE MURO VIVO

FIGURA 135. DESHIERBE DE UN SETO

Al hacer los deshierbes se deben acumular los residuos en la parte de aguas arriba de la barrera para propiciar la formación de terrazas. Fertilización. Después de 30 días de la siembra, se recomienda aplicar 40 gramos de superfosfato de calcio triple en forma de banda por cada metro lineal (Figura 136).

FIGURA 136. FERTILIZACIÓN Y APORQUE EN TERRAZAS DE MURO VIVO

Aporque o atierre. Consiste en acercar tierra y rastrojo del cultivo anterior en la base y aguas arriba del muro vivo para proporcionar mayor estabilidad al cerco, formar los bancales y conducir los excesos de agua en forma controlada (Figura 137).

FIGURA 137. ESTABLECIMIENTO DE SETOS CON ZANJAS

11 TERRAZAS DE MURO VIVO

Poda. Es una de las actividades más importantes ya que las ramas y ho jass ap ja a p or orta tann ma mate teririaa or orgg án ánic icaa qu quee se in inco corp rpor oraa al su suel elo. o. Un a ño de desp spuu és del establecimiento del cerco se recomiendan dos podas al año para evitar que el crecimiento excesivo de ramas invada el terreno arable; también se debe controlar el excesivo amacollamiento.

f) Recomendaciones Para que un sistema de terrazas sea efectivo, se recomienda dar mantenimiento al seto a través de una combinación de prácticas como: surcado al contorno, cultivos en faja, rotación de cultivos y un manejo del suelo ajustado a su capacidad de uso. Para ello se deberán utilizar especies nativas o introducidas que cumplan con los siguientes requisitos: De rápido crecimiento. Que no compitan por luz con los cultivos. Que no sean hospederos de plagas. De fuerte desarrollo radical. Que puedan utilizarse como abono verde, forraje, leña, entre otros. Las semillas o estacas que se utilicen deben estar libres de plagas y enfermedades, además de presentar alto vigor. Se recomienda efectuar la siembra o transplante de especies vegetales para terraza de muro vivo en época de lluvia, con el fin de promover mejores resultados en la germinación de semillas y enraizamiento de estacas. Como complemento a la formación de terrazas es conveniente plantar especies forestales maderables que se adapten a la zona, o bien especies frutales de las cuales se pueda obtener un ingreso adicional.


g) Costos En los cuadros 20 y 21 se reportan los costos para establecer y mantener terrazas de muro vivo a través de estacas y usando semilla. Se considera una franja de 100 metros lineales a una distancia de 25 centímetros entre estaca y estaca. No se considera la compra d e éstas sino los jornales que se requieren para la corta, donde se incluye “sacarle punta a la estaca” y el traslado.

Cuadro 20 Costos promedio para el establecimiento de terrazas de muro vivo (a través de estacas) en 100 metros lineales UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Corta de material*

Jornal

45

2

90

Acondicionamiento y acarreo de estacas

Jornal

45

3

135

Trazo de curvas a nivel y construcción de bordo

Jornal

45

1

45

Estacado

Jornal

45

1

45

CONCEPTO

*Estacas de palo mulato.

TOTAL $ 315


Cuadro 21 Costos promedio para la instalación de terrazas de muro vivo (usando semilla) en una hectárea UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Recolección de semilla*

Jornal

45

6

270

Trazo

Jornal

45

3

135

Surcado y siembra

Jornal

45

3

135

Fertilizante

Saco / 50 kilogramos

170

1

170

Aplicación de fertilizante

Jornal

45

1

45

Control de malezas

Jornal

45

9

405

CONCEPTO

TOTAL $ 1,160

Costos de mantenimiento UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Aporque

Jornal

45

3

135

Podas

Jornal

45

2

90

CONCEPTO

*Semilla de cocuite (Gliricidia sepium ),), usada en zonas tropicales.

TOTAL $ 225

Por ejemplo, si se establecen cuatro terrazas de muro vivo de 100 metros lineales, distribuidas en una hectárea, a cada 25 metros, usando semilla, el costo es de $1,160.00 por hectárea.

1 TERRAZAS DE MURO VIVO

TERRAZAS Terrazas de formación sucesiva

FIGURA 138. TERRAZA DE FORMACIÓN SUCESIVA O PAULATINA

Son terraplenes que se forman por el movimiento del suelo entre los bordos de tierra. Éstos detienen el suelo que proviene del área entre terrazas, construyendo un canal de desagüe aguas aba jo del bordo (Figura 138).

1 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

¿Para qué sirven? Controlar la erosión laminar. Interceptar los escurrimientos superficiales. Propiciar la formación de terrazas. Auxiliar a la reforestación en el incremento de la supervivencia de especies vegetales.

Beneficios Retienen suelo. Favorecen una mayor retención de humedad. Favorecen el desarrollo de especies forestales y vegetación natural. Disminuyen la longitud de la pendiente y por tanto la erosión del suelo.

a) Elementos de diseño El proceso de construcción de terrazas de formación sucesiva consta de las siguientes actividades: Medir la pendiente del terreno. Determinar el intervalo vertical y horizontal. Construir las terrazas de formación sucesiva. Compactar el bordo. Plantar especies forestales sobre el bordo.

b) Cálculo de pendiente y trazo Para estimar la pendiente en un terreno se pu ede utilizar el aparato “A” o nivel de mano. Posteriormente se traza una curva a nivel y se coloca una línea guía de estacas en la parte alta del terreno. 1 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

c) Espaciamiento Para determinar la distancia entre terrazas, se debe conside rar la pendiente del terreno como un elemento importante, la cantidad de lluvia que se presenta en la región, la dimensión de las áreas donde se aplicará la práctica y los implementos agrícolas disponibles. El espaciamiento entre terrazas se calcula mediante la siguiente fórmula: IV = (2 + P ) x 0.305 3 ó 4 Donde: IV = intervalo vertical (m). P = pendiente del terreno (%). 3 = si la precipitación es menor d e 1,200 mm de lluvia al a ño. 4 = si la precipitación es mayor de 1,200 mm de lluvia anuales. 0.305 = factor de corrección de unidades. El intervalo horizontal se estima de la siguiente manera: IH= IV x 100 P

Donde: IH = intervalo horizontal (m). P = pendiente del terreno (%). 100 = factor de conversión. IV = intervalo vertical (m). Dado que las terrazas de formación sucesiva se recomiendan para áreas forestales, se pueden construir de forma alterna, esto es, que cuando las pendientes sean mayores de 25% el movimiento de tierra debe ser bastante alto, para lo cual se pueden construir al doble del espaciamiento calculado. 1 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

Hay que recordar que en áreas forestales no se deben realizar otras actividades que propicien la formación de bancales y las terrazas sólo se deben usar para controlar la erosión e incrementar el tiempo de la humedad en el suelo que propiciará un incremento en la supervivencia de la reforestación.

d) Proceso de construcción Primer paso. La formación de la terraza inicia con la construcción de un bordo a través del uso de maquinaria, equipo de tracción animal en forma manual (con pico y pala) o de manera combinada, de acuerdo con las condiciones de cada lugar y los recursos disponibles. Segundo paso. La profundidad y el ancho de corte dependerán de la profundidad del suelo y de la pendiente del terreno (Figura 139).

FIGURA 139. CONSTRUCCIÓN DEL BORDO PARA TERRAZAS SUCESIVAS

Te r c e r p a s o . La formación del bancal se logra con el arrastre de suelo Ter comprendido entre bordos y zanjas y sobreelevando constantemente el bordo de contención; en el caso de terrenos forestales se formarán el bordo y el canal de desagüe, pudiéndose reforestar tanto en el bordo como en el área comprendida entre ellos (Figura 140). 1 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

Aguas arriba Aguas abajo Canal de desagüe

FIGURA 140. CANAL DE DESAGÜE FORMADO DE LA EXTRACCIÓN DE TIERRA AGUAS ABAJO

Cuarto paso. Cuando las terrazas de formación sucesiva se construyen en terrenos de uso agrícola o pecuario, es conven iente plantar maguey, nopal y otras especies forestales o frutales que permitan estabilizar el bordo y propiciar la reconversión del uso del suelo (Figuras 141 y142).

FIGURA 141. REFORESTACIÓN ENTRE TERRAZAS

FIGURA 142. PLANTACIÓN DE MAGUEY SOBRE BORDOS

1 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

e) Distribución La distribución de bordos para terrazas de formación sucesiva en una hectárea con pendiente de 8% debe ser, en promedio, de 20 metros entre bordos (Figura 143).

FIGURA 143. DISTRIBUCIÓN DE BORDOS EN ÁREAS FORESTALES

f) Recomendaciones Se recomienda aplicar esta obra en terrenos de más de 5% de pendiente y hasta 35% (pendientes mayores requieren un espaciamiento muy corto, hay mucho movimiento de tierra, tienen mayor costo y ya no son tan recomendables). La construcción de terrazas de formación sucesiva es factible bajo cualquier régimen pluviométrico debido a que el bordo se puede construir a nivel o considerando una pendiente de desagüe. Es conveniente combinar la obra con otras prácticas de protección, conservación y restauración de suelos como: reforestación, acomodo de material vegetal en curvas de nivel, presas para control de azolve, terrazas individuales, zanjas trinchera, entre otros. 10 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

g) Costos Cuadro 22 Costos promedio para la aplicación de terrazas de formación sucesiv a UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Trazo de curvas a nivel

Jornal

45

0.25

11

Excavación para formación de zanja

Jornal 45

7.60

342

Conformación del bordo

Jornal

45

2.00

90

CONCEPTO

TOTAL $ 443

Se consideran 100 metros de zanja con una dimensión de 0.40 metros de profundidad y 0.60 metros de ancho, y bordos con una altura de 0.40 metros y 0.80 metros de base. Si en una hectárea se separan cada 20 metros, el costo de 5 líneas deberá ser de $2,215.00

11 TERRAZAS DE FORMACIÓN SUCESIVA

TERRAZAS Terrazas individuales

FIGURA 144. TERRAZA INDIVIDUAL

Son terraplenes de forma circular, trazados en curvas a nivel de un me tro de diámetro en promedio. En la parte central de ellas se establece una especie forestal (Figura 144).

13 TERRAZAS INDIVIDUALES

¿Para qué sirven? Evitar la erosión de laderas. Retener el suelo de las escorrentías. Captar agua de lluvia. Mantener mayor humedad para el desarrollo de especies forestales.

Beneficios Permiten el control de la erosión. Retienen y conservan la humedad en áreas localizadas. Favorecen el aprovechamiento de fertilizantes. Incrementan la supervivencia de árboles en la reforestación. Aceleran el desarrollo de especies vegetales.

a) Elementos de diseño Las terrazas individuales se deben construir en suelos con profundidades mayores a 30 centímetros. Se deben alinear en curvas a nivel y separarse de acuerdo con la pendiente y densidad de plantas que requiere cada especie forestal (Figura 145).

FIGURA 145. SECCIÓN TRANSVERSAL DE TERRAZAS INDIVIDUALES

1 TERRAZAS INDIVIDUALES

La dimensión promedio de las terrazas individuales es de un metro de diámetro en donde se forma un “círculo” de captación de agua y de suelo (Figura 146).

FIGURA 146. PLANTACIÓN DE PINUS GREGGII DE TRES AÑOS DE EDAD EN TERRAZAS INDIVIDUALES

b) Proceso de construcción Primer paso. Para su construcción, se utiliza una estaca y una cuerda de 0.5 metros de largo; se debe trazar un círculo de un metro de diámetro. Segundo paso. Después, se procede a excavar en la parte superior del círculo, depositando y conformando un bordo circular con el suelo excavado, que permita almacenar agua de lluvia y proporcion ar humedad a las especies forestales ahí plantadas. Dicho bordo puede reforzarse con piedras u otro material. Te r c e r p a s o . Dependiendo de las condiciones topográficas del terreno, Ter se les puede dar a las terrazas una inclinación en contra pendiente dentro de la terraza.

1 TERRAZAS INDIVIDUALES

Cuarto paso. La capacidad de almacenamiento de agua dependerá del tipo de suelo. En zonas con alta incidencia de lluvias se recomienda plantar cada arbolito cerca del bordo construido en el áre a de relleno y no en el centro de la terraza. Con esto se trata de evitar pud riciones o ahogamiento por exceso de agua. Quinto paso. Las terrazas individuales deben tener como medidas promedio: un metro de diámetro y 10 centímetros de profundidad de corte, con taludes estabilizados con piedra o pastos. Estas medidas pueden variar de acuerdo con la pendiente y a la profundidad del suelo (Figura 147). FIGURA 147. SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA TERRAZA INDIVIDUAL

Sexto paso. Para este tipo de obra de conservación de suelos, se recomiendan especies forestales u otras, como el maguey, nopal o frutales (Figura 148).

FIGURA 148. TERRAZA INDIVIDUAL CAPTANDO AGUA DE LLUVIA

1 TERRAZAS INDIVIDUALES

Séptimo paso. Un ejemplo de distanciamiento recomendado en el diseño de terrazas individuales es de 3 metros entre cajete y cajete, en método de “tres bolillo” (Figura 149). A distancias de 3 x 3 metros, se alcanzan densidades de 1,111 terrazas individuales por hectárea.

FIGURA 149. DISTRIBUCIÓN DE TERRAZAS INDIVIDUALES CON ESPECIES FORESTALES EN “TRES BOLILLO”

c) Recomendaciones Para alcanzar mayores beneficios en la aplicación de terrazas individuales se ofrecen las siguientes recomendaciones: En regiones áridas y semiáridas, se debe reducir la cantidad de terrazas y árboles para evitar la competencia por humedad. También se deben construir bordos sobre las curvas a nivel para retener escurrimientos y captar mayor cantidad de agua. De ser posible, se debe encauzar dichos escurrimientos hacia la terraza. En regiones tropicales, se recomienda combinar las terrazas individuales con canales de desagüe que intercepten y desalojen los excesos de agua en forma controlada. Una actividad importante en la aplicación de esta práctica es la e stabilización de taludes en la zona de corte y rellen o mediante la colocación

1 TERRAZAS INDIVIDUALES

de piedras o cultivos de cobertera p ara evitar la destrucción de la obra y el mal funcionamiento. En cuanto al manejo de las especies forestales establecidas en las terrazas se recomienda tener presente los siguientes aspectos: Se deben plantar especies resistentes a la sequía en zonas áridas o tolerantes a los excesos de humedad en zonas tropicales. Los arbolitos se deben mantener libres de hier bas, arbustos y árboles no deseables. Hay que eliminar árboles enfermos y controlar plagas y enfermedades. Es preferible reducir el número de árboles y dejar sólo los que presenten mayor vigor y sanidad, para regular la distribución del espa cio y mejorar su desarrollo. Se deben construir brechas cortafuego para proteger las plantaciones.

d) Costos Cuadro 23 Costos promedio para la aplicación de terrazas individuales UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA



Jornal

45

0.25

11

Limpia del terreno

Jornal

45

0.75

34

Excavación

Jornal

45

2.00

90


Jornal

45

1.00

45

CONCEPTO

TOTAL $ 180

Se considera una densidad de 1 ,111 plantas para una hectárea. El costo total así sería de $2,000.00. 1 TERRAZAS INDIVIDUALES

TERRAZAS Barreras de piedra en curvas a nivel

FIGURA 150. BARRERA DE PIEDRA EN CURVA A NIVEL

Son un conjunto de rocas colocadas de manera lineal en curvas a nivel y de manera perpendicular a la pendiente para retener suelo en zonas con presencia de erosión hídrica laminar. Normalmente se utiliza una sección cuadrangular de 30 centímetros x 30 centímetros (Figura 150).

1 BARRERAS DE PIEDRA EN CURVAS A NIVEL

¿Para qué sirven? Disminuir la velocidad de escurrimientos en terrenos de ladera. Coadyuvar al establecimiento de la vegetación forestal. Retener suelo en zonas con erosión laminar. Propiciar la infiltración de agua.

Beneficios Aumentan la cantidad de agua infiltrada. Disminuyen la erosión hídrica laminar. Favorecen la disponibilidad de agua para vegetación forestal. Mejoran la calidad del agua.

a) Elementos de diseño Las barreras de piedra en curvas a nivel se deben implementar en terrenos con presencia de erosión h ídrica laminar, es decir, donde exista evidencia de arrastre de partículas de suelo en forma de capas en la superficie, debido a la escasa cubierta vegetal y a la inclinación del terreno. Además deben existir, en la zona adyacente, suficientes rocas que garanticen el volumen requerido y que se encuentren aflorando sobre la superficie sin necesidad de excavar para poderlas obtener. Dependiendo de la variabilidad de la pend iente del terreno, se procede a fraccionar la superficie en áreas homogéneas, obteniendo en cada una de ellas la pendiente media, la separación entre líneas, para luego el trazo de las curvas a nivel, que se marcan en el terreno con estacas o con las mismas rocas, según se mencionó en el capítulo correspon-

200 BARRERAS DE PIEDRA EN CURVAS A NIVEL

diente. Se deben ubicar los lugares en donde se presenten cárcavas o se concentren escurrimientos y ahí construir un sistema de presas.

b) Cálculo de espaciamiento de acuerdo con la pérdida de suelo Otra manera de obtener el espaciamiento entre líneas es utilizando datos de erosión actual del terreno en cuestión, los cuales se pueden obtener a través de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo y, dependiendo de este valor, es calculado el distanciamiento proyectado a cinco años, que es el tiempo mínimo de vida útil de este tipo d e obra y durante el cual se restablecerá la vegetación. Ejemplo: En una superficie erosionada del ejido San Antonio, municipio de Jesús María, Jalisco, se determinó una pérdida promedio de suelo de 33 toneladas / hectárea / año. La p endiente promedio es de 15%. Para evitar la erosión se realizarán barreras de piedra de 30 centímetros de alto. Se determina la separación de las barreras, a partir de la erosión en cinco años: 5 X 33 = 165 toneladas. La capacidad de retención por metro lineal de la barrera será de 0.42 toneladas (este dato se obtiene a partir del sexto y séptimo pasos del proceso de construcción que se indica en seguida). Por lo tanto se necesitan 392.8 metros de barrera para retener las 165 toneladas o, lo que es lo mismo, 3.92 hileras de 100 metros. Con ello, se obtiene la separación: 10 0 / 3.92 = 25.5 metros.


c) Proceso de construcción Primer paso. Se inician los trabajos en la parte más alta de la zona, para lo cual se debe recoger, acarrear y distribuir la piedra a lo largo de las curvas a nivel previamente trazadas. Segundo paso. Se abre una zanja de 10 centímetros de profundidad para cimentar y dar estabilidad a la barrera. Te r c e r p a s o . Luego, se procede a colocar las rocas de tal manera que Ter se forme una barrera cuadrangular de 30 centímetros de alto por 30 centímetros de grosor. Cuarto paso. El suelo producto de la excavación de la zanja se arrima a la barrera de piedras para re llenar los intersticios (pequeños huecos) que quedan al realizar el acomodo. Los residuos de materiales vegetales también pueden incorporarse a la barrera. Quinto paso. Las rocas se deben colocar de tal modo que las caras más planas queden hacia afuera, principalmente las que van a estar en contacto con los sedimentos. En algunos casos, es n ecesario partir las rocas con marro para lograr que las caras sean planas. Para tener una me jorr co jo conn fo form rmac acii ón de la barrera se pueden colocar algunos hilos siguiendo las curvas a nivel (Figura 151).

FIGURA 151. ACOMODO DE PIEDRA


Sexto paso. Para estimar la cantidad total de sedimentos se procede a determinar la pendiente del terreno, la cual, junto con la altura de la barrera y aplicando la fórmula de pendiente, sirve para establecer la distancia horizontal a la cual llegarán los azolves cuando la barrera alcance su máxima capacidad de retención para lo cual fue diseñada. Séptimo paso. Se forma un triángulo rectángulo, al que se le debe calcular el área. Esta cantidad se multiplica por la densidad aparen te (que se determina de acuerdo con la textura del suelo, según se indica en el Cuadro 24), y se obtiene así el peso del suelo retenido por cada metro lineal de barrera (Figura 152).

FIGURA 152. DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE AZOLVES

Cuadro 24


d) Costos Cuadro 25 Barreras de piedra en curvas a nivel, 100 metros (30 centímetros de alto x 30 centímetros de grosor) UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA



Jornal

45

0.25

11.25

Pepena

Jornal

45

2.0

90

Acarreo

Jornal

45

1.50

67.50

Acomodo de piedra

Jornal

45

4.50

202.50

CONCEPTO

TOTAL $ 371.25

Considerando 500 metros de barreras, distribuidas en una hectárea, los costos corresponden a $1,856.25.

20 BARRERAS DE PIEDRA EN CURVAS A NIVEL

ZANJAS Zanjas trincheras (tinas ciegas)

FIGURA 153. ZANJA TRINCHERA (TINA CIEGA)

Son excavaciones en curvas a nivel de 0.4 metros de ancho x 0.4 metros de profundidad y 2 metros de longitud, en promedio, trazadas a “tres bolillo” y separadas con tabique divisor de 2 metros de largo. También se les denomina zanjas ciegas (Figura 153).

20 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

¿Para qué sirven? Reducir la erosión hídrica. Interceptar los escurrimientos superficiales. Incrementar la infiltración del agua de lluvia. Auxiliar a la reforestación en la sobrevivencia de especies vegetales.

Beneficios Retienen azolves. Favorecen una mayor infiltración de agua. Retienen y conservan humedad en áreas localizadas. Favorecen el desarrollo de especies forestales y de vegetación natural.

a) Elementos de diseño En el diseño de esta obra, se de be considerar al recurso agua como el elemento más importante de administrar, ya que e s posible controlar el volumen y la velocidad de los escurrimientos superficiales mediante el uso de zanjas trincheras. Estas zanjas benefician directamente al suelo al evitar erosión y promover mayor supervivencia del área de escurrimiento, esto es, la superficie de aguas arriba de la zanja, por donde escurre el agua precipitada que llega directamente a la zanja.

b) Distribución La distancia entre hileras está determinada por el escurrimiento superficial que se pretende captar. Éste se ve afectado por la vegetación, la pendiente, el tipo y uso del suelo y la cantidad de precipitación expresada en milímetros.

20 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

Para satisfacer los objetivos propuestos con estas obras, se ha determinado que se debe captar 50% de lo s escurrimientos para un periodo de retorno de cinco años. Para determinar el distanciamiento entre líneas de zanjas se debe realizar el siguiente procedimiento: Primer paso. Se debe estimar el escurrimiento considerando una lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno de cinco años (expresado en milímetros). Segundo paso. Hay que multiplicar el dato anterior x 0.5 (porque se captará 50% del total escurrido). Te r c e r p a s o . Con estos datos se obtiene el área de escurrimiento, para Ter lo cual se divide el volumen de excavación o capacidad de almacenamiento de cada zanja entre el escurrimiento a captar, expresado en metros. Cuarto paso. Como cada zanja es de 2 metros, el resultado del tercer paso se divide entre dos. Quinto paso. Para obtener la distancia entre líneas consecutivas, el resultado del cuarto paso se divide nuevamente entre dos, ya que el tabique divisor es también de 2 metros (Figura 154).

FIGURA 154. DIAGRAMA DE DISTRIBUCIÓN DE ZANJAS TRINCHERA EN “TRES BOLILLO”

20 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

Ejemplo: Considerando las dimensiones de 0.4 x 0.4 x 2 metros (0.32 metros) para zanjas trincheras, para calcular el espaciamiento entre líneas consecutivas en un terreno en donde se estimó un escurrimiento medio de 13.5 milímetros para una lluvia máxima de 24 horas en un periodo de retorno de cinco años se realiza el siguiente procedimiento: Primer paso. Se estima que el escurrimiento es de 13.5 milímetros para una lluvia máxima de 24 horas en un periodo de retorno de cinco años. Segundo paso. Se multiplica el escurrimiento por 0.5 (13.5 x 0.5 = 6 .75 milímetros). Te r c e r p a s o . Se calcula el área de e scurrimiento: 0.32 metros / 0.00675 Ter metros lineales = 47.40 metros cuadrados. Cuarto paso. Se divide entre dos: 47.40 / 2 = 23.70 metros Quinto paso. De nuevo se divide entre dos ya que las zanjas no son continuas: 23.70 / 2 = 11.85 metros. Sexto paso. En este caso, para facilitar el trazo, se reduce a 10 metros, por lo que la separación entre líneas consecutivas será de 10 metros.

Ya que los datos de lluvias son un promedio nacional, esta separación puede utilizarse como base para determinar costos a nivel nacional.

c) Proceso de construcción Primer paso. Las zanjas trinchera se construyen siguiendo una curva a nivel previamente trazada con apoyo del a parato “A” o nivel de manguera, formando una línea guía con estacas o cal en polvo.

20 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

Segundo paso. Se coloca una marca cada 2 metros, en promedio, que corresponde a la distancia calculada y que se aj usta de acuerdo con las condiciones topográficas de cada terreno. Te r c e r p a s o . Se procede a la Ter excavación con pala y pico. Es recomendable depositar el suelo, producto de la excavación, aguas abajo, formando un bordo de una longitud igual a la de la zanja, y se debe compactar para evitar que la corriente arrastre el suelo (Figura 155). FIGURA 155. EXCAVACIÓN DE ZANJA TRINCHERA

Cuarto paso. Es conveniente considerar las medidas recomendables en zanjas trincheras, ya que la pendiente del terreno puede afectar sus dimensiones al momento de su construcción. Por ello, en terrenos inclinados, se debe medir los 40 centímetros de profundidad a la mitad del ancho de la zanja, es decir, a 20 centímetros (Figura 156).

FIGURA 156. SECCIÓN TRANSVERSAL DE UNA ZANJA TRINCHERA EN TERRENO CON PENDIENTE

20 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

Quinto paso. Las medidas promedio que se recomiendan para la construcción de las zanjas son: 2.0 metros de largo, 0.4 metros de profundidad y 0.4 metros de ancho (Figura 157).

La capacidad de almacenamiento de agua dependerá de las condiciones de la vegetación, el tipo de suelo y la cantidad de lluvia que se presente en cada zona (Figura 158).

FIGURA 157. DIMENSIONES DE UNA ZANJA TRINCHERA

0.4 m

2m

0.4 m FIGURA 158. ZANJA TRINCHERA EN FUNCIONAMIENTO

Sexto paso. El adecuado funcionamiento de las zanjas trincheras depende del mantenimiento de la obra, ya que los procesos de sedimentación disminuyen la capacidad de captación de agua de lluvia , así como también reducen el tiempo de vida útil para el que fueron construidas. Por ello, es conveniente que se desalojen los sedimentos acumulados durante el tiempo que requieren las plantaciones para asegurar un desarrollo adecuado (cinco años en promedio), dependiendo de cada e specie, condiciones climáticas y edáficas (del suelo) para cada lugar.

La construcción de zanjas trincheras permite incrementar las densidades de árboles debido a que se pueden plantar sobre los bordos de las zanjas y en los tramos intermedios de ellas. Las zanjas dosifican el agua en el tiempo y propician un flujo lateral a los árboles intermedios.

210 ZANJAS TRINCHERAS (TINAS CIEGAS)

El espacio que se deja entre hileras de zanjas representa el área de escurrimiento superficial aguas arriba de las zanjas (Figura 159).

FIGURA 159. DISEÑO EN CAMPO DE DISTRIBUCIÓN DE ZANJAS TRINCHERA

Séptimo paso. Si se considera una separación de 2 metros entre zan j jaa y za zann ja en u na mi mism smaa cu curv rvaa a ni nive vell , y ca cada da u na mi mide de 2 me metrtros os d e largo, entonces en 100 metros lineales se pueden construir 25 zanjas con dimensiones de 2.0 x 0.4 x 0.4 metros. La distancia entre ellas es de 20 metros y entre hileras alternas es de 10 metros; por lo tanto, se construyen en promedio 250 zanjas por hectárea, que equivalen a 500 metros lineales, distribuidos cada 10 metros (Figura 160).

FIGURA 160. DISTRIBUCIÓN DE ZANJAS TRINCHERA EN UNA HECTÁREA


d) Recomendaciones Cuando se busca retener humedad se recomienda compactar la base de la tina ciega para reducir la infiltración de agua de lluvia. Para lograr el mayor aprovechamiento en la captación de agua de lluvia, se recomienda modificar la pendiente de tal manera que el agua se conduzca hacia las zanjas trincheras. También, se deben eliminar los obstáculos que desvíen los escurrimientos del sitio de interés. Se deben seleccionar especies forestales que se adapten en cada región y se establezcan en época de lluvia. Además, es necesario proporcionar cuidados suficientes para lograr mayor éxito en los beneficios de la obra. Este tipo de obra se recomienda para zonas semiáridas y templadas con pendientes no mayores a 40%, ya que el movimiento de tierra que se hace en la zanja aguas arriba propicia que se deposite en la zanja de aguas abajo por el escurrimiento superficial. Cuando las zanjas trinchera se usen para interceptar la escorrentía de una cárcava, el diseño debe ser calculado para captar el 100% del escurrimiento.

e) Costos Para el presupuesto que se describe a continuación, se consideraron 100 zanjas con dimensiones de 2 metros de largo x 0.40 metros de ancho x 0.40 metros de profundidad y un tabique divisor de 2 metros, con un periodo de retorno de cinco años y captura de 35% a 50% de escurrimiento generado por precipitación pluvial.


Cuadro 26 Costos para la construcción de 100 zanjas trinchera UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA



Jornal

45

0.50

23

Limpia del terreno

Jornal

45

0.75

34

Excavación

Jornal

45

12.00

540


Jornal

45

4.00

180

CONCEPTO

TOTAL $ 777

El costo de cada zanja es de $7.77 y el costo por hectárea (250 zanjas) es de $1,943.00, en promedio.


ZANJAS Sistema de zanja bordo

FIGURA 161. SISTEMA DE ZANJA BORDO

Son un conjunto de zanjas y bordos continuos que se construyen siguiendo curvas a nivel, en donde el volumen de excavación se coloca aguas abajo para formar el bordo. Las zanjas y los bordos disponen de diques divisores para controlar la velocidad del flujo de agua (Figura 161).

21 SISTEMA DE ZANJA BORDO

¿Para qué sirve? Disminuir la erosión hídrica. Controlar la velocidad de escurrimiento. Propiciar la infiltración de agua de lluvia. Retener humedad.

Beneficios Disminuye la velocidad de escurrimiento. Favorecen mayor infiltración de agua. Retienen humedad. Favorecen el desarrollo de especies forestales.

a) Elementos de diseño Las zanjas se construyen siguiendo una curva de nivel a partir de una línea guía o línea madre. Este trazo se puede realizar con el aparato “A” o se puede utilizar el clisímetro, el nivel de manguera, el nivel de mano o el nivel montado con el tránsito (Figura 162).

FIGURA 162. TRAZO DE ZANJAS BORDO A PARTIR DE UNA LÍNEA GUÍA

21 SISTEMA DE ZANJA BORDO

b) Espaciamiento Igual que en el caso de zanjas trinchera, se calcula el escurrimiento medio de una lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno de cinco años, asumiendo que dicho escurrimiento es de 13.5 milímetros. Para estimar el espacio entre zanjas se lleva a cabo el siguiente procedimiento: Primer paso. Se calcula el volumen del escurrimiento a captar para cada metro de zanja construida. Para ello, se deben con siderar las siguientes dimensiones promedio para la zanja: 0.4 metros de profundidad x 0.4 metros de ancho x 1.0 metro de largo = 0.16 metros cúbicos. Segundo paso. Para el diseño se utiliza una capacidad de almacenamiento de 50%, por lo que se estima captar 13.5 milímetros x 0.50 = 6.75 milímetros. Si las zanjas son de 0.16 metros cúbicos, el área de captación será: 0.16 / 0.00675 metros = 23.70 metros cuadrados. Así, cuando la zanja es continua, se debe considerar una separación de 23.7 metros entre zanjas, aunque se puede ajustar a 20 metros, lo cual dará cinco zanjas por hectárea ( considerando 100 x 100 metros). Esto permitirá captar un poco más del 50% del escurrimiento calculado. Te r c e r p a s o. A partir de las Ter distancias recomendadas para zanjas bordo de 20 metros, se pueden ajustar de acuerdo con la topografía de cada terreno y de las condiciones ambientales de cada lugar (Figura 163).

FIGURA 163. DISTANCIA ENTRE ZANJAS BORDO

21 SISTEMA DE ZANJA BORDO

Si se construyen cinco bordos de 100 metros cada uno, distribuidos cada 20 metros, se tendrá un promedio de 500 metros por hectárea de obra (Figura 164).

FIGURA 164. DISTRIBUCIÓN DE CINCO ZANJAS BORDO EN UNA HECTÁREA

c) Proceso de construcción Primer paso. El bordo se debe formar con el producto del suelo extraído de la zanja y colocado aguas abajo de la misma. Las dimensiones promedio de cada zan ja so sonn de 0 .4 me metrtroo s d e an anch choo x 0.4 metros de profundidad. Se recomienda que el fondo esté a nivel para que el agua no se estanque en una determinada zona (Figura 165).

FIGURA 165. FORMACIÓN DE UNA ZANJA BORDO COLOCANDO EL SUELO EXCAVADO AGUAS ABAJO

Segundo paso. Para controlar la velocidad de escurrimiento y evitar que en la zanja bordo se forme una cárcava, se recomienda dejar un dique de 30 o 40 centímetros aproximadamente, cada 4 o 5 metros. La altura del dique puede alcanzar la superficie del terreno o dejarlo a 10 centímetros de la superficie, para permitir el paso del agua de un tramo de la zanja a otro (Figura 166).

21 SISTEMA DE ZANJA BORDO

Dique 30-40 cm

FIGURA 166. ZANJA BORDO CON DIQUES CADA 4 METROS

Te r c e r p a s o . En la construcción de la zan Ter ja bo bord rdoo se pu puee de ut utililiz izar ar ma maqu quin inar aria ia ag agrírí-cola, para lo cual se diseña o se adapta un implemento que forme el bordo. Cuando se usa este método, se reducen de manera considerable los costos. Sin embargo, por las dimensiones de excavación que requiere la obra, es posible que se incorpore mano de obra familiar, en la que participen hombres y mujeres (Figura 167).

FIGURA 167. PARTICIPACIÓN DE LA MUJER EN LA CONSTRUCCIÓN DE LAS ZANJAS BORDO

d) Recomendaciones

La aplicación de zanjas bordo se recomiendan en terrenos que presentan rangos de pendiente de 8% a 45%, como máximo. La distancia entre los diques de las zanjas bordo debe ser más corta en la medida que la pendiente sea más pronunciada. Se deben evitar los excesos de azolve en las zanjas bordo p ara promover su mejor funcionamiento.

21 SISTEMA DE ZANJA BORDO

Se recomienda combinar zanjas bordo con zanjas trinchera en prácticas de reforestación. Se deben usar especies forestales que se adapten a cada región; establecer plantaciones en épocas de lluvia y proporcionar los cuidados necesarios para lograr un mayor éxito en los beneficios de la obra.

e) Costos Cuadro 27 Costos para la construcción de 100 metros de zanja bordo UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA



Jornal

45

0.25

11

Limpia del terreno

Jornal

45

0.38

17

Excavación

Jornal

45

6.00

270


Jornal

45

2.00

90

CONCEPTO

TOTAL $ 388

Si se construyen cinco bordos de 100 metros cada uno, distribuidos cada 20 metros, se tendrá un promedio de 500 metros / hectárea de obra. El costo promedio de un metro de zanja es de $3.88, por lo que el costo promedio por hectárea es de $1,940.00. Con maquinaria, los costos son aproximadamente de $900.00 por hectárea, incluyendo el trazo del bordo.

220 SISTEMA DE ZANJA BORDO

ZANJAS Zanjas derivadoras de escorrentía

FIGURA 168. ZANJA DERIVADORA DE ESCORRENTÍA

Desde el punto de vista de la conservación de suelos, las zanjas derivadoras se construyen con una sección lo suficientemente amplia para controlar y desalojar el agua de e scorrentías de los caminos, las parcelas o las cárcavas. Las zanjas funcionan interceptando el agua y la conducen hacia lugares donde no provoquen daños como lagos, arroyos o cárcavas estabilizadas. Este tipo de obras es muy importante para la protección de caminos (Figura 168). 221 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Son de gran utilidad para aquellas zonas donde las lluvias son muy intensas, donde se presentan suelos poco permeables o donde después de cada lluvia se produce un gran escurrimiento superficial.

¿Para qué sirven? Interceptar el agua de la escorrentía y conducirla a velocidades no erosivas. Disminuir la velocidad del agua de escurrimiento. Proteger los caminos forestales y zonas de cár cavas activas.

Beneficios Disminuyen la velocidad del escurrimiento. Reducen el crecimiento de la cárcava. Disminuyen la erosión hídrica. Desvían el escurrimiento a un cuerpo de agua favorece su recarga.

a) Elementos de diseño Para llevar a cabo el diseño de las zanjas derivadoras de escorrentía, es necesario considerar los tipos de vegetación, el suelo y la pendiente media del área de drenaje que se presentan en el luga r donde se establecerá la obra. También, es necesario realizar un análisis que permita estimar las magnitudes e intensidades de precipitaciones y escorre ntías de la zona donde sea necesaria la construcción de dichas obras.

222 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Se debe considerar que la zanja derivadora de escorrentía debe encauzar todas las aguas que vayan a verterse en ella. Para ello se debe construir una zanja que sea capaz de trasladar esta escorrentía con una pendiente controlada de menos de 1%. Todo esto contribuirá a desviar el escurrimiento y reducir la erosión hídrica. Complementariamente será necesario considerar lo siguiente: Análisis de las precipitaciones: intensidad y magnitud. Análisis de frecuencias (lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno de cinco años). Características de las vertientes (pendiente, cubierta vegetal, suelo, entre otros). Escurrimiento máximo. Superficie de la zona de aporte de escorrentía a la obra de conservación. Después de conocer estos parámetros, se dimensiona el canal de manera que sea capaz de transportar un volumen máximo en condiciones seguras.

b) Pasos para determinar las dimensiones del canal Se calcula el volumen de escurrimiento que conducirá el canal, utilizando la siguiente fórmula Q = 0.028 CLA

Donde: Q= escurrimiento máximo (m 3 / seg). C= coeficiente de escurrimiento. L =lluvias máximas en 24 horas para un periodo de retorno de cinco años (cm). Estos datos se deberán obtener de una estación meteorológica cercana. A=área de drenaje (ha). 223 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Luego hay que seleccionar la velocidad y pendientes máximas permisibles, según el tipo de suelo. El cálculo del área de la sección transversal se realiza por medio de la siguiente fórmula: A = Q V

Donde: A = área de la sección transversal ( m2). Q = escurrimiento máximo (m 3 / seg). V = velocidad máxima del agua en el canal en funcionamiento (m / seg). Se determinan las dimensiones de las secciones, así como el área, el perímetro mojado y el radio hidráulico, considerando el tipo de sección de canal escogido, por medio de las fórmulas que aparecen en la Figura 169.

FIGURA 169. SECCIÓN DE LOS CANALES

Posteriormente se obtiene el valor del coeficiente de rugosidad. Con esta información se determina la velocidad no erosionable, la cual se estima con la fórmula de Manning: r 2/3 s 1/2 V = n

22 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Donde: V = velocidad máxima (m/seg). r 2/2/33 = radio hidráulico. s 1/2 = pendiente (decimales). n = coeficiente de rugosidad. Con los valores de las literales de la fórmula de Manning se procede a resolverla, encontrando que si la velocidad (V) obtenida en la fórmula correspondiente es igual a la velocidad máxima permisible, querrá decir que encontramos los valores correctos. Si por lo contrario, el valor calculado de la velocidad (V) es mayor que el permisible, será necesario seleccionar un canal más amplio (disminuir el valor r) y con menor profundidad. Si el valor de dicha velocidad es menor que el permisible, se debe seleccionar un canal más angosto con una profundidad mayor.

c) Proceso de construcción Primer paso. Se analiza la situación del terreno para identificar si es necesaria la obra, observando si se presentan algunas de las siguientes situaciones:

Erosión laminar fuerte. Erosión remontante. Crecimiento de cárcavas (Figura 170). Segundo paso. Si en el terreno se presentan algunas de estas condiciones, es necesario construir un canal cuya forma puede ser muy variada. FIGURA 170. EROSIÓN EN CÁRCAVAS

22 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Te r c e r p a s o . Se debe considerar la construcción de la zanja de esco Ter rrentía a una distancia mínima de 3 metros desde donde comienza la cárcava. Cuarto paso. Se procede a realizar la zanja (Figura 171).

FIGURA 171. CONSTRUCCIÓN DE LA ZANJA DERIVADORA DE ESCORRENTÍA

Quinto paso. Es necesario saber la extensión que deberá tener el canal (Figura 172).

FIGURA 172. EXTENSIÓN DE LA ZANJA DERIVADORA DE ESCORRENTÍA

22 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

Sexto paso. El canal puede tener una vida útil de cinco a diez años, durante los cuales se deben realizar tareas de limpieza, para remover los desechos acumulados y malezas que se hayan desarrollado dentro de la zanja (Figura 173).

FIGURA 173. VISTA FINAL DE LA ZANJA DE DESVIACIÓN DE ESCORRENTÍA

d) Recomendaciones La zanja se debe construir aguas arriba de la zona que se desea conservar. El bordo se debe formar aguas ab ajo, con el producto del suelo extraído mínimo a 10 centímetros de distancia de la zanja. Es conveniente compactar el bordo formado para evitar que el agua arrastre el suelo. De ser posible, se recomienda coronarlo con vegetación para darle mayor estabilidad. Se pueden llevar a cabo algunas tareas para mejorar la duración y la calidad de la zanja. Para ello pueden establecerse plantaciones de pastos en el camellón, lo que le dará mayor estabilidad a la zanja.

22 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

e) Costos Para una hectárea se considera una zanja rectangular con dimensiones de 100 metros de largo x 0.92 metros de ancho x 0.40 metros de profundidad y un desnivel de 1%. El costo de una zanja derivadora por hectárea será de $422.00, en promedio.

Cuadro 28 Costos promedio para una zanja derivadora de 100 metros de largo UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Trazo de la zanja con desnivel de 1%

Jornal

45

1.00

45

Limpia del terreno

Jornal

45

0.38

17

Excavación

Jornal

45

6.00

270


Jornal

45

2.00

90

CONCEPTO

TOTAL $ 422

22 ZANJAS DERIVADORAS DE ESCORRENTÍA

ZANJAS Bordos en curvas a nivel

FIGURA 174. SISTEMA DE BORDOS EN CURVAS A NIVEL

Es un sistema de bordos que se conforma con el producto de la excavación de suelo o subsuelo, de forma perpendicular a la pendiente del terreno, siguiendo curvas a nivel con maquinaria o aperos de labranza, en combinación con instrumentos manuales (Figura 174). Sirve para propiciar la intercepción de azolves y escurrimien tos, así como aumentar la infiltración y retención de humedad para el establecimiento de reforestaciones y vegetación nativa.

22 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

¿Para qué sirve? Aumentar la humedad aprovechable para el establecimiento de la vegetación nativa y especies plantadas (Figura 175). Mejorar las condiciones de suelo para la germinación y el desarrollo radicular. Evitar el arrastre de partículas de suelo de las partes altas. Disminuir los escurrimientos superficiales.

FIGURA 175. BORDO ALMACENANDO AGUA PLUVIAL

a) Condiciones para su establecimiento Los bordos en curvas a nivel son una práctica utilizada principalmente en las zonas áridas y semiáridas o con deficiencia de humedad estacional en el suelo. Se debe implementar en suelos profundos o medianamente profundos, que tengan como mínimo 0.6 metros de profundidad, ya que en suelos delgados se puede acumular dema siada agua, lo que puede dañar el sistema radicular de las espe cies plantadas, además de no contar con la suficiente cantidad de material para levantar el bordo. Los terrenos aptos para realizar esta práctica deben ten er una pendiente uniforme máxima de 20%, ya que cuando se presentan cárcavas o canales continuos, la obra no cumple su función de manera eficiente. 230 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

En cuanto a la textura de suelos, se puede implementar en casi cualquier tipo, pero hay que evitar los fuertemente arcillosos o los demasiados arenosos. Se recomienda que al momento de traba jar el suelo, éste contenga la humedad suficiente para facilitar su manejo. La práctica se puede realizar con maquinaria o aperos de labranza en combinación con otros instrumentos manuales, como palas, azadones, etc. El uso de maquinaria se recomienda en terrenos uniformes y de superficies grandes, a fin de eficientizar su rendimiento de trabajo y just ju stifific icaa r su trtran ansp spor orta taci ción ón..

b) Pasos en la realización del sistema de bordos Previo a la realización del trazado de las curvas a nivel, es conveniente realizar una revisión del material documental existente sobre la zona en la que se realizarán las obras, tales como cartas, imágenes o estudios. También, hay que verificar la profundidad del suelo y los horizontes presentes, mediante una excavación (pozo pedológico) o barrenación. En seguida, se inicia el trazo de las curvas a nivel (Figura 176) mediante el marqueo, según se indica en el apartado correspondiente de este manual, utilizando el equipo apropiado según la extensión, visibilidad y características del terreno.

FIGURA 176. ESTADALERO INDICANDO EL PUNTO DONDE DEBE PASAR LA CURVA A NIVEL

231 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

Para el obtener el distanciamiento entre bordos se utilizará la fórmula siguiente: IH = ( ap + b ) x 100 p

Donde: IH = intervalo horizontal (m). p = pendiente (%). a = depende de la intensidad de la lluvia, varía entre 0.09 y 0.18, adimensional. Los valores altos corresponden a regiones de baja intensidad y los valores bajos corresponden a intensidades altas. b = Valor que depende de las características del suelo: VALOR DE b

DRENAJE INTERNO DEL SUELO

CUBIERTA VEGETAL EN EL PERIODO DE LLUVIAS INTENSAS

0.30

Lento

Escasa

Rápido

Escasa

Lento

Abundante

Rápido

Abundante

0.45

0.60

c) Uso de maquinaria especializada Cuando se utiliza maquinaria como el Bulldozer o el tractor agrícola, se le puede integrar el ripper para ranurar o roturar el suelo (Figura 177). Por lo general, con tres cinceles es suficiente, a una profundida d de corte de al menos 0.30 metros, lo que permite romper, en caso de existir, alguna capa endurecida del suelo, así como extraer y aflojar el suelo que servirá para conformar el bordo (Figura 178). Este paso se realiza siguiendo la respectiva curva a nivel previamente marcada. En 232 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

promedio, el ancho de esta actividad es de 2 metros o del ancho del implemento (Figura 179).

FIGURA 177. BULLDOZER CON RIPPER INTEGRADO

Luego se procede a la conformación del bordo. Para ello, se puede hacer uso del implemento comúnmente conocido como “bordero”, que se mantiene lo más abierto posible, con cuatro discos por lado (cada uno de 36 a 32 pulgadas), para poder levantar la mayor cantidad de suelo. Se hace pasar el bordero dos veces para conformar el bordo con la altura especificada de 0.65 metros (Figura 180).

FIGURA 178. PROFUNDIDAD DE PENETRACIÓN DE LOS CINCELES DEL RIPPER

FIGURA 179. TERRENO DESPUÉS DEL PRIMER PASO DE RIPPER

FIGURA 180. USO DEL BORDERO PARA LEVANTAR EL BORDO

233 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

Por último, se procede al paso del ripper aguas arriba inmediatamente después del bordo, lo que favorece la in filtración del agua de lluvia que se va almacenar (Figura 181) y la siembra o plantación de la especie más apropiada (Figura 182).

FIGURA 181. DESPUÉS DEL SEGUNDO PASO DEL RIPPER

FIGURA 182. SIEMBRA DIRECTA EN BORDO

d) Ejemplo de cálculo de separación de bordos Para proceder al cálculo de la sepa ración de bordos, se toma en cuenta una condición promedio con los siguientes datos:

p = 15% a = 0.135 b = 0.45 Aplicar la fórmula, se obtiene la separación en metros: IH = ( 0.135 x 15 + 0.45 ) x 100 = 16.5 16.5 metros 15

Por lo tanto, en bordos con estas dimensiones y conside rando una hectárea (100 metros x 100 metros), se realizarán 6 bordos separados cada 16.5 metros. 23 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

e) Uso de otros implementos En caso de utilizar otros implementos, aperos de labranza o de manera manual, se debe realizar el ancho de corte de la superficie de al menos un metro y la profundidad debe ser como mínimo de 0.20 metros. Para ello, es necesario pasar varias veces el arado para levantar el bordo (Figura 183) a una altura d e 0.40 metros. La construcción del bordo se debe complementar con mano de obra y herra mientas manuales (palas y azadones) para levantar el bordo.

FIGURA 183. CONFORMACIÓN DE BORDO CON APEROS DE LABRANZA

En la construcción del sistema de bordos se puede hacer uso del tractor con un arado de al menos dos discos (Figura 184), el cual ha dado buenos resultados al complementarlo con mano de obra y herramientas manuales (palas y azadones) para levantar el bordo a una altura de 0.40 metros. FIGURA 184. BORDOS REALIZADOS CON ARADO DE DISCOS

23 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

En caso de no cumplir con las especificaciones de altura y ancho del bordo que se indican usando el ripper y el bordero, es necesario acortar la distancia entre los bordos a 10 metros o a la densidad de la plantación recomendada.

f) Costos Para el cálculo del costo se considera el uso de maquinaria en una hectárea, 600 metros de bordos de 0.65 metros de altura, separados cada 16.6 metros, con al menos 0.30 metros de profundidad.

Cuadro 29 Costos promedio para la realización de bordos en curvas a nivel en una hectárea CONCEPTO

UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Jornal

45

2

90

Hora

600

2

1200

Trazo de curvas a nivel Renta de maquinaria (incluye dos pasos de ripper ($500), bordeo ($350) y contrabordeo ($350)

TOTAL $ 1,290.00

23 BORDOS EN CURVAS A NIVEL

ZANJAS Roturación

FIGURA 185. ROTURACIÓN DE UN TERRENO CON ROCA CALIZA

Es el proceso de rompimiento y fragmentación en franjas de ancho variable de capas compactadas, endurecidas (denominadas comúnmente tepetate o caliche) o material parental intemperizado, que se encuentra en la parte superficial o subsuperficial del suelo, con maquinaria, aperos de labranza e instrumentos manuales, con lo cual se permite el establecimiento de plantaciones forestales o el desarrollo de la vegetación natural (Figura 185).

23 ROTURACIÓN

¿Para qué sirve? Disminuir los escurrimientos superficiales y aumentar la infiltración del agua de lluvia. Facilitar el proceso de plantación y establecimiento de la vegetación natural. Aumentar la humedad disponible y permitir el desarrollo de raíces de las especies plantadas.

a) Condición de aplicación Las áreas degradadas son resultado de la erosión laminar prolongada que sufre la parte superficial y subsuperficial de los suelos, que al estar expuestas al impacto continuo de las gotas de lluvia provocan el afloramiento de capas endurecidas de diversos materiales. Esta práctica se deberá realizar sobre suelos secos, ya que si se realiza en suelos húmedos el efecto se puede nulificar. Se recomiend a realizarla antes del periodo de lluvias, en terrenos con suelos delgados o con capas superficiales endurecidas con pendientes menores al 30%, en áreas desprovistas de vegetación, utilizando maquinaria especializada como puede ser el Bulldozer con ripper integrado, aperos de labranza, rodillo o inclusive tractores con los accesorios adecuados (Figura 186).

FIGURA 186. ROTURACIÓN EN SUELOS CALCÁREOS COMPACTADOS

23 ROTURACIÓN

La roturación aquí descrita está orientada principalmente para facilitar la plantación y recuperación de la vegetación, por que no es necesario trabajar el total de la superficie sino solo franjas sobre las cuales se realizará la plantación, separadas según la densidad deseada. En los casos en que exista material parental consolidado en todo el perfil no conviene realizar la práctica.

b) Realización de la práctica El proceso inicia con el trazo de las curvas a nivel (Figura 187), señalizándolas para que sean visibles para el operador de la maquinaria, las cuales se separarán a una distancia según la densidad de siembra recomendada.

FIGURA 187. VISTA DE UN TERRENO CALCÁREO ROTURADO

23 ROTURACIÓN

Posteriormente se evalúa la dureza y profundidad de la capa compactada o endurecida, para que en base a la especie a plantar se determine la profundidad del corte, el cual puede ser de 0.40 metros y un metro; el ancho de corte puede variar según el tipo de implemento utilizado; cada franja tendrá una longitud de 50 a 60 metros separadas por un tabique divisor de al menos 0.50 metros procurando que estos se realicen de manera alterna (Figura 188). La profundidad de penetración deberá mantenerse uniforme.

FIGURA 188. DISEÑO DE ROTURACIÓN DE UN TERRENO

Se debe verificar que con el paso de maquinaria (Figura 189) se genere una capa de partículas de grosor que al ser disgregadas con algún instrumento manual permitan la plantación sin que las raíces queden parcialmente expuestas a la acción del viento. Si en el área existen materiales muy duros, árboles o un conjunto de vegetación homogénea esta se puede dejar y continuar con la franja una vez que se halla librado el obstáculo. 20 ROTURACIÓN

FIGURA 189. MAQUINARIA UTILIZADA EN LA ROTURACIÓN

Roturado el suelo o subsuelo, se procede al acondicionamiento para la plantación con instrumentos manuales, lo cual se logra mediante rompimiento de los agregados mayores, si es posible, y la nivelación en forma circular en la zona especifica de plantación (Figura 190).

FIGURA 190. SUELO ROTURADO ACONDICIONADO ACONDICIONADO CON PLANTACIÓN DE PINOS

Un terreno recién roturado es poco fértil, por lo que la incorporación de abonos verdes, estiércoles, compostas o fertilizantes químicos favorecerá el desarrollo de la plantación. Es importante que no se permita el acceso a ningún tipo de ganado al área roturada ya que el efecto de esta práctica es superficial por lo que si se empieza a compactar, su eficiencia se nulifica. Esta práctica se puede realizar de manera combinada con la construcción de cualquier sistema zanja bordo.

21 ROTURACIÓN

c) Costos Para el cálculo de costos se consideran una profundidad de corte de 60 centímetros, franjas separadas cada 4 metros, realizada con maquinaria especializada como Bulldozer , en una hectárea (en caso de utilizar aperos de labranza, tractores agrícolas o de manera manual se deben considerar otros costos y conceptos), los costos pueden variar de acuerdo con la condición de cada terreno.

Cuadro 30 Costos promedio para la roturación con maquinaria UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA



Jornal

45

3

135

Renta de maquinaria

Hora

600

1.25

750

Acondicionamiento de suelo

Jornal

45

2

90

CONCEPTO

TOTAL $ 975

22 ROTURACIÓN

PRÁCTICAS VEGETATIVAS Cortinas rompevientos

FIGURA 191. CORTINAS ROMPEVIENTOS

Son plantaciones alineadas en forma perpendicular a las corrientes del viento. Se establecen con cuatro o más hileras de árboles y arbustos para formar una barrera lo suficientemente alta y densa para disminuir significativamente la velocidad del viento (Figura 191).

23 CORTINAS ROMPEVIENTOS

¿Para qué sirven? Reducir la velocidad del viento. Detener el material acarreado por el viento. Proteger al suelo de la acción erosiva del viento.

Beneficios Disminuyen la pérdida de suelo ocasionada por el viento. Detienen el suelo acarreado por el viento. Protegen el suelo de la acción erosiva del viento. Protegen los cultivos anuales del acame. Conservan la humedad del suelo y del ambiente.

a) Elementos de diseño El diseño de una cortina rompevientos debe estar en función de la velocidad máxima que alcanzan los vientos. Las cortinas se ubicarán y orientarán en sentido perpendicular a las corrientes de aire y deben tener una forma preferentemente trapezoidal. Para ello se deben utilizar especies arbóreas en la parte central y arbustos de menor talla en los extremos. Se debe procurar que la cortina se conforme de cuatro a diez hileras, combinando árboles y arbustos (Figura 192).

2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

Hileras centrales

Hileras extremas

Hileras extremas

FIGURA 192. FORMACIÓN TRANSVERSAL DE UNA CORTINA ROMPEVIENTOS

El ancho de la cortina puede variar entre 6 y 16 metros, dependiendo si el número de hileras es de cuatro o diez y si el espaciamiento entre arbustos y árboles es de 1.5 a 2.0 metros. Pero si el espaciamiento es de 2 a 3 metros, el ancho de la cortina será de entre 9 y 23 metros, respectivamente. Las especies arbóreas seleccionadas deben ser las que alcancen mayor talla, ya que en función de su altura protegerán una mayor o menor superficie. Además, es el parámetro que, junto con la velocidad del viento, se debe considerar para determinar el espaciamiento entre una cortina y otra (Figura 193).

FIGURA 193 . ALTURA DE ÁRBOLES EN LAS CORTINAS ROMPEVIENTOS

2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

El espaciamiento entre árboles y arbustos dentro de la plantación en la cortina es muy importante, ya que siempre será d eseable una masa compacta y densa, de tal manera que no permita la filtración del viento. La experiencia práctica ha demostrado que el espaciamiento entre árboles no debe ser mayor a 3 metros; mientras que en una misma hilera de arbustos no debe ser mayor a 2 metros. La variación para menores espaciamientos está en función del hábito de desarrollo vegetativo de las especies utilizadas. El diseño de la plantación dentro de la franja de terreno que con formará la cortina rompevientos deberá ser e n “tres bolillo”. Este arreglo tiene la ventaja, en relación con el de “marco real”, ya que no permite que haya claros entre hileras de árboles en el sentido del viento (Figura 194). Tres bolillo

Marco real rea l

FIGURA 194. DISEÑO DE PLANTACIÓN EN “TRES BOLILLO” Y MARCO REAL

b) Selección de las especies para cortinas rompevientos En la selección de especies para cortinas rompevientos, es pertinente considerar una serie de requisitos y características para que se cumpla el objetivo. Los principales son:

2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

Que sean especies adaptadas a las condiciones edáficas y climáticas de la zona. Con gran resistencia a la sequía y un sistema radical vigoroso con desarrollo vertical y horizontal, de manera que puedan aprovechar al máximo la humedad del suelo y que estén bien ancladas. Deben ser de crecimiento rápido y morfológicamente uniforme (troncos rectos, vigorosos y longevos). Deben tener una gran densidad de copa (muchas ramas y hojas). Para el caso de las especies arbustivas que se utilizan en las alineaciones exteriores de la cortina, éstas no deben ser apetecibles para el ganado sino preferentemente espinosas, para que restrinjan el ramoneo. En el cuadro se presentan ejemplos de especies que se han utilizado en cortinas rompevientos.

2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

Cuadro 31 Especies utilizadas en cortinas rompevientos NOMBRE CIENTÍFICO

NOMBRE COMÚN

NOMBRE CIENTÍFICO

NOMBRE COMÚN

Populus alba

Álamo

Prunus serotina

Capulín

Salix alba

Sauz

Robinia pseudoacacia

Robinia

Salix babylonica

Sauce llorón

Ulmus americana

Olmo

Salix humboldtiana

Sauce tropical

Ulmus parviflora

Olmo

Cupressus lindeyi

Cedro blanco

Cassuaria equisetifolia

Casuarina

Cupressus sempervivens

Cedro

Eucalyptus spp.

Eucalipto

Cupressus macrocarpa

Ciprés

Fraxinus uhdel

Fresno

Tamarix articulata

Tamarix

Prosopis laevigata

Mezquite

Schinus molle

Pirú o Pirúl

Grevilea robusta

Grevilea

Pinus halepensis

Pino alepo

Jacaranda mimosaefolia

Jacaranda

Pinus spp.

Pinos

Delonix regia

Framboyán

Acacia spp.

Acacia

Azadirachta indic a

Nim

Leucaena spp.

Guaje

Agave spp.

c) Construcción de cortinas Las cortinas rompevientos se construyen para evitar la erosión eólica del suelo o para proteger los cultivos susceptibles a los vientos. Se debe tomar en cuenta la velocidad máxima del viento y la altura que pueden alcanzar las especies seleccionadas para la cortina. Es conveniente que se utilicen especies vegetales que no pierdan completamente su follaje durante el año, con la finalidad de que la cortina cumpla con la función de barrera (Figura 195). 2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

En la Figura 196 se ejemplifica el comportamiento del viento ante FIGURA 195. PINÁCEAS UTILIZADAS EN CORTINAS ROMPEVIENTOS una cortina vegetal. Se tiene una cortina de 10.5 metros de altura y una velocidad inicial del viento de 48 kilómetros / hora (barlovento). Como se observa, en la zona de protección de la cortina la velocidad del viento puede disminuir significativamente hasta 10 kilómetros / hora, aproximadamente, a una distancia de 42 metros (cuatro veces la altura de la cortina).

10.5 m

Barlove nto

60

30

Sotavento

0

42

60

90

120

1 50

180

Distancia entre metros antes y después de la cortina

48 Km/h

10 Km/h

1 6 K m /h

2 2 K m /h

24 Km/h

3 3 K m /h

38 Km/h

Velocidad Velocid ad del viento vie nto

FIGURA 196. COMPORTAMIENTO DEL VIENTO EN UNA CORTINA VEGETAL

2 CORTINAS ROMPEVIENTOS

Si se toma en cuenta que la velocidad del viento que provoca el desprendimiento y arrastre del suelo (erosión eólica del suelo) se presenta entre 19 y 24 kilómetros / hora, la separación entre una cortina y otra deberá ser, en este caso, a una distancia de 60 metros (velocidad del viento a 16 kilómetros / hora) (Figura 197).

60 m

FIGURA 197. DISTRIBUCIÓN DE LAS CORTINAS ROMPEVIENTOS

Para conocer las velocidades promedio que alcan za el viento para cada zona, se pueden consultar los registros disponibles en las estaciones meteorológicas más cercanas. La separación entre una y otra cortina estará en función de su altura y la velocidad inicial del viento en barlovento. El caso se puede generalizar si se considera que una cortina con una altura “x” puede disminuir hasta 80% la velocidad del viento en la zona de sotavento, en una franja con un ancho hasta cuatro veces “x”. Si a esa distancia la velocidad del viento resulta ser mayor a 19 kilómetros / hora, será necesario acortar el distanciamiento entre cortinas o seleccionar especies con mayor talla. Es una práctica generalizada el que los espaciamientos entre cortinas sean entre 15 y 20 veces la altura de la cortina. Una desventaja en esta práctica es que conlleva a destinar una buena parte de la superficie cultivada, ya que muchas veces e l productor no está de acuerdo en disponer para ello. 20 CORTINAS ROMPEVIENTOS

d) Recomendaciones Es recomendable combinar especies de rápido crecimiento con otras de lento crecimiento a fin de alcanzar lo más pronto posible el objetivo deseado. Además, esta diversificación de especies es muy conveniente para qu e con el tiempo se puedan obtener diversos productos como madera, frutos, miel, forraje, fibra, etcétera. El riego de la plantación se debe prever sobre todo en sus primeras fases, así como en caso de desagües.

e) Costos Si se considera una franja de protección promedio de 60 metros por cortina rompevientos, se tiene que para una hectárea será necesaria una cortina de 167 metros o bien fracciones de cortina, de tal manera que se completen los 167 metros lineales. Se considera un precio promedio de $1.50 por planta y $0.50 para el transporte a la zona de trabajo. Este costo puede disminuir hasta en 75% si se consigue la planta gratuita del Programa Nacional de Reforestación ( pronare ). Asimismo, se considera que con un jornal es posible plantar 40 arbolitos, lo cual puede parecer alto; sin embargo, si los terrenos son de tipo agrícola se puede prever que los suelos no sean muy duros y se puedan realizar las mismas actividades del barbecho para la plantación.

21 CORTINAS ROMPEVIENTOS

Cuadro 32 Costos promedio en la aplicación de cortinas rompevientos UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Limpia del terreno

Jornal

45

2

90

Trazado de 167 metros de cortinas

Jornal

45

1

45

Adquisición y transporte de árboles y arbustos

Árboles

2.0 / árbol

474

948

Plantación de árboles

Jornal

45

12

540

CONCEPTO

TOTAL $ 1,623

22 CORTINAS ROMPEVIENTOS

PRÁCTICAS VEGETATIVAS Enriquecimiento de acahuales

FIGURA 198. ACAHUAL

La vegetación secundaria originada por la destrucción de la vegetación original de las selvas está constituida por hierbas, arbustos y árboles, que en México se llaman de diversas formas, como acahuales, huamiles o hubches (Figura 198). El enriquecimiento de acahuales es una p ráctica de manejo agroforestal que consiste en introducir especies forestales maderables o no maderables a fin de incrementar su valor.

23 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

¿Para qué sirve? Incrementar el valor de uso de los acahuale s para favorecer su protección, conservación y desarrollo a través del establecimiento de especies forestales maderables y no maderables. Favorecer la recuperación de las áreas perturbadas garantizando el desarrollo de una cubierta vegetal permanente que contribuya a reducir la erosión hídrica.

Beneficios El enriquecimiento de acahuales permite a los productores rurales aprovechar las áreas ociosas.

a) Métodos Para realizar esta actividad, se prefieren las primeras etapas sucesionales del acahual, ya que su intervención resulta más económica y no implica alterar un sistema más desarrollado. Las características de estas primeras etapas sucesionales donde se recomienda trabajar son las que se presentan en el siguiente cuadro.

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Cuadro 33

El enriquecimiento se puede realizar básicamente de tres formas: • Por plantación o siembra de especies deseadas. • Por medio de aclareos y manejo para favorecer especies ya e xistentes en el predio. • Por plantación de especies deseadas y aclareos para favorecer las especies nativas ya existentes. La especie ideal para el enriquecimiento es aquella que, además de tener varias funciones (árboles de usos múltiples), presente un rápido crecimiento, absorba y recicle eficientemente los nutrientes disponibles dentro del sistema y cuyo producto final se venda con facilidad en la zona o sea apreciado por la familia o la comunidad por el servicio que les brinda.

b) Plantación de especies maderables Primer paso. Se deben alterar lo menos posible las condiciones existentes y ocupar poca mano de obra, por lo que se recomienda plantar como máximo 600 árboles por hectárea, lo cual de cualquier forma podría variar de acuerdo con la condición del acahual. 2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Segundo paso. Para la preparación del terreno, sólo se retira la vegetación herbácea en el sitio donde se va a plantar el árbol. Se debe cuidar que los sitios seleccionados se encuentren a un espacio de 3 metros de algún otro árbol plantado. La eliminación de la hierba se realiza en un espacio de forma circular de un metro de diámetro (Figura 199).

FIGURA 199. PLANTACIÓN DE ÁRBOLES

Te r c e r p a s o . Para efectuar la plantación, se debe hacer una cepa “co Ter mún”, ya que por lo general la planta viene en bolsas o charolas. La cepa consiste en hacer una excavación de 30 centímetros a 40 centímetros, dependiendo del tamaño de la bolsa en la qu e se encuentre la planta; se debe tener cuidado que la tierra más superficial se coloque de un lado y la más profunda por otro lado. Cuarto paso. Posteriormente, se coloca la planta en el centro de la cepa y se tapa arrojando en primer lugar la tierra más superficial y des pués la que se sacó de la pa rte más profunda de la cepa. Es importante recordar que el envase de plástico o bolsa se debe retirar, así como aquellas raíces que sobresalen de la b olsa. De preferencia se debe hacer un corte de unos 2 centímetros hacia arriba en la base de la bolsa, con una navaja o con una charrasca. Quinto paso. Se recomienda hacer un cajete de un metro de diámetro y una profundidad de 10 a 15 centímetros en su parte más baja para captar agua de lluvia y asegurar una mayor supervivencia.

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

pronun ciadas de 30% a 50%, el Sexto paso. En terrenos con pendientes pronunciadas cajete debe tener una mayor altura hacia el l ado más bajo de la pendiente y se debe cuidar que el árbol se plante en su parte alta, ya que durante la época de lluvias se puede fomentar que se almacene agua y ocasione pudrición de las raíces o muerte de la planta por ahogamiento.

c) Recomendaciones para las plantaciones de especies maderables Para garantizar mayor éxito en el acahual, es importante que se elijan aquellas plantas que presenten mayor vigor y sanidad antes de llevar a cabo la plantación. La mejor época para realizar la plantación es la temporada de lluvias. De preferencia se recomienda dejar pasar las primeras, aunque por lo prolongado de la temporada en algunas zonas del trópico los márgenes se pueden ampliar. En el caso de algunas especies que se propagan por estacas, puede variar la época para establecerlas tomando en cuenta que en general se recomienda la época de secas. Ejemplos de éstas podría ser el “mata ratón” o “cocohuite” (Gliricidia sepium), que en zonas del trópico húmedo se establecen en los meses de diciembre y enero. La distribución de la planta se lleva acabo de acuerdo con la densidad y el grado de madurez del acahual. Se debe cuidar de nunca plantar árboles para madera a menos de 3 metros entre uno y otro. También se puede realizar una plantación en fajas o líneas en curvas de nivel con una separación de 2 a 3 metros, sembrando de dos a tres semillas o colocando planta cada uno o 2 metros si es producción de leña, y cada 3 metros, si es para ma dera.

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Entre las especies forestales maderables que se han utilizado en el enriquecimiento de acahuales destacan las siguientes:

Cuadro 34 Especies forestales maderables usadas en acahuales NOMBRE COMÚN

NOMBRE CIENTÍFICO

Cedro rojo

Cederela odorata

Ceiba o pochote

Ceiba pentandra

Siricote, cópite o cupape

Cordia dodecandra

Bojón u hormiguillo

Cordia alliodora

Melina

Gmelina arborea

Teca

Tectona grandis

Maculis o palo de rosa

Tabebuia rosea

Caoba

Swietenia macrophylla

Para la producción de leña se recomiendan algunas especies que se presentan a continuación:

Cuadro 35 Especies forestales recomendadas para producción de leña NOMBRE COMÚN

NOMBRE CIENTÍFICO

Uña de gato

Acacia wrightii*

Guaje o leucaena

Leucaena leucocephala**

Tepehuaje

Lysiloma watsoni**

Jobo o ciruelo

Spondias mombin***

Almendro

Terminalia catappa * También son forrajeras. ** También es de consumo humano. *** También es maderable y frutal.

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

d) Uso de especies forestales no maderables Las especies forestales no maderables que se p ueden introducir o manejar dentro de un acahual son innumerables y el manejo va a depender de la especie y de la intensidad con la que se quiera trabajar. Las especies pueden ser desde plantaciones intensivas de palma camedor con densidades de 30,000 a 43,000 plantas por hectárea o bien realizar explotaciones menos intensivas pero más diversificadas en cuanto a sus especies y beneficios, así como más acordes con la dispon ibilidad de mano de obra y de recursos para su establecimiento. Entre los productos forestales no maderables se tienen, por enumerarlos de forma general: Hongos diversos. Mieles silvestres, raíces y tubérculos. Numerosas semillas y frutillas. Especies utilizadas en la medicina tradicional de los pueblos campesinos. Cortezas y resinas aromáticas como el copal, musgo y heno, usados en los arreglos navideños. Esencias, colorantes y taninos empleados en la fabricación de perfumes, jabones y alimentos. Especies con principios activos para la industria farmacéutica y fabricación de productos de belleza. Raíces, tallos, bejucos y carrizos. Hojas, frutos y semillas de numerosas especies que son materia prima para elaborar productos artísticos y artesanales utilitarios. Orquídeas y flores que se comercializan vivas o secas. Plantas para venta en maceta o de uso decorativo. Para el aprovechamiento de estos productos es necesario estar conscientes de las restricciones que maraca la ley, en especial en lo que se

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

señala en la Norma Oficial Mexicana no m –059 ecol –2001 , publicada en el Diario Oficial de la Federación del 6 de marzo del 2001, donde, con la finalidad de evitar su desaparición, se limita el aprovechamiento de alrededor de 350 especies silvestres. Asimismo, se debe considerar la necesidad de elaborar un programa de manejo simplificado de acuerdo con lo que en la materia establece la Ley General de Desarrollo Fore stal Sustentable, en su Título Cuarto, Capítulo II, Sección 3. Otros factores importantes a considerar en la selección de especies forestales no maderables a introducir, es la disponibilidad de germoplasma, ya sea que se compre, recolecte, reproduzca o se propague en viveros para su transplante. Además, se debe contemplar la forma de comercialización posterior. Por ejemplo, las palmas, como la camedor o la fibra de la pita, requieren de la existencia local o identificación previa de canales de comercialización o, incluso, como en el caso de la pita, se necesita de capacitación para trabajar la fibra y darle un mayor valor agregado (Figura 200).

FIGURA 200. ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES CON PALMA CAMEDOR (Chamaedorea spp )

20 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Es necesaria la capacitación para el manejo que conllevan algunas especies como el caso de la vainilla, la cual es de manejo complejo en cuanto a sus enfermedades y requiere muchas labores para obtener buenos resultados. Sin embargo, al igual que las anteriores, bien manejada representa una importante fuente de ingreso para los productores. Por el contrario, existen muchos productos forestales no maderables que son aprovechados cotidianamente dentro de las mismas comunidades o por las propias familias campesinas, pero ante su saqueo se van perdiendo y cada vez es más difícil encontrarlos. Entre los productos forestales no maderables se tiene una gran variedad de frutos para complementar la dieta de las familias, de uso condimenticio (como es el caso del achiote, canela, pimienta, clavo y vainilla), de uso medicinal (como el barbasco), para la elaboración de utensilios y artesanías a partir de plantas (como la palma, ixtle o pi ta) o para la construcción de viviendas tradicionales (como el bambú y la palma guano). Por lo anterior, es importante detectar previamente los conocimientos locales sobre el uso, manejo y disponibilidad de productos forestales no maderables que existen en la región y reducir de esta forma los fracasos por la imposición de alguna especie o por los elevados costos de establecimiento de algunas. A continuación se mencionan las principales especies que se utilizan como forestales no maderables, aparte de todos los frutales, que son ampliamente conocidos.

21 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Cuadro 36 Especies forestales no maderables NOMBRE COMÚN

NOMBRE CIENTÍFICO

Ixtle o pita

Aechmea magdalenae

Bambú

Bambusa spp.

Palma sombrero

Brahea spp

Achiote

Bixa orellana

Palma camedor

Chamaedorea elegans

Palma tepejilote

Chamaedorea tepejilote

Canelo

Cinnamomun zeylanicum

Barbasco

Dioscorea spp.

Eucalipto dolar

Eucalyptus cinerea

Palma palapa

Orbignya guacoyule

Pimienta

Pimenta dioica

Clavo

Pittosporum tobira

Palma sabal o palma escoba

Sabal mexicana

Palma guano

Sabal yapa

Vainilla

Vanilla planifolia

e) Manejo del acahual Para que un acahual permanezca e incremente su valor con el paso del tiempo, requiere de un manejo adecuado en el que se respeten siempre sus características de acuerdo con su madure z o estado sucesional. A continuación se mencionan algunos conceptos generales que se deberán tomar en cuenta para el manejo de un acahual: Reducir la competencia entre árboles. Se debe reducir la competencia entre árboles eliminando los que no sean útiles y tomando en cuenta el papel ecológico que desarrollan o bien considerando si su crecimiento 22 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

es muy lento. Esto se debe hacer cuidando siempre de no abrir mucho el dosel, lo que garantiza una sombra adecuada para las herbáceas naturales o introducidas. Realizar aclareos. Los árboles de los estratos medios y bajos se pueden cortar siempre y cuando tengan un diámetro a la altura del pecho (1.30 metros) menor a 10 centímetros. Estos se pueden usar como material de construcción o leña o bien se deben picar e incorporar al suelo. Con el aclareo se busca facilitar el establecimiento de las especies plantadas así como mejorar su crecimiento. Se recomienda hacer el aclareo en la época de secas: el primero durante los dos primeros años y el siguiente al cuarto o quinto año. Se deben respetar los árboles maduros que sirvan como padres para la regeneración natural, así como los de otras especies que resulten útiles para el acahual o para los productores. Eliminar arbustos y trepadoras. Los arbustos y trepadoras que no tengan una utilidad se deben eliminar cada tres o seis meses dependiendo de su grado de desarrollo. Respetar las características de la etapa de madurez del acahual. En acahuales jóvenes, se recomienda utilizar plantas cultivadas que produzcan varios años y arbustos y árboles de porte pequeño que inicien el proceso. Luego, se recomienda introducir árboles que requieran sombra en sus primeras etapas o forestales no maderables que crezcan bajo el dosel de árboles mayores. Favorecer la biodiversidad. Se deben plantar o favorecer el crecimiento de plantas con diferentes características y utilidad. Por ejemplo, especies de rápido crecimiento con algunas de lento crecimiento, plan tas de sol y de sombra, especies con difere ntes ciclos de vida. Ya que el enri quecimiento de acahuales se trabaja con productores de bajos ingresos y con el fin de garantizar un aprovechamiento constante del acahual, para evitar su desaparición se recomienda usar varias especies de maderables con diferentes turnos de corta. Protección del acahual. Dependiendo de la ubicación del acahual es necesario construir brechas corta fuego en su perímetro y de ser necesario, de acuerdo con su tamaño, en el interior del mismo. 23 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

La brecha corta fuego consiste en la remoción de la vegetación hasta dejar descubierto el suelo a lo largo del perímetro y con un ancho que puede ir de 2 a 4 metros, dependiendo de la altura de la vegetación adyacente a ambos lados de la brecha. Cuando la brecha vaya en sentido de la pendiente, es necesario construir barreras perpendiculares a la pendiente para evitar el arrastre del suelo cuando se presenten precipitaciones pluviales. Las barreras se pueden construir con piedras, madera muerta o incluso cavando pequeñas zanjas. El éxito para lograr el enriquecimiento y permanencia de un acahual varía de acuerdo con las especies que se utilicen, la distancia entre el terreno y los viveros de donde se va a surtir la planta o de donde se va a conseguir el material vegetativo. Si es el caso, sería importante considerar la accesibilidad de los caminos y la madurez del acahual, ya que no es lo mismo realizar la limpieza y plantación en un acahual de dos o tres años que en uno de siete o nueve.

f) Costos A manera de ejemplo a continuación se muestran los costos para realizar el enriquecimiento de un acahual en la superficie de una hectárea utilizando sólo especies maderables. También se muestran los costos al enriquecer con un producto forestal no maderable, como lo es el ixtle. Es importante señalar que para los siguientes ejemplos de costos, se ha considerado que la planta es donada. En el primer cuadro, correspondiente al ejemplo con especies maderables, se ha tomado en cuenta una densidad de 600 árboles por hectárea. Para el segundo, correspondiente al enriquecimiento con especies no maderables, la densidad considerada es de 100 árboles por hectárea. 2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Cuadro 37 Costos para el enriquecimiento de un acahual con especies maderables (densidad de plantación de 600 árboles / ha) UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Limpia selectiva del área de plantación

Jornal

45

3

135

Carga y descarga de planta

Jornal

45

2

90

Transporte de planta de vivero a terreno

Flete

250

1

250

Plantación y cajeteo

Jornal

45

12

900

CONCEPTO

* Se considera que la planta es donada.

TOTAL $ 1,375

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

Cuadro 38 Costos para el enriquecimiento de un acahual con especies maderables y no maderables como el ixtle (densidad de plantación de 100 árboles / ha) UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Adquisición de plántula de ixtle

Plántula

4.5

1,000

4,500

Carga y descarga de árboles

Jornal

45

4

180

Transporte de árboles de vivero a terreno

Flete

250

1

250

Limpia selectiva del área de plantación

Jornal

45

5

225

Plantación y cajeteo

Jornal

45

8

360

Siembra de pita

Jornal

45

10

450

CONCEPTO

TOTAL $ 5,965

2 ENRIQUECIMIENTO DE ACAHUALES

PRÁCTICAS VEGETATIVAS Sistemas agroforestales

FIGURA 201. SISTEMA AGROFORESTAL: CEDRO–MAIZ–LIMÓN CEDRO–MAIZ–LIMÓN

La agroforestería es el nombre con que se asigna a los sistemas y tecnologías de uso de la tierra, donde las especies leñosas (árboles, arbustos, palmas, bambúes, etc.) son usadas deliberadamente dentro de las mismas unidades de manejo de la tierra, junto con cultivos agrícolas y animales, con algún arreglo espacial o secuencia temporal, de tal manera que hay interacción ecológica y económica entre los diferentes componentes (Lundgren y Raintree, 1982, citado por Ramachandran Nair, 1993).

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

La mezcla de árboles, cultivos y animales puede n tomar diversos modelos y formas, muchos de los cuales se tratan de manera específica en este manual, como por ejemplo las terrazas de muro vivo, las cortinas rompevientos y el enriquecimiento de acahuales. Además, existen otras prácticas muy comunes en el trópico q ue se consideran como sistemas agroforestales, como las milpas, los cercos vivos, los huertos familiares o de traspatio, el pastoreo de animales bajo los árboles o ramoneando de las hojas de éstos; esta última también muy usada en las zonas áridas y semiáridas del país. Otros sistemas más especializados son la acuacultura en áreas de manglar, la apicultura de árboles, árboles en barbechos, la explotación de productos forestales no maderables. Entre los sistemas agroforestales más extendidos y con un mayor impacto económico tenemos los dedicados a la producción de café, vainilla y cacao. Como se puede observar, en la agroforestería se encuentra una serie de prácticas que se usan comúnmente por los productores del campo; sin embargo, es algo más que la mezcla de tres elementos: árboles, animales y cultivos. Se trata del uso de una serie de técnicas que combinan la agronomía, la silvicultura y la zootecnia para lograr un adecuado manejo del con junt ju ntoo y la lass in inte terd rdep epee nd nden enci ciaa s en entrtree ca cadd a un unoo de su suss e le leme ment ntos os (F (Fig igur uraa 201).

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

¿Para qué sirven? Incrementar las masas forestales a través del impulso de la conversión productiva de sistemas agropecuarios a sistemas agroforestales Garantizar la presencia de una cobertura vegetal permanente que contribuya a: Reducir la erosión hídrica, interceptar los escurrimientos superficiales. Incrementar la infiltración del agua de lluvia. Diversificar la producción de alimentos e incrementar los ingresos de los productores a través del aprovechamiento integral y sustentable de sus recursos. Mejorar la calidad del suelo por aporte de materia orgánica.

Beneficios Además de propiciar una mayor seguridad alimentaria y nutricional a lo largo del año al impulsar el uso de frutales y diversos cultivos agrícolas, la agroforestería ofrece la oportunidad de aprovechar una gran diversidad de recursos asociados a las masas forestales, entre los que se encuentran materiales de construcción, leña, plantas medicinales y productos forestales no maderables entre otros. Aunado a lo anterior, actualmente se ha reconocido el potencial de la agroforestería para el mejoramiento y conservación del suelo, ya que es un sistema capaz de conservar y rehabilitar los ecosistemas especialmente en condiciones de producción marginales con bajo uso de insumos en tierras degradas o en terrenos con fuertes pendientes. Entre los beneficios directos que se tienen por el incremento en la cobertura arbórea se encuentran:

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

La creación de microclima. Fijación de nitrógeno atmosférico. Reducción significativa de la evapotranspiración. Incremento de la materia orgánica del suelo. Incremento de la infiltracion del agua y reducción de la escorrentía. Incremento de diversidad faunística, especialmente insectos y aves que atacan a las plagas de los cultivos. Reducción de la erosión, favoreciendo la conservación y protección del suelo. Incremento en general de la fertilidad del suelo. Como parte del potencial que ofrece la agroforestería en términos de conservación del ambiente, en los últimos años se ha impulsado su uso como una herramienta para detener la deforestación y la expansión de la frontera agrícola. Incluso, gracias al componente leñoso que se incorpora, se considera que puede brindar servicios similares a los ofrecidos por los sistemas naturales (por ejemplo, secuestro de carbono, infiltración y calidad del agua, conservación de biodiversidad, etc.), los cuales puede n ser pagados de igual forma que los naturales. Asimismo, se está revalorando su contribución en la reducción de riesgos debido a los desastres naturales, a la prevención de incendios forestales y como una forma de producción comercial para la obtención de productos orgánicos.

20 SISTEMAS AGROFORESTALES

a) Clasificación de los sistemas agroforestales Existen varios criterios para la clasificación de los sistemas agroforestales de acuerdo con el arreglo temporal y espacial de sus componentes, la importancia y rol de estos componentes, los objetivos de la producción del sistema y el escenario económico social. Sin embargo, se presenta una clasificación que puede ser más entendible y práctica en campo, basada en los aspectos estructurales y funcio nales para agruparlos en cuatro categorías: Sistemas agrosilvopastoriles (árboles con cultivos y ganadería). Sistemas silvopastoriles (árboles asociados con ganadería). Sistemas agropastoriles (cultivos combinados con ganadería). Sistemas agroforestales o agrosilvoculturales (árboles combinados con cultivos). Estos sistemas, a su vez, se pueden dividir de acuerdo con criterios de arreglo espacial, es decir, según cómo se encuentran colocados los árboles, los pastizales y los cultivos dentro del terreno que puede ser: Espacial horizontal: Fajas, alternadas entre cultivos, árboles y pastizales, que pueden tener un ancho variable. Surcos alternos de cultivo y árboles. Dispersos, donde los árboles se distribuyen sin un orden definido, como en algunos huertos familiares, sombras en potreros o en el enriquecimiento de acahuales. En bloques, como en los bancos de proteínas en potreros o en bancos de leña.


Espacial vertical: Monoestrato, como en las terrazas de muro vivo y en los cercos vivos, donde por lo general se usa una sola especie de edad uniforme. Multiestrato, donde se intercalan dos o más especies de árboles, como en el enriquecimiento de acahuales y en las cortinas rompevientos. También se puede clasificar al sistema agroforestal de acuerdo con la manera en que se van intercalando sus elementos en el tiempo. Así, se les puede usar de forma: Simultánea, cuando todos sus componentes se encuentran presentes al mismo tiempo, que es el más fácil de identificar. Secuencial, cuando los árboles y lo s cultivos o pastizales se establecen en el mismo sitio, después que uno de sus elementos ha sido eliminado, es decir, se van rotando, tal como se hace en los barbechos mejorados o en el sistema de roza, tumba y quema. La forma en las que se puede clasificar y nombrar es diverso, pero todos son sistemas agroforestales que deben tener presente cuando menos las siguientes características: Dos o mas especies vegetales o una especie vegetal y una especie animal, y por lo menos una de ellas debe ser perenne leñosa (un árbol). Se deben obtener cuando menos dos productos. El ciclo debe durar mas de un año.


b) Diseño y construcción Los diseños son muy variados de acuerdo con su estructura, función y escala base ecológica, pero para diseñar y manejar un sistema agroforestal resulta muy útil y práctico observar los ecosistemas naturales para duplicar su funcionamiento. En las zonas tropicales húmedas, los modelos de sucesión pueden ser particularmente apropiados para diseñar sistemas agroforestales “reemplazando” en el modelo algunas especies silvestres por especies cultivadas o bien favoreciendo el crecimiento de alguna especie nativa de interés. Las especies que se incorporen de ben ser estructural y ecológicamente similares a las naturales. Bajo este principio se puede, por ejemplo, sustituir especies del ecosistema natural tales como Heliconia, curcubitáceas, especies de Ipomoea, leguminosas, arbustos y árboles pequeños, por plátanos, ñames, camotes, cultivos de frijoles locales, maíz / sorgo / arroz, papaya y marañón. Alrededor del segundo y tercer año los cultivos arbóreos de rápido crecimiento pueden formar un estrato adiciona l y mantener así una cubierta continúa del cultivo, evitando la degradación del terren o y la lixiviación de nutrientes y proporcionando rendimientos durante el año. El espaciamiento de los árboles puede variar considerablemente, pero en general en las regiones má s secas este espacio será en superficies mucho más amplias que en zonas más húmedas. Se pueden limpiar franjas de un metro y 1.5 metros de ancho en áreas con vegetación secundaria, de unos cuatro añ os cuando mucho, a intervalos convenientes y sembrar especies agrícolas perennes que toleren la sombra, como el cacao o café.


Luego, cuando las especies sembradas crezcan, la vegetación forestal se entresacará según convenga y dentro de cinco años se contará con un dosel de dos o tres capas que estarán compuestas por las especies agrícolas perennes y las forestales elegidas. Se deben usar prácticas de manejo como el raleo y la pod a con el fin de que penetre más luz en la superficie del terreno y así sembrar especies agrícolas seleccionadas entre las hileras de los árboles. El grado de raleo o de poda dependerá de la densidad arbórea de la estructura del dosel y otros. Junto con éstas se deben manejar podas de formación en los árboles que nos interesen para producción de madera, a fin de producir madera limpia de mayor calidad reduciendo el número de nudos sueltos en el tronco. Es importante tener claro desde un inicio qué producto se quiere obtener, para con este criterio realizar la eliminación de árboles, arbustos o hierbas no deseadas y que a su vez se favorezcan las especies desea das y con las características más apropiadas. En áreas de ladera, las especies arbóreas seleccionadas pueden sembrarse en líneas perpendiculares a la pendiente siguiendo curvas a nivel, para lo cual se pueden trazar como se indica en otros capítulos de este manual. Se pueden usar diferentes disposiciones de siembra (hileras únicas, dobles, alternadas, fajas, en “tres bolillo”, etc.) con di versas distancias entre las hileras. Los cultivos agrícolas y los pastos para forraje y para fijar suelo se pueden establecer entre los árboles a lo largo del contorno.

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

c) Sistemas agroforestales para el control de la erosión Se pueden usar los árboles de diversas formas para reducir la erosión del suelo, ya sea por el solo efecto de incrementar la cubierta vegetal y garantizar su permanencia a lo largo del año o bien a través del arreglo espacial en forma de barreras vivas, en fajas o en curvas a nivel, cortinas rompevientos, etcétera. Como práctica general, se recomienda utilizar árboles para reforzar y estabilizar diferentes estructuras para la retención de suelo, desde condiciones del trópico húmedo hasta zonas áridas. Aquí se debe utilizar la capacidad de los sistemas agroforestales para usar una parte del terreno para producir madera a largo tiempo y permitiendo a su vez la producción de alimentos, ya sea para autoconsumo o para comercialización de los excedentes. En este último caso, se puede hablar de plantaciones de maderas preciosas tropicales intercaladas en fajas o surcos con maíz, chile y leguminosas en zonas con pendientes suaves a moderadas, donde el árbol se beneficia con los fertilizantes, abonos y riegos que se le den al cultivo. En estos sistemas se debe tener cuidado en la distancia entre líneas de árboles para que cuando crezcan siga permitiendo el uso agrícola del terreno o bien, si es decisión del dueño de la parcela, incrementar la densidad para que en un determinado tiempo sólo se dedique a la producción forestal. La permanecia de lo s árboles a lo largo del tiempo garantiza la protección y conservación del suelo, además de que se incrementa la superficie bajo una cubierta forestal. Otro ejemplo es el uso de especies para producción de leña que en varias comunidades rurales del país ya se presenta como un factor crítico por su accesibilidad y el deterioro q ue se está causando al ambiente por la sobreexplotación de la vegetación arbustiva y arbórea.

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

Se deben usar especies de rápido crecimiento que además sirvan para enriquecer el suelo (fijadoras de nitrógeno) lo s cuales se utilizan durante uno o dos años para posteriormente ocupar el espacio con un cultivo agrícola, intercalado en fajas o formando bancos especiales. Una de las especies que más se han utilizado es la Leucaena leucocephala.

d) Sistemas agroforestales en áreas de roza, tumba y qu quem emaa o de ag agriricu cultu ltura ra mi migr grat ator oria ia Si bien el sistema de roza, tumba y quema es un tipo de modelo agroforestal, actualmente el crecimiento poblacional y la reducción de las áreas requeridas para el descanso y recuperación del suelo lo han vuelto inviable. Esto se refleja en periodos de ocupación más reducidos y baja en los rendimientos por superficie. Sin embargo, se han desarrollado varios modelos agroforestales alternativos a dicho sistema de roza, tumba y quema, que además ofrecen la ventaja de reducir el uso del fuego en las actividades agrícolas, lo que se implica un menor número de incendios forestales. Entre los modelos que se están desarrolland o está el uso de cultivos en fajas a través del establecimiento de obras de conservación de suelo —como las zanjas o terrazas trazadas en curva a nivel y las barreras vivas con especies fijadoras de nitrógeno y para leña— y el desarrollo de esquemas de fertilización que combinan el uso de agroquímicos y abonos verdes, que se desarrollan con éxito en la región de la Chinantla en Oaxaca y en algunas comunidades de Veracruz. Los arreglos y especies que se pueden utilizar son muy variados de acuerdo con cada región y con las necesidades específicas de cada co-

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

munidad y productor, pero un factor fundamental es atender la producción de maíz que, en estas zonas, se dedica al autoconsumo, por lo que en estos modelos los abonos verdes juegan un papel muy importante.

e) Sistemas agroforestales en áreas ganaderas En áreas ganaderas es de gran utilidad el establecimiento de bancos de proteína, tanto de corte como de pastoreo o ramoneo directo. Los bancos de forraje pueden mejorar su calidad y disponibilidad, sobre todo a fines de la estación seca o a comienzos de la estación húmeda. Además, estos bancos restablecen y mejoran el contenido de materia orgánica y los nutrientes del suelo. Pueden estar en los cerros (principalmente especies de vainas), en tierras elevadas a lo largo de los cursos de agua, lo cual permite un mejor uso del terreno. Otras prácticas que se pueden aplicar son la combinación de cercos vivos, árboles para sombra distribuidos en los potreros, cuidando su distribución con los aguajes, bebederos y saladeros para favorecer el uso óptimo del potrero.

f) Sistemas agroforestales en zonas templadas En zonas templadas, la agroforestería no se encuentra tan desarrollada como en zonas tropicales debido sobre todo a las limitaciones que ofrecen estos ecosistemas en cuanto a su diversidad y condiciones climáticas, y además porque tradicionalmente se han concentrado en este clima los sistemas agropecuarios intensivos, dejando en el olvido prácticas tradicionales.

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

El sistema más común en zonas templadas son las barreras vivas para la retención de suelo y agua en zonas con pendiente. El pastoreo de ganado menor en los bosques de coníferas de los estados del centro del país es muy común, lo que ocasiona incendios forestales, pérdida del renuevo de árboles y reforestación. A estos productores se les pueden brindar sistemas silvopastoriles que combinen el establecimiento de pastos con producción durante todo el año, como las festucas o e l ray grass en áreas restringidas para pastoreo y corte, o bien intercaladas en el bosque en áreas predeterminadas, así como forrajes de producción estacional, como la veza de invierno o la avena forrajera. Otro modelo que está cobrando mucha popularidad es la producción de árboles de navidad con pastos para la engorda de ganado durante algunas fases de desarrollo de los árboles.

g) Sistemas agroforestales en zonas áridas y semiáridas En estas zonas es preponderante la utilización de árboles multipropósito mezclados con cultivos o como parte de sistemas pastoriles. Las especies como Acacia spp y Prosopis spp. no son valoradas sólo por sus productos madereros y de forraje sino también por la capacidad de enriquecimiento del suelo y la presencia de una cubierta vegetal, en especial durante los periodos de sequía y durante las primeras lluvias cuando el suelo se encuentra más expuesto a la acción de los agentes erosivos. Como ejemplo concreto se tiene el uso de mezquites ( Prosopis spp ) y costilla de vaca ( Atriplex cannescens ) en combinación con pasto buffel ( Cenchrus ciliaris ),) , que se usa en el altiplano potosino.

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

Otra práctica que se debe promover en estas zonas son las cortinas rompevientos, uso de arbustivas forrajeras y forestales no maderab les, como nopal tunero, agaves, oregano, ixtle, etcétera. Algunos ejemplos de arreglos agroforestales se mue stran en las figuras 202–205.

FIG FI GUR URAA 202 202.. SI SIST STEEMA PAS ASTO TORI RILL (P (PAL ALM MER ERAS AS Y GAN GANAD ADO) O)

FIGU FI GURA RA 20 203. 3. SIS ISTE TEM MA AG AGRO ROSI SILV LVÍC ÍCOL OLAA

FIG FI GUR URAA 204 204.. SI SIST STEEMA PAS ASTO TORI RILL (LE (LEÑO ÑOSA SASS Y GAN GANAADO DO))

FIGURA FIGU RA 20 205. 5. SIS ISTE TEM MA AG AGRO ROSI SILV LVÍC ÍCOL OLAA (LE (LEÑ ÑOS OSAS AS Y HERBÁCEAS)

2 SISTEMAS AGROFORESTALES

h) Selección de árboles a utilizar Para la selección o recomendación de especies a utilizar hay que tomar en cuenta las necesidades y expectativas del productor, la zona donde se establecerán y poner especial énfasis en las que son apropiadas para la producción de leña, forraje, po stes y abono verde, de tal manera que satisfagan las necesidades de la familia. En general se deben considerar especies con algu nas de las siguientes características: Fijadoras de nitrógeno atmosférico. Buena capacidad de rebrote. Rápido crecimiento. Resistentes a la sequía. Disponibilidad de semillas o material vegetativo para su propagación. Resistentes al viento. Tolerantes a las plagas y los roedores (de lo contrario, considerar el control de estos factores en la plantación). La agroforestería es una alternativa a considerarse en zonas marginadas ubicadas en zonas de frontera forestal donde además de la producción de alimentos para el autoconsumo, la producción de madera y otros subproductos forestales puede ser una alternativa para obtener ingresos extras e iniciar la reconversión hacia sistemas forestales de mayor rentabilidad pero de largo plazo.

20 SISTEMAS AGROFORESTALES

i) Costos Por la gama tan diversa de prácticas agroforestales y la magnitud de sus componentes en la parcela es difícil establecer un costo por hectárea. Por tal motivo se presenta un estimado de lo que representaría el establecimiento de una plantación (leñosas) que finalmente es el componente de mayor aportación al proteger y conservar los suelos dentro del sistema agroforestal.

Cuadro 39 Costos promedio por hectárea para prácticas agroforestales UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Limpia del terreno

Jornal

45

2

90

Trazado del arreglo de la plantación

Jornal

45

1

45

Adquisición y transporte de árboles y arbustos

Árboles

2.0 / árbol

200

400

Plantación de árboles

Jornal

45

5

225

Cajeteo o sistema de captación de agua

Jornal

45

3

135

CONCEPTO

TOTAL $ 895

21 SISTEMAS AGROFORESTALES

PRÁCTICAS VEGETATIVAS Acomodo de material vegetal muerto

FIGURA 206. ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

Consiste en formar cordones a nivel de material vegetal muerto resultante del aprovechamiento forestal, podas, preaclareos, aclareos y material incendiado. El acomodo de estos materiales proporciona protección del suelo, evita la erosión hídrica, disminuye el escurrimiento superficial e incrementa el contenido de humedad en el suelo, lo que favorece la regeneración natural (Figura 206).

23 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

¿Para qué sirve? Reducir la erosión hídrica. Disminuir la velocidad de los escurrimientos superficiales. Incrementar la infiltración del agua de lluvia. Evitar la propagación acelerada de los incendios forestales.

Beneficios Retiene azolves. Favorece la infiltración de agua. Favorece la regeneración natural.

a) Elementos de diseño Se deben formar cordones o fajinas de material siguiendo las curvas a nivel en el terreno, esto es, se colocan barreras de material muerto perpendiculares a la pendiente del terreno para que propicien la disminución de la velocidad y la cantidad de escurrimiento superficial, a la vez que interceptan los posibles materiales y azolves que se erosionan ladera arriba (Figura 207).

FIGURA 207. ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO EN LADERAS

2 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

Por otra parte, también hay que considerar la distancia de arrime del material al cordón. En la práctica, se observa que un espaciamiento de 10 metros entre cordones consecutivos es muy adecuado, ya que el material para su construcción sólo se arrastra 5 metros de arriba y aba j joo d el co cord rdón ón y es esoo fa faci cililita ta su co cons nstrtruc ucci ción ón (F (Fig igur uraa 20 208) 8),, pe pero ro p ue uede denn espaciarse a mayor distancia.

FIGURA 208. MATERIAL VEGETAL MUERTO ACORDONADO

b) Proceso de acordonamiento Primer paso. El espaciamiento entre cordones de material acomodado (fajinas) se puede realizar utilizando el criterio de terrazas o eligiendo un espaciamiento a criterio del técnico, dependiendo de la pendiente, el escurrimiento, la erosión, la cantidad de material para acomodar, entre otros. Segundo paso. Se traza la curva de nivel guía que servirá de base para acordonar el material. Terce Ter cerr pas p aso. o. Se acordona el material procurando que las líneas estén a nivel. 2 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

Cuarto paso. Se asienta el material al suelo, podando las ramas y seccionando los troncos más grandes, de tal suerte que el cordón no quede más alto de un metro (Figura 209).

FIGURA 209. SECCIONANDO MATERIAL EN EL ACORDONAMIENTO

Quinto paso. Se acordona el material restante en franjas paralelas a la curva de nivel guía, de acuerdo con la distancia previamente establecida. Sexto paso. La longitud máxima de los cordones es de 50 metros y a esta distancia se debe seccionar de 3 a 4 metros (es decir, dejar sin material acordonado 3 o 4 metros) y después continuar la otra sección. Séptimo paso. Cuando el acordonamiento cruce una cárcava o un arroyo, es conveniente colocar una presa de morillos o colocar los troncos más gruesos en la cárcava o arroyo (Figura 210).

FIGURA 210. ACOMODO DE VEGETAL MUERTO

2 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

c) Recomendaciones Las fajinas o los cordones de material deben ser paralelos a la curva a nivel. El ancho de la faja debe ser menor a 40 centímetros. El alto de la faja debe ser menor a 40 centímetros. La separación entre cordones de material debe ser a 20 metros o menor. Los cordones deben ser discontínuos o fraccionados cada 50 metros para evitar riesgos de propagación de incendios La distancia entre dos fracciones de una misma faja debe ser cuando menos 2 metros. En la medida de lo posible, se deben acordonar los desechos más gruesos y dejar sobre el tramo entre cordones los desechos más delgados, para proteger el suelo.

d) Costos Cuadro 40 Costos promedio para el acomodo de materiales ( ramas, troncos) en curvas a nivel (100 ( 100 metros) UNIDAD DE MEDIDA

COSTO UNITARIO $

CANTIDAD REQUERIDA


Recolecta de material

Jornal

45

2.00

90

Acomodo

Jornal

45

0.50

23

Estacado

Jornal

45

1.00

45

Trazo de curva a nivel

Jornal

45

0.25

11

CONCEPTO

TOTAL $ 169

2 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

El precio del material acomodado para 100 metros lineales es de $169.00, producto de aprovechamientos, incendios y podas. Dichos materiales serán colocados de manera continua en curvas a nivel. Así, el costo por hectárea se calcula en $845.00.

2 ACOMODO DE MATERIAL VEGETAL MUERTO

Glosario Á r e a s f o r e s t a l e s p e r t u r b a d a s . Son áreas que han perdido su cobertura Ár vegetal original, de manera temporal o definitiva, con fines diversos como: agricultura, ganadería, infraestructura y centros de pob lación; en algunos casos se pueden restaurar a su condición original. Basalto. Roca ígnea extrusiva de grano fino que se forma de escurrimientos de lava o intrusiones menores, compuesta por plagioclasa, augita y magnetita; puede contener oliviana. Cantera. Roca de tipo volcánico; ignimbrita riolítica, constituida principalmente por material piroclástico entre los que se encuentran la piedra pómez, vidrio volcánico y la cantera rosa. Carga hidráulica. Distancia vertical del fluido desde la superficie libre al nivel de referencia (suelo); también considerado como tirante. Coeficiente de descarga. Es un valor de ajuste que compensa la distribución de velocidad y las pérdidas de cargas menores que no fueron tomadas en cuenta al obtener la ecuación de l gasto. Su valor se determina para cada dispositivo y depende de cómo se coloquen las tomas de presión. El valor que se utiliza es 1.45. Coeficiente de rugosidad. Valor que depende del material y estado de conservación de las paredes del cauce es adimensional. Conservación de suelos. Conjunto de prácticas y obras para controlar los procesos de degradación y mantener la productividad potencial de los suelos. Colchón hidráulico. Capa de agua que se forma con la cresta del delantal de una presa, que amor tigua el impacto del flujo hídrico e impide que la fuerza del agua origine socavaciones. 2 GLOSARIO

Degradación del suelo. Disminución antropogénica o natural de la capacidad presente o futura del suelo p ara sustentar vida vegetal, animal y humana. A su vez, la degradación del suelo se divide de acuerdo con su intensidad en ligera, moderada, severa y extrema, e incluye la erosión vertical con pérdida de fertilidad del suelo. Se calcula como porcentaje sobre unidad de área. Degradación extrema. Presenta pérdidas superiores a 75% de la capa de suelo superficial, con cárcavas profundas; es prácticamente imposible recuperarlo en el mediano plazo. Degradación ligera. Degradación del suelo apenas perceptible y donde se ha perdido hasta 25% de la capa super ficial, pero en 10% a 20% de la superficie total del área presenta probl emas de canalillos y cárcavas pequeñas. Degradación moderada. Degradación del suelo que presenta erosión en canalillos, canales y cárcavas pequeñas; se ha perdido de 26% a 50% de la capa superficial. Puede presentar niveles de degradación ligera o extrema en 10% de la superficie total del predio. Degradación severa. Se presentan pérdidas de entre 51% y 75% de la capa superficial; ocurre en manchones de material consolidado, tipo tepetate o afloramientos rocosos, así como cárcavas de todos tamaños; presenta niveles con degradación ligera o moderada en 25% del área total. Despalme. Actividad que consiste en reducir la pendien te de los taludes en una cárcava, de tal manera que disminuya el arrastre de partículas por el movimiento de la escorrentía. Ecosistema forestal. La unidad funcional básica de interacción de los recursos forestales entre sí y de éstos con e l ambiente en un espacio y tiempo determinados. 20 GLOSARIO

Erosión. Desprendimiento, arrastre y deposición de las partículas del suelo por acción del agua y el viento. Escurrimiento superficial. Es la porción de la precipitación que fluye hacia los arroyos, canales, lagos u océanos como corriente superficial. Forestación. Es el establecimiento y desarrollo de vegetación forestal en terrenos preferentemente forestales con propósitos de conservación, restauración o producción comercial. Gasto máximo. Volumen de agua que pasa por una sección de control con la lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno dado; se calcula en función del área de drenaje, tiempo de duración de la lluvia y concentración. Gavión. Caja rectangular, prefabricada, construida con malla de alambre hexagonal, de triple torsión, unida con alamb re de acero suave galvanizado y reforzado, de medidas acordes con las necesidades que requiere el tamaño de cada presa a construir. Infiltración. Proceso mediante el cual el agua penetra al suelo desde la superficie, conduciéndose gradualmente a capas más profundas a través de los mantos rocosos subterráneos. Microcuenca. Es una cuenca pequeña, generalmente menor a 6,000 hectáreas. Se debe delimitar a partir de la Cartografía Hidrológica de Aguas Superficiales del inegi , escala 1:250,000, referenciar con base en la nomenclatura de Región Hidrológica, Cuenca y Subcuenca y denominar de acuerdo con el nombre de la corriente principal que la drena. Permeabilidad. Facilidad con que el agua y el aire pene tran o pasan a través de medios porosos del suelo. Depende de la p roporción de poros gruesos que hay en la superficie.

21 GLOSARIO

Por ciento de supervivencia. Árboles o plantas vivas que por hectárea presenta una plantación, expresado como porcentaje del número total de los establecidos originalmente de acuerdo con los registros de los padrones de reforestación para cada predio. Recursos forestales. Vegetación de los ecosistemas forestales, sus servicios, productos y residuos, así como los suelos de los terrenos forestales y preferentemente forestales. Reforestación. Establecimiento inducido de vegetación forestal en terrenos preferentemente forestales o terrenos forestales degradados. Restauración de suelos. Conjunto de obras y prácticas para la rehabilitación de los suelos que presentan diferentes niveles de degradación, las cuales se implementan a corto, mediano y largo plazos. Restauración forestal. Es el conjunto de actividades tendientes a la rehabilitación de un ecosistema forestal degradado para recuperar pa rcial o totalmente las funciones originales del mismo y mantener las condiciones que propicien su persistencia y evolución. Sistema agroforestal. Método de producción forestal que comprende el establecimiento de una plantación forestal con fines de producción de materias primas forestales y un cultivo agrícola en forma asociada en el mismo terreno. Socavación. Excavación por debajo del nivel del suelo que lo debilita físicamente provocando el crecimiento de la cárcava. Suelo. Cuerpo natural que se encuentra sobre la superficie de la corteza terrestre, formado de material mineral y orgánico, líquidos y gases, que presenta horizontes o capas y que es capaz de soportar plantas.

22 GLOSARIO

Supresión. Presión debida al agua de filtración que actúa en la cimentación de la presa con sentido de abajo hacia arriba y por lo tanto d esfavorable a la estabilidad de la cortina. Te n s o r e s . Alambres galvanizados que se utilizan para estirar o tensar Ten entre sí las paredes de los gaviones. Te rraa za Terr za.. Terraplén formado entre dos bordos de tierra o la combinación de bordos y canales construidos en sentido perpendicular a la pendiente. Terr r e n o f o r e s t a l . El que está cubierto por vegetación forestal. Te Te r r e n o p r e f e r e n t e m e n t e f o r e s t a l . Aquel que habiendo estado cubierto Ter por vegetación forestal, en la actualidad no lo está, pero por sus condiciones de clima, suelo y topografía resulta más a pto para el uso forestal que para otros usos alternativos, excluyendo aquellos ya urbanizados. Tr i p l e t o r s ió n . Arreglo en el que se encuentran los alambres galvaniza Tri dos que forman la malla del gavión. V e g e t a c i ó n f o r e s t a l. El conjunto de plantas y hongos que crecen y se Ve desarrollan en forma natural, formando bosques, selvas, zonas áridas y semi áridas y otros ecosistemas, dando lugar al desarrollo y convivencia equilibrada de otros recursos y procesos naturales.

23 GLOSARIO

Bibliografía Colegio de Postgraduados (1991). Manual de conservación del suelo y el agua , Colegio de Postgraduados, México. Comisión Nacional Forestal, conafor (2003). “Costos de obras de conservación”, Gerencia de Suelos Forestales- conafor , México. Corporación Nacional Forestal, conaf / Agencia de Cooperación Internacional de Japón, jica (1998). Manual de control de la erosión, conaf / jica , Santiago de Chile. Dirección General de Carreteras Federales (2004). “Caminos forestales” (borrador), Secretaría de Comunicaciones y Transportes / conafor , México. Foster, Albert (1990). Métodos aprobados en conservación de suelos , Trillas, México. Gayoso Jorge y Diego Alarcón (1999). Guía de conservación de suelos forestales , Universal Austral de Chile / Instituto Forestal, Valdivia. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, inifap (1993). Terrazas de muro vivo para sustentar la productivi - - dad en terrenos agrícolas de ladera , inifap , México. Navarro, Guillermo V; Mauricio V. Lemus y Rodrigo Vázquez (2001). Manual para el desarrollo de obras de conservación de suelo , Corporación Nacional Forestal San Fernando / Gobierno de Chile, Santiago de Chile. Pérez Nieto, Samuel y Francisco Hernández Saucedo (1996). Topogra- fífíaa , 2ª ed., México. Pizarro, Roberto T. y César C. Bravo (2003). Manual de conservación de aguas y suelos , Instructivo núm.3 Canales de evacuación de aguas de lluvia, Facultad de Ciencias Forestales-Universidad de Talca, Santiago de Chile. Ramachandran Nair, P.K. (1997). Agroforestería , editado y revisado por L. Krishnamurthy et al. del Centro de Agroforestería par a el Desarrollo Sostenible, Universidad Autónoma Chapingo, Chapingo. 2 BIBLIOGRAFÍA

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2 BIBLIOGRAFÍA

Acer Ac erca ca de lo loss au auto tore ress

Leticia Cuevas Flores Ingeniero Agrónomo con especialidad en Fitotecnia, egresad a de la Univer- sidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Jefe de Depar- tamento de Conservación de Suelos (email: [email protected]).

David Tejeda Sartorius Ingeniero Agrónomo con especialidad en Suelos, egresado de la Universi- dad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Jefe de Dep ar- tamento de Sistemas Agroforestales (email: [email protected]).

Jacinto Samuel García Carreón Ingeniero Agrónomo con especialidad en Suelos, egresado de la Univer- sidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Subgerente de Protección Manejo y Mejoramiento de Suelos (email: jgarcia@conafor. gob.mx).

Jesús Alejandro Guerrero Herrera Ingeniero en Manejo y Conservación de Recursos Naturales, egresado de la Universidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña Como Jefe de Departamento de Inventario de Suelos (email: jherrera@conafor. gob.mx). Juan Carlos González Olarte Geógrafo, egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México. Ac- tualmente se desempeña como Jefe de Departamento de Evaluación y Mo- nitoreo de Suelos (email: jgonzalez@co [email protected]). nafor.gob.mx).

Honorio Hernández Méndez Ingeniero Agrónomo con especialidad en Bosques, egresado de la Univer- sidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Subdirector de Conservación de Cuencas en la Secretaría de Medio Ambiente y Recur- sos Naturales (email: honorio.hern honorio.hernandez@semarn [email protected]). at.gob.mx).

2

María de Lourdes Lira Quintero Ingeniero Agrónomo con especialidad en Suelos, egresada de la Uni- versidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Jefe de Departamento de Protección de Suelos (email: [email protected]. mx). Carlos Manuel Vázquez Martínez Ingeniero Agrónomo con especialidad en Zootecnia, egresado de la Universidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Subdirector de Centro Regional No.2 de la Comisión de Recursos Natu- rales del Distrito Federal.

Jorge Luis Nieves Frausto Ingeniero Agrónomo con especialidad en Suelos, egresado de la Uni- versidad Autónoma Chapingo. Con postgrado en el Colegio de Postgra- duados. Actualmente se desempeña como Subgerente d e Conservación y Restauración de Suelos (email: [email protected]). Ramón Cardoza Vázquez Ingeniero Agrónomo con especialidad en Bosques, egresado de la Es- cuela Nacional de Agricultura, hoy Universidad Autónoma Chapingo. Actualmente se desempeña como Gerente de Suelos Forestales (email: [email protected]).

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DIRECTORIO COMISIÓN NACIONAL FORESTAL José Cibrián Tovar Director General Carlos Rodríguez Combeller Director General Adjunto

Yamín Ivette Marín Rosales Jefe de Unidad de Comunicación Social

Pedro E. del Castillo Cueva Coordinador General de Operación Regional Vicente Arriaga Martínez Coordinador General de Conservación y Restauración Ramón Cardoza Vázquez Gerente de Suelos

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Esta edición estuvo a cargo de Tres60 Editores y se terminó de imprimir en agosto de 2007. El tiraje fue de 4,000 ejemplares.

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Manual de Conservacion de Suelos

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