6.1. Manual para la elaboración de obras biomécanicas para la recuperación del s

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/334615274
Manual para la elaboración de obras biomecánicas para la recuperación del
suelo.
Book · December 2018
CITATIONS
READS
0
534
3 authors, including:
Valentín Murcia Torrejano
Servicio Nacional de Aprendizaje SENA
5 PUBLICATIONS 0 CITATIONS
SEE PROFILE
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
Propiedades Físicas y Químicas de Suelos y su Relación con Sistemas de Producción en el Municipio Campoalegre, Departamento Del Huila, Colombia View project
All content following this page was uploaded by Valentín Murcia Torrejano on 22 July 2019.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
Manual para la elaboración
de obras biomecánicas para
la recuperación del suelo
Manual para la elaboración de obras
biomecánicas para la recuperación del
suelo
2
Manual para la elaboración de obras
biomecánicas para la recuperación del suelo
Autores
Omar Eduardo Polania Silva
Belén Alexandra Cerón Quintero
Valentín Murcia Torrejano
Colaboradores
Yoly Dayana Moreno Ortega
Laura Rojas Basto
Paola Andrea Valencia
David Saavedra Mora
Tecnología en Gestión de Recursos Naturales, grupos
1320923 y 1620647
Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA)
2018
Manual para la elaboración de obras biomecánicas para la recuperación del suelo
ISBN: 978-958-15-0420-6
© Omar Eduardo Polania Silva, Belén Alexandra Cerón Quintero, Valentín Murcia Torrejano
© SENA
© Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
Servicio Nacional de aprendizaje
Directivos SENA
José Antonio Lizarazo Sarmiento
Germán Barrios Cruz
Director General (E)
Mauricio Alvarado Hidalgo
Coordinador Académico - Centro de Formación
Agroindustrial La Angostura
SENA Regional Huila
Director de Formación Profesional
Claudia Mercedes Ordoñez
Emilio Eliécer Navia
Coordinador Grupo de Gestión Estratégica
de la Investigación, Desarrollo Tecnológico e
Innovación (SENNOVA)
Luis Alberto Tamayo Manrique
Director Regional - SENA Regional Huila
Cándido Herrera González
Subdirector - Centro de Formación Agroindustrial
La Angostura
SENA Regional Huila
Líder SENNOVA
Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
SENA Regional Huila
Isaías Farfán Collazos
Coordinador Formación Profesional
Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
SENA Regional Huila
Coordinación editorial: Sílaba Editores SAS
Corrección de textos: Rubelio López y Gabriel
Lopera
Diseño y diagramación: Juan Carlos Vélez S.
Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
Dirección: Kilómetro 38 vía al sur de Neiva, Campoalegre (Huila)
Teléfonos: (578) 8380191 - 8385060
http://sena.edu.co/regionales-y-centros-de-formacion/zona-andina/Huila/Paginas/Huila.aspx
www.centroagroindustrial.blogspot.com.co
www.centroagroindustrial.blogspot.com
Se autoriza la reproducción total o parcial de la obra para fines educativos siempre y cuando se cite la fuente.
Catalogación en la publicación. SENA Sistema de Bibliotecas
Polania Silva, Omar Eduardo
Manual para la elaboración de obras biomecánicas para la recuperación del suelo / Omar
Eduardo Polania Silva, Belén Alexandra Cerón Quinterio, Valentín Murcia Torrejado ;
colaboradores, Yoly Dayana Moreno Ortega [y otros tres].-- Campoalegre, Huila : Servicio
Nacional de Aprendizaje (SENA). Centro de Formación Agroindustrial La Angostura, 2018.
1 recurso en línea (49 páginas) : PDF
Referencias bibliográficas: páginas 47-49.
Contenido: Aspectos metodológicos generales para la construcción de obras biomecánicas
-- Implementación de obras biomecánicas en el Centro de Formación Agroindustrial La
Angostura.
ISBN: 978-958-15-0420-6.
1. Erosión de suelos--Colombia 2. Conservación de suelos--Campoalegre (Huila:
Departamento)--Investigaciones I. Cerón Quintero, Belén Alexandra II. Murcia Torrejado,
Valentín Murcia III. Moreno, Ortega, Yoly Dayana, colaborador IV. Servicio Nacional de
Aprendizaje (SENA). Centro de Formación Agroindustrial La Angostura.
CDD: 631.45
5
Contenido
Introducción.........................................................................7
Capítulo I
Generalidades..............................................................9
Degradación de suelos...................................................... 10
Pisos térmicos.................................................................... 13
Ocupación del territorio.................................................... 14
Sistema climático.............................................................. 15
Capítulo II
Aspectos metodológicos generales para la
construcción de obras biomecánicas................... 17
Terrazas............................................................................... 19
Trinchos con barreras vivas............................................ 21
Zanjas de infiltración......................................................... 24
Capítulo III
Implementación de obras biomecánicas en
el Centro de Formación Agroindustrial La
Angostura, Campoalegre - Huila...........................27
Diagnóstico y evaluación de área de estudio............... 29
Recolección y transporte de materia prima................. 32
Cortes y transporte de materia prima al
área de trabajo.................................................................... 34
Nivelación e instalación de pie de amigo..................... 35
Selección y siembra de material vegetal...................... 39
6
Recomendaciones de manejo y seguimiento a las
obras biomecánicas........................................................... 43
Conclusiones y recomendaciones........................... 45
Referencias bibliográficas........................................... 47
7
Introducción
Colombia, debido a sus condiciones topográficas y ubicación tropical (cadenas montañosas y valles
alternos), cuenta con gran variedad de pisos térmicos,
características biogeográficas que favorecen y catalogan al país como una despensa agrícola por excelencia. Sin embargo, la forma como se han dado los
procesos de ocupación del territorio por el crecimiento
demográfico, ha llevado al aumento en la producción
del sector agropecuario con el fin de cumplir la demanda alimentaria, provocando un uso excesivo de los
recursos naturales que se ve reflejado, principalmente,
en problemáticas de pérdida de suelo y desertificación
por las inadecuadas prácticas agrícolas.
El Centro de Formación Agroindustrial La angostura
(CEFA) se encuentra localizado en la zona de vida
bosque seco tropical (Bs-T), según la clasificación de
Leslie Holdridge, formación que es predominante en el
departamento del Huila, ubicada de los 0 a los 1.000
metros sobre el nivel del mar, y que históricamente ha
generado un ambiente atractivo por su clima y relieve
8
favorables para el desarrollo urbanístico, ganadero e
industrial; sin embargo, dicha intervención humana ha
crecido sin control y lo tiene a punto de desaparecer.
Una de esas preocupantes consecuencias es la pérdida
de vegetación, hábitat, agua y agotamiento del suelo,
con procesos erosivos acelerados encaminados a la
desertificación. Frente a la problemática de pérdida
de suelo por diferentes tipos de erosión, en el Centro
de Formación Agroindustrial La Angostura se han implementado obras biomecánicas de manera artesanal y natural con un bajo costo, permitiendo mitigar
los impactos generados por la erosión, asegurando la
protección del recurso suelo y, de esta forma, la sostenibilidad del ecosistema.
9
Capítulo I
Generalidades
10
Degradación de suelos
La degradación del suelo por erosión se refiere a
“la pérdida de la capa superficial de la corteza terrestre
por acción del agua y/o del viento, que es mediada por
el ser humano, y trae consecuencias ambientales, sociales, económicas y culturales” (Minambiente - IDEAM,
2015).
Es el resultado de las interacciones de factores naturales y/o antrópicos que activan y desencadenan procesos que generan cambios negativos en las propiedades
y funciones del suelo. Entre los factores directos que
inciden en la degradación de los suelos se encuentran
los naturales, que incluyen el clima, el agua, las características edáficas, el relieve y la cobertura; y los de tipo
antrópico, que están relacionados con los tipos de uso
y de manejo de los suelos.
11
Tabla 1. Procesos de degradación del suelo
Compactación
Disminución de la infiltración
y espacio poroso
Sellamiento superficial
Degradación física
Erosión
Erosión hídrica pluvial fluvial - marítima - costera
Erosión eólica
Disminución de la capacidad de retención de
nutrientes
Degradación química
Salinización - alcalinización
Acidificación
Contaminación
Desequilibrio geoquímico
Degradación
biológica
Reducción de micro y macro fauna
Pérdida de materia orgánica
Reducción de biomasa en el suelo
Fuente: Estudio nacional de la degradación de suelos por erosión en Colombia, IDEAM,
2015.
Procesos erosivos
La erosión de los suelos se define como la pérdida físico-mecánica del suelo, con afectación en sus funciones
y servicios ecosistémicos, que produce, entre otras
cosas, la reducción de la capacidad productiva de los
mismos (Lal, 2001). La erosión es un proceso natural;
sin embargo, se califica como degradación cuando se
presentan actividades antrópicas no sostenibles que
aceleran, intensifican y magnifican el proceso.
En general, existen dos procesos de degradación del
suelo por agentes físicos; estos dos tipos de erosión
son la hídrica y la eólica. La erosión hídrica es causada
12
por la acción del agua (lluvia, ríos y mares), en las zonas
de ladera, cuando el suelo está desnudo (sin cobertura
vegetal); en estos casos, las gotas de lluvia o el riego,
ayudadas por la fuerza gravitacional, arrastran las partículas formando zanjas o cárcavas, e incluso causando
movimientos en masa en los cuales se desplaza un
gran volumen de suelo. Por otra parte, la erosión eólica
es causada por el viento, que levanta y transporta las
partículas del suelo, produciendo acumulaciones (dunas o médanos) y torbellinos de polvo (Minambiente
- IDEAM, 2015).
Tabla 2. Clasificación de la erosión según su tipo, grado y clase
Fuente: Estudio nacional de la degradación de suelos por erosión en Colombia, IDEAM,
2015.
Desertificación
“Es un proceso complejo que reduce la productividad
y el valor de los recursos naturales, en el contexto específico de condiciones climáticas áridas, semiáridas
y subhúmedas secas, como resultado de variaciones
climáticas y actuaciones humanas adversas” (UNCED,
1992).
13
Pisos térmicos
Los pisos térmicos son un sistema de medida que nos
permite definir la temperatura de una zona, de acuerdo
a la altura sobre el nivel del mar en que se encuentre. Este sistema solo se puede aplicar en el trópico
americano, debido a sus características geográficas
y atmosféricas. Dentro de los pisos térmicos se han
definido cinco niveles, denominados cálido (0-1000
msnm), templado (1000-2000 msnm), frío (2000-3000
msnm), páramo (3000-4000 msnm) y glacial (más de
4000 msnm). En los ya nombrados niveles se desarrollan variadas zonas de vida que, según sus características, pueden ser más o menos susceptibles a la pérdida
del recurso suelo por agentes erosivos.
Bosque seco tropical
De acuerdo con el sistema de clasificación de zonas de
vida Holdridge, los bosques secos tropicales y subtropicales se encuentran en áreas donde la temperatura
anual es mayor a 17 °C, y la evapotranspiración supera
a la precipitación, la cual está entre 250 y 2000 mm
por año (Holdridge, 1967; Murphy y Lugo, 1986). En
el amplio rango de áreas que presentan estas condiciones climáticas hay una gran variedad de ecosistemas, incluyendo semi-desiertos, sabanas y bosques
semi-húmedos y húmedos (Murphy y Lugo, 1986), cada
uno con sus respectivas transiciones. Según sus características, el bosque seco tropical es una zona de vida
muy propensa a sufrir degradación de sus suelos, producto de la inadecuada ocupación del territorio, malas
prácticas agrícolas y variabilidad climática, llevándolo
a un punto extremo de desertificación.
14
Ocupación del territorio
La ocupación del territorio se reconoce como el espacio
que ocupan las personas, grupos o estados implicando
posesión del mismo, y se puede materializar a través de
diferentes actividades como la agricultura, la pesca, la
industrialización, entre otras; se conoce, también, como
“territorialidad” y se basa en el manejo o uso que hacen
las comunidades sobre sus territorios, y proviene de
unas normas dictadas (organización social del Estado)
o por adaptaciones que hacen los habitantes. Dichas
actividades desarrolladas en un espacio geográfico
generan un impacto de forma directa en el área, que
va relacionado con el potencial de uso y el manejo de
los suelos (Manero, 2015).
Las zonas más productivas y pobladas de Colombia,
han sufrido un continuo proceso de deterioro y deforestación, lo que puede representar futuras tragedias
tanto en épocas de sequía como de lluvia. Estos suelos
ya no pueden retener el agua suficiente para enfrentar
un fuerte verano, lo que representa que los ríos bajen
su caudal y se vean afectadas de manera directa la
biodiversidad colombiana, como en el invierno, los terrenos no regulan la gran cantidad de recurso hídrico
que reciben, razón por la cual se dan las inundaciones,
en algunos casos inmanejables,
expresó el coordinador del grupo interno de trabajo
de levantamientos agrológicos, de la subdirección de
Agrología del IGAC, Napoleón Ordoñez Delgado (IGAC
y UDENAR, 2015).
15
Sistema climático
Por clima se entiende las condiciones atmosféricas predominantes durante un período determinado sobre un
lugar o una región. Ese período representativo corresponde a los promedios de las variables atmosféricas
como temperatura, presión atmosférica y precipitación,
presentados en periodos largos en el tiempo, como
años o siglos. Las condiciones predominantes generalmente se cuantifican con el promedio de temperatura
del período, el acumulado de precipitación en el periodo
o el número de fenómenos extremos ocurridos en el
período. Las estaciones del año son la expresión más
común del concepto clima. En algunas regiones del
mundo, las estaciones se manifiestan en la variación
de la temperatura media durante el año: verano (calor),
otoño, invierno (frío), primavera. En la zona tropical,
en donde se localiza Colombia, las estaciones están
marcadas por las precipitaciones (estación lluviosa estación seca). El clima regula la distribución de las
condiciones meteorológicas y los fenómenos atmosféricos extremos. Así, debido a condiciones climáticas
se registra determinado tipo de fenómeno extremo (tornado, granizo, huracán, tormenta eléctrica, etc.) o es
más frecuente en determinada región en alguna época
del año, dado que es controlado por la estacionalidad,
que es la expresión del clima (IDEAM - UNAL, 2018).
Variabilidad climática
A través del tiempo (meses, años, siglos, milenios) el
clima presenta ciclos o fluctuaciones de diversa duración. En diferentes años, los valores de las variables
16
climatológicas (temperatura del aire, precipitación, etc.)
fluctúan por encima o por debajo de lo normal (condición generalmente representada por el valor promedio
de una variable climatológica en un período de por lo
menos 30 años); la secuencia de estas oscilaciones
alrededor de los valores normales se conoce como
variabilidad climática. Tales anomalías o fluctuaciones
se originan, generalmente, por procesos en los distintos
componentes del sistema climático (especialmente en
el océano y en la atmósfera) y por oscilaciones en la
radiación solar incidente (IDEAM - UNAL, 2018).
Las variaciones del clima han afectado la intensidad de
la precipitación bimodal que históricamente se presentaba en la zona tropical, pues actualmente se registran
periodos prolongados de extremas sequías y vientos
fuertes o periodos cortos con lluvias torrenciales, que
al interactuar con la pendiente y el tipo de suelo, hace
que se aceleren los procesos erosivos.
17
Capítulo II
Aspectos metodológicos
generales para la
construcción de obras
biomecánicas
18
Las obras biomecánicas “comprenden el uso de la
vegetación para la estabilización de taludes y el control
de la erosión. La bioingeniería de suelos es única en el
sentido de que las partes de la planta por sí mismas
o sea las raíces y el follaje funcionan como los elementos estructurales mecánicos para la protección del
talud”. Hernández Bernal, L. F.; Castellano, S.; y Bibiana,
E. (2016). Los elementos vivos se colocan en el talud
en diversos sistemas de arreglos geométricos, de tal
forma que ellos actúen como refuerzo, como drenaje
o como barreras para los sedimentos. Ahora bien, en el
análisis de la bioingeniería se requiere tener en cuenta
no solamente la ciencia de las plantas sino el comportamiento de los taludes y la mecánica erosiva.
La bioingeniería proporciona soluciones eficaces en
términos de costo a muchas de las preocupaciones
medioambientales conexas al desarrollo de la infraestructura y a la creciente erosión del suelo. Debe pensarse como una habilidad que los ingenieros pueden
emplear para aumentar la efectividad de su trabajo.
19
Durante cientos de años se han registrado prácticas
en las que se usa la vegetación como un medio para
mejorar y proteger la tierra; sin embargo, este nunca
ha sido un uso sostenido, y con la llegada del concreto
y los siempre ambiciosos proyectos de ingeniería gris,
las prácticas se han perdido o se pasan por alto.
A continuación, se presentan tres sistemas de control
de erosión que pueden ser implementados como medida de prevención y mitigación de pérdida de suelos:
terrazas, trinchos y zanjas.
Terrazas
Figura 1. Terrazas con cobertura vegetal. Fuente: Martínez y Espinoza, 2018.
¿Qué son?
Las terrazas son los terraplenes formados por bordos de tierra, o la combinación de bordos y canales,
construidos en sentido perpendicular a la pendiente
del terreno. Con el objetivo de mejorar su efectividad,
dichas terrazas se combinan con otras prácticas, tales
20
como el surcado al contorno, las barreras vivas, la rotación de cultivos y un manejo adecuado de acuerdo
a la capacidad de uso del terreno. De igual forma, se
requiere un sistema de manejo del agua, ya sea para
almacenar los excesos de agua o conducirlos hacia
cauces naturales o desagües (Martínez et al., 2018).
¿Cómo se hacen?
Esta obra de bioingeniería consiste en eliminar la pendiente creando terraplenes y evitando que la acción
de escorrentía afecte directamente el terreno; para su
construcción es necesario realizar un diagnóstico del
terreno en cuanto a los recursos naturales (agua, flora,
suelo y aire) presentes y su comportamiento frente a la
incidencia en los procesos erosivos. Para la construcción de terrazas se busca trabajar en curvas a nivel, lo
cual consiste en remover el material restante de una inclinación hasta dejar el terreno plano y disponerlo en un
sitio alterno buscando el mismo objetivo de nivelación.
Materiales
Para la elaboración de una terraza se debe tener en
cuenta la finalidad de la misma, puesto que esto va
a condicionar las características para su montaje. En
primera instancia, se identifican las zonas a tratar y
se trabajan sobre curvas a nivel. Para este trabajo, los
materiales utilizados son netamente para nivelación
y siembra de material vegetal, si así lo requiere. Por
tal razón, las herramientas más utilizadas son pica,
pala, paladraga, machete y como insumos el material
vegetal que recubre la trinchera ya sea cultivo o pastos
retenedores.
21
Costos de elaboración para 1 terraza
Tabla 3. Estimación de los costos de elaboración de una terraza
Materiales
Unidad de
Medida
Valor
unitario
Cantidad
Valor total
Pica
Unidad
$ 44.990
1
$ 44.990
Pala
Unidad
$ 29.000
1
$ 29.000
Paladraga
Unidad
$ 69.900
1
$ 69.900
Jornal
$ 150.000
3
$ 450.000
Unidad
$ 600
50
$ 30.000
TOTAL
$ 623.890
Mano de
obra
Material
vegetal.
Fuente: Omar Polania y Belén Alexandra Cerón, Tecnólogos en Gestión de Recursos
Naturales, grupo 1320923.
Trinchos con barreras vivas
Figura 2. Trinchos con cobertura vegetal. Fuente: Tecnología en Gestión de Recursos
Naturales, grupo 1320923.
22
¿Qué son?
Es una estructura biomecánica de barreras transversales de carácter temporal, de manera escalonada o
no escalonada, en función de la pendiente y/o drenajes
naturales, que ejerce control de fondo de la cárcava o de
un cauce artificial por acción de escorrentía superficial,
asociando y/o estableciendo especies vegetales como
cobertura para la disminución de la velocidad del flujo
de agua, construidas en guadua o madera, controlando
el arrastre de los minerales del suelo y la estabilización
de taludes (Hernández et al., 2016; Gallego, 2016).
¿Cómo se hacen?
Para la implementación de trinchos se debe, primero,
hacer un diagnóstico del terreno y, luego, la identificación de los procesos erosivos de la zona. Un aspecto fundamental en la construcción de trinchos vivos
es conocer el porcentaje de la pendiente del terreno
con el fin de determinar la distancia de los mismos; la
construcción de los trinchos debe iniciarse de abajo
hacia arriba, acomodándose a la forma y pendiente del
terreno (Rivera, 2002). Por lo general, la profundidad
efectiva debe ser de 0,4 a 0,5 metros, y el anclaje de las
estacas debe ser de 0,8 a 1,2 metros, dependiendo de
la profundidad del horizonte (Hernández, 2016).
Para la construcción de los trinchos se removerá el
material desprendido de los taludes del terreno para,
a su vez, nivelar el suelo para la ubicación de los travesaños; posteriormente, se anclan los postes. Las
uniones de los anclajes y los travesaños se realizan con
23
alambre galvanizado calibre N.º 10, y en algunos casos
con puntillas galvanizadas cuando se emplea madera.
Para la selección de la guadua y/o madera, se debe
seleccionar el material que no presente agrietamientos
ni ataques por hongos o insectos, y previamente inmunizado; estas acciones de preparación y prevención determinarán la vida útil de los trinchos; de igual manera, el
material muerto debe ser uniforme y geométricamente
bien definido. Por último, se establece la siembra de
material vegetal nativo de la zona con sistema radicular profundo, que permitirá la estabilización del suelo.
Materiales
Para la construcción de trinchos se requiere insumos
inertes como la guadua (Guadua angustifolia Kunth)
o madera rolliza con diámetro entre 4 a 6 pulgadas,
material vegetal para la estabilización y restauración
del suelo como matarraratón (Gliricidiaa sepium Jacq.), igúa (Pseudosamanea guachapele Harms.), vetiver
(Chrysopogon zizanioides L.) y/o especies vegetales
nativas de la zona (Mendoza, 2011). También se hará
uso de herramientas como garlanchas, para retirar el
material suelto, palines y barras de hierro para el ahoyado y el anclaje de los postes, serruchos para el corte
de la madera o guadua, alambre galvanizado para el
amarre de los postes de anclajes y los travesaños, y
alicates para el templete de los mismos.
24
Costos de elaboración para un trincho
Tabla 3. Estimación de costos de elaboración de un trincho
Materiales
Unidad de
Medida
Pica
Unidad
$ 44.990
1
$ 44.990
Pala
Unidad
$ 29.000
1
$ 29.000
Paladraga
Unidad
$ 69.900
1
$ 69.900
Guadua
m
$ 1.200
25
$ 30.000
Alambe
Royo
$ 5.100
1
$ 5.100
Alicate
Unidad
$ 26.000
1
$ 26.000
Mano de
obra
Jornal
$ 150.000
3
$ 450.000
Material
vegetal.
Unidad
$ 600
50
$ 30.000
Serrucho
Unidad
$ 25.900
1
$ 25.900
Valor unitario
Cantidad
TOTAL
Valor total
$ 710.890
Fuente: Omar Polania y Belén Alexandra Cerón, Tecnólogos en Gestión de Recursos
Naturales, grupo 1320923.
Zanjas de infiltración
Figura 3. Zanjas de infiltración para el control de la erosión. Fuente: (FAO - MADS, 2018).
25
¿Qué son?
Las zanjas de infiltración son excavaciones y/o canales
que se construyen a tal nivel que capten el agua de
escorrentía y superficial en zonas de laderas, con el
objetivo de disminuir la velocidad del flujo de agua, los
procesos erosivos y disipar la infiltración del agua en
el suelo (Pizarro et al., 2004; Momparler y Doménech,
2008; Cotler, 2015; Hernández et al., 2016; FAO - MADS,
2018). Este tipo de obras biomecánicas y la asociación
de especies vegetales leñosas permite la recuperación temprana de suelos degradados por procesos de
erosión y desertificación y, a su vez, ha evidenciado
el desarrollo acelerado de las especies vegetales por
su alta eficiencia en la captura de humedad. En este
sentido, este tipo de técnicas son las más comunes
para la recuperación y conservación de suelos por su
fácil labor, los bajos costos y la baja capacitación que
exige de los obreros (Pizarro et al., 2008).
¿Cómo se hacen?
Lo primero que se debe hacer para la construcción de
las zanjas de infiltración es identificar la línea a nivel,
empleando un agro-nivel; estas deben estar construidas
en una línea sin pendiente. De esta manera, se procede
a la marcación y medición de la zanja en el suelo. Las
dimensiones de las zanjas deben ser de 5 metros de
largo por 0,5 metros de ancho, con un distanciamiento
entre zanjas de 0,5 a 1 metro, en profundidad de 0,3 a
0,5 metros; estas dependerán de la capacidad de captación y volumen de agua de la zanja y la precipitación.
Una vez diseñado el sistema de zanjas de infiltración
en el suelo, se procede a la excavación. Todo material
26
extraído de la zanja se deposita en el borde inferior, para
la formación de un camellón y/o bordillo, el cual debe
ser compactado. Por último, se procede a la siembra
de especies vegetales nativas para obtener resultados
más favorables, mejorando procesos de recuperación
y conservación de suelos degradados (Pizarro et al.,
2004; FAO, 2018).
Materiales
Para la implementación y/o construcción de las zanjas
de absorción se utilizará, en primer lugar, un agro-nivel
para determinar las curvas de nivel en el suelo; en la
fase de excavación se emplean herramientas como
picas y/o picotas, garlanchas, palines y barras; por último, se procederá a la siembra de especies vegetales
nativas de la zona, en las áreas del camellón y/o bordillo
(Carrasco y Mora, 2015).
Costos de elaboración para una zanja de
infiltración
Tabla 4. Estimación de costos de elaboración de una zanja de
infiltración
Materiales
Unidad de
Medida
Valor
unitario
Cantidad
Valor total
Pica
Unidad
$ 44.990
1
$ 44.990
Pala
Unidad
$ 29.000
1
$ 29.000
Paladraga
Unidad
$ 69.900
1
$ 69.900
Mano de obra
Jornal
$ 150.000
3
$ 450.000
Material
vegetal.
Unidad
$ 600
50
$ 30.000
TOTAL
$ 623.890
Fuente: Omar Polania; Belén Alexandra Cerón, Tecnólogos en Gestión de Recursos
Naturales, grupo 1320923.
Capítulo III
Implementación de
obras biomecánicas en
el Centro de Formación
Agroindustrial La
Angostura, Campoalegre
- Huila
28
En el CEFA, durante el proceso de formación de los
aprendices de la Tecnología en Gestión de Recursos
Naturales se viene implementando la construcción de
trinchos con barreras vivas, como media de mitigación
y conservación biomecánica del recurso suelo. Esto
con el fin de analizar en el campo los factores que influyen en el proceso de la erosión, como son el clima,
los tipos de suelo y otros factores relacionados con el
uso actual del suelo.
Por medio de esta cartilla se pretende brindar una herramienta que permita al aprendiz analizar de modo
integral los aspectos de mayor incidencia en los procesos de deterioro del suelo y plantear una estrategia
adecuada en pro de la conservación del mismo.
Hecho el análisis de modo integral, teniendo en cuenta
las características edafo-climáticas presentes en la
formación de Bs-T, una de las alternativas que se considera viable es la construcción de trinchos en guadua,
dada la disponibilidad de materiales en el Centro de
29
Formación, como lo es contar con un guadual para
uso doméstico del recurso flora, y el vivero forestal
donde se ha propagado el material vegetal; el vetiver,
para el caso que nos ocupa, especie seleccionada por
su capacidad de adaptación en suelos degradados y
resistencia a periodos prolongados de sequía y altas
temperaturas.
Diagnóstico y evaluación de área de
estudio
Figura 4. Evaluación del área de estudio.
Figura 5. Visualización de área de
estudio.
Figura 6. Medición de procesos erosivos.
Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Durante esta fase se realiza un recorrido en el área de
estudio, con el objetivo de establecer el estado actual
de los recursos naturales en el área circundante. En
este proceso se hace una breve descripción de cada
30
uno de los recursos naturales presentes en el área;
para el caso que nos ocupa, la observación especifica
va dirigida al recurso suelo y, por tanto, se visualiza
los tipos de erosión presentes, que a su vez permiten
identificar los posibles puntos para la construcción de
obras biomecánicas.
Posteriormente, se procede a realizar la medición de
áreas afectadas por procesos erosivos y que van a ser
intervenidas, con el fin de estimar la cantidad de materia
prima guadua a emplear y el material vegetal necesario
para la implementación de la obra biomecánica.
Materiales
Figura 7. Botas.
Figura 8. Libreta de campo.
Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Diagnóstico
El Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
se encuentra ubicado en el municipio de Campoalegre,
Huila, a 32 km de la ciudad de Neiva, e instalado sobre
la margen izquierda del río Neiva, del cuales obtiene el
31
recurso hídrico para sus actividades diarias. El Centro
de Formación cuenta con alrededor de 255 hectáreas,
en las cuales se realizan actividades educativas y agropecuarias, está ubicado sobre la zona de vida de bosque seco tropical (Bs-T), con una altitud de 780 metros
sobre el nivel del mar y con una temperatura anual
promedio de 25,9 °C. Los periodos de lluvia presentes
en este ecosistema son bimodales, con lluvias en los
meses de marzo, abril y mayo en el primer semestre, y
septiembre, octubre y noviembre en el segundo semestre; los otros meses corresponden a los meses secos,
actualmente afectados por la variabilidad climática.
Se presenta una vegetación arbustiva, espinosa y de
hojas pequeñas, características propias de vegetación
de zonas secas. De igual manera, la fauna presente
está representada en aves y mamíferos de mediano
tamaño, principalmente nocturnos.
Bajo las condiciones contenidas en este ecosistema y
las actividades desarrollas en algunas áreas del Centro
de Formación, se pueden evidenciar problemáticas de
erosión y pérdida del recurso suelo, lo cual pone en riesgo la sostenibilidad ecosistémica y el uso potencial del
recurso. Dentro de los procesos erosivos, se evidencia
pérdida del suelo por erosión pluvial y aceleración de
dicho proceso a causa del sobrepastoreo, principalmente en áreas de alta pendiente.
32
Recolección y transporte de materia
prima
Figura 9. Corte y recolección de materia
prima.
Figura 10. Corte y transporte de materia
prima.
Fuente: Tecnólogo Gestión de Recursos Naturales 1620647
Figura 11. Transporte de materia prima.
Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
Con el objetivo de obtener materia prima para la construcción de obras biomecánicas, se realiza la extracción de manera controlada y sostenible, realizando una
entre-saca de guadua de un área dentro del Centro de
Formación destinada para la producción de esta planta.
Durante este proceso, se realiza el corte de las guaduas
aprovechables, desrame, recolección y transporte de
33
materia prima hasta un lugar seguro para su posterior
aprovechamiento. Hay que tener en cuenta que a la hora
de cortar la guadua los cortes deben realizarse lo más
bajo que sea posible, para facilitar la caída y asegurar
su posterior retoño. Las guaduas seleccionadas para
la construcción de los trinchos deben estar maduras,
lo que se puede identificar por su porte (altura mayor
de 10 o 15 m), y su color pálido seco, así como por
su diámetro de más de 10 cm. También es criterio de
selección la forma de su fuste, que en lo posible debe
ser recto.
Materiales
Figura 12. Machete. Figura 13. Guantes. Figura 14. Botas. Fuente: Tecnólogos en
Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
34
Cortes y transporte de materia
prima al área de trabajo
Figura 15. Corte de materia prima. Figura 16. Corte de materia prima. Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Figura 17. Transporte de guadua. Figura 18. Transporte de guadua. Fuente: Tecnólogos
en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Con la materia prima (guadua) apilada, se procede a
dimensionarla, de acuerdo con las medidas tomadas
en la fase de diagnóstico. Durante el proceso de corte
es necesario tener presente cuántas guaduas se va a
utilizar por trincho, cuántos pies de amigo van a servir
de anclaje y los materiales necesarios para la instala-
35
ción de los mismos. Conforme se realizan los cortes, las
guaduas son transportadas junto con las herramientas
al lugar de trabajo para proceder a su instalación.
Materiales
Figura 19. Guantes. Figura 20. Botas. Figura 21. Serrucho. Fuente: Tecnólogos en
Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
Nivelación e instalación de pie de
amigo
Figura 22. Nivelación del terreno
36
Figura 23. Abertura de huecos para instalación de pie de amigo. Fuente: Tecnólogo
Gestión de Recursos Naturales 1620647.
Figura 24. Instalación de pie de amigo. Figura 25. Instalación de pie de amigo. Fuente:
Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
Durante esta fase, y en pro de la efectividad de la obra
biomecánica, se procede a realizar una nivelación en
el lugar donde se va a establecer el trincho, buscando
estabilidad e impidiendo que el material retenido por
las obras biomecánicas esté sujeto a erosión pluvial
por filtraciones y drenajes de aguas lluvias. El objetivo
de esta nivelación es no dejar espacios entre el terreno
y la primera guadua horizontal establecida. Conforme
se nivela el terreno, según la longitud del trincho y el
tamaño de la cárcava, se procede a excavar los huecos
37
necesarios para enterrar los pie de amigo; estos deben
enterrarse en función de la pendiente entre el 50 y el
60% del largo total de la guadua utilizada como anclaje.
En este caso utilizamos guaduas para anclaje (pie de
amigo) con un largo de 120 cm, por lo cual deben ir
enterrados a 60 cm.
Materiales
Figura 26. Pala. Figura 27. Paladraga. Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos
Naturales, grupo 1620647.
38
Figura 28. Pica. Figura 29. Barra. Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Instalación y amarre de guaduas horizontales
Figura 30. Montaje de guaduas horizontales. Figura 31. Montaje de guaduas horizontales.
Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
Figura 32. Entorchar alambre. Figura 33. Amarre de guaduas horizontales. Fuente:
Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
39
Conforme se tienen instalados los pie de amigo, se
procede a instalar las guaduas horizontales que van
a cumplir la función de retenedores del suelo. Para tal
tarea se debe revisar que la primera guadua a poner
quede sin espacios respecto al suelo ya nivelado, impidiendo el paso del material erosionado. Cuando se
tengan apiladas las guaduas y sin espacios, se procede
a realizar los amarres, los cuales consisten en ajustar
con alambre dulce entorchado o doble las guaduas
horizontales a cada uno de los pie de amigo instalados,
asegurando que cada una de ellas quede firme.
Materiales
Figura 34. Entorchar alambre. Figura 35. Amarre de guaduas horizontales. Fuente:
Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Selección y siembra de material
vegetal
Como paso final para la construcción de una obra biomecánica, se debe implementar algún tipo de material
vegetal que sirva de retenedor de suelo y disipador
de escorrentía. Durante el proceso de montaje de los
trinchos en el Centro de Formación Agroindustrial La
Angostura, se dispuso implementar una cobertura vegetal, y para este caso se utilizó pasto vetiver debido
40
a sus características tanto de planta xerófila como de
hidrófila, lo cual la hace altamente resistente a prolongadas sequías de hasta 45 días, mientras que en zonas
de altas precipitaciones crece en condiciones normales. Al crecer en cualquier tipo de suelo, sin importar la
fertilidad, el pH o la salinidad del sitio, el pasto vetiver
se adapta a climas de temperaturas que van de 9 a 45
°C. (Vetivercol SAS, 2018).
El material vegetal para la siembra fue producido en el
vivero ornamental y forestal del CEFA, que es manejado
por pasantes de la Tecnología en Gestión de Recursos
Naturales. El material vegetal con mejor aspecto y vigor se separa en el pan de tierra y se distribuye para
ser sembrado en la terraza del trincho establecido; la
cantidad a sembrar varía según la disponibilidad de
espacio en el terreno y la pendiente encontrada en cada terraza del trincho, utilizando un espaciamiento de
0,30 m por 0,30 m.
Figura 36. Selección de material vegetal Figura 37. Selección del material vegetal
Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1320923.
41
Figura 38. Manejo del vetiver. Figura 39. Siembra de vetiver en la terraza. Fuente:
Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Figura 40. Revisión de la siembra. Fuente: Tecnólogos en Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
42
Figura 41. Siembra de vetiver Figura 42. Riego de material vegetal. Fuente: Tecnólogos
Gestión de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Figura 43. Trinchos y material vegetal ya establecidos. Fuente: Tecnólogos en Gestión
de Recursos Naturales, grupo 1620647.
Figura 44. Trinchos establecidos. Grupo de la Tecnología en Gestión de Recursos
Naturales. Fuente: Diego Méndez Méndez.
43
Recomendaciones de manejo
y seguimiento a las obras
biomecánicas
Posterior a la construcción de los trinchos es necesario
establecer unas medidas de manejo y sostenimiento,
las cuales aseguran que se cumpla a cabalidad la función de la obra biomecánica y prolongan la vida útil de
las mismas.
Las actividades específicas para el manejo de obras
biomecánicas y material vegetal son las siguientes:
\\ Sembrar adecuadamente el material vegetal en
la terraza del trincho, verificando que no queden
bombas de aire en el suelo.
\\ Implementar estrategias de riego para el material
vegetal o sembrar en época de lluvias.
\\ Podar el material vegetal, si es necesario; en el caso
del vetiver, implementar esta actividad cuando el
pasto esté bien desarrollado y dejarlo a una altura
de 90 cm.
\\ Cuando los pastos alcancen su madurez, realizar
un manejo que permita sacar material vegetal de
la obra biomecánica y se pueda propagar en vivero
o en otra parte del área de estudio.
\\ Revisar constantemente las obras biomecánicas,
buscando problemas en la estructura, y realizar los
respectivos cambios.
44
\\ Entre las actividades de reparación están el cambio de la materia prima guadua, el amarre de los
trinchos y la poda de material vegetal.
45
Conclusiones y
recomendaciones
En el Centro de Formación Agroindustrial La Angostura, con los aprendices de la Tecnología en Gestión
de Recursos Naturales, se viene construyendo obras
biomecánicas como una solución sostenible, fácil y de
bajo costo para la estabilización de taludes, mediante el control de procesos erosivos en zonas de alta
pendiente.
Con la construcción de los trinchos en guadua, los
aprendices aprendiendo-haciendo, están en la capacidad de realizar el diagnóstico del área de estudio, identificar los sitios más afectados por procesos erosivos,
clasificar los tipos de erosión existentes y proceder a
realizar el paso a paso para la construcción de una
obra biomecánica.
El Centro de Formación Agroindustrial La Angostura
cuenta con grandes fortalezas al tener ambientes de
formación que deben sostenerse: una plantación de
guadua que provee la materia prima para la elaboración
de los trinchos, y el vivero forestal en el cual se propaga
46
el material vegetal para sembrar en las terrazas del
trincho, materiales necesarios para el establecimiento de obras biomecánicas sencillas, de bajo impacto,
que permiten mitigar los procesos erosivos, además
de las bondades de contribuir con la protección del
ecosistema.
Es recomendable realizar siembras con otra variedad
de especies vegetales, como el limoncillo, pastos gigantes, caña brava, entre otras, para comparar la eficiencia de las especies vegetales como complemento
del trincho e, igualmente, implementar un sistema de
medición de suelo para determinar la eficiencia de la
obra biomecánica en general.
En el Centro de Formación Agroindustrial La Angostura,
en la zona de ladera, aún existen relictos de bosque seco tropical (Bs-T) que se encuentra en vía de extinción
y, por tanto, es necesario analizar en un futuro muy
cercano el incluirlas como zonas de reserva forestal
de la sociedad civil, como estrategia fundamental y
complementaria para asegurar el sostenimiento del
recurso suelo y la estabilidad ambiental en la zona.
47
Referencias bibliográficas
Carrasco, J. y Mora, D. (2015). Zanjas de infiltración:
La apuesta por la conservación de suelos y
aguas”. Santiago de Chile. Recuperado de:
“http://www.elmercurio.com/Campo/-Noticias/Noticias/2015/08/06/Zanjas-de-infiltracion-una-herramienta-para-promover-la-conservacion-de-suelos-y-aguas.aspx
IGAC UDENAR (2015). “Conflictos de uso del suelo y
planificación del territorio, evento académico”.
Recuperado de: https://noticias.igac.gov.co
Cotler, H.; Cram, S.; Trinidad, S. M.; y Bunge, V. (2015).
“Evaluación de prácticas de conservación de
suelos forestales en México: caso de las zanjas
trinchera”. Investigaciones Geográficas, Boletín
del Instituto de Geografía, 2015(88): 6-18.
Díaz Mendoza, C. (2011). “Alternativas para el control
de la erosión mediante el uso de coberturas convencionales, no convencionales y revegetalización”. Ingeniería e Investigación, 31(3).
48
García, M. C.; Botero, A. P.; Quiroga, F. A. B.; y Robles, E.
A. (2012). “Variabilidad climática, cambio climático y el recurso hídrico en Colombia”. Revista de
Ingeniería, (36): 60-64.
Hernández Bernal, L. F.; Castellano, S.; y Bibiana, E.
(2016). Manual de obras de bioingeniería en zonas
de laderas con procesos de remoción de masas
para altitudes superiores a 3000 msnm. El caso
de la localidad de Sumapaz-Bogotá DC. p 58.
Holdridge, L. R. (1967). Life zone ecology. Tropical Science Center.
IDEAM; MADS; y U.D.C.A (2015). Estudio nacional de la
degradación de suelos por erosión en Colombia 2015. IDEAM. Bogotá D.C., Colombia.
Lal, R. (2001). Soil degradation by erosion. Land degradation and development. 12: 519.
Manero Miguel, F. (2015). Ordenación del Territorio y
Geografía Aplicada: algunos conceptos básicos.
Universidad de León.
Martínez, G. y Espinoza (2018). “Manual Práctico Para
construcciones de terrazas agrícolas”. portalfruticola. Recuperado de: https://www.portalfruticola.
com/noticias/2018/05/10/
Momparler, S. P. y Andrés-Doménech, I. (2008). “Los
sistemas urbanos de drenaje sostenible: una alternativa a la gestión del agua de lluvia”. Revista
Técnica de Medio Ambiente. C&M Publicaciones, 124: 92-104.
49
Murphy, P. G. y Lugo, A. E. (1986). “Ecology of tropical
dry forest”. Annual Review of Ecology and Systematics, 17(1): 67-88.
Pizarro Tapia, R.; Flores Villanelo, J. P.; Sangüesa Pool,
C.; Martínez Araya, E.; y León Gutiérrez, L. (2008).
“Diseño hidrológico de zanjas de infiltración en el
secano costero e interior de las regiones semiáridas de Chile”. Bosque (Valdivia), 29(2): 136-145.
Pizarro, R.; Flores, J.; Sangüesa, C.; Martínez, A.; y García, J. (2004). “Diseño de obras para la conservación de aguas y suelos”. Talca, Chile. Sociedad
de Estándares de Ingeniería para Aguas y Suelos
(EIAS).
Rivera, J. H. (2002). “Utilización del nacedero Trichanthera gigantea (H. & B.) Nees. para la prevención
y recuperación de áreas degradadas por erosión
y remociones masales en suelos de ladera colombiana”. Tres Especies Vegetales Promisorias: nacedero Trichanthera gigantea (H. and B.)
Nees, botón de oro Thitonia diversifolia (Hemsl.)
Gray y bore Alocasia macrorhiza (Linneo) Schott,
129-144.
Vetivercol SAS (2018). “Pasto vetiver”. Recuperado de
http://www.vetivercolsas.com/pasto-vetiver.
La forma como se han dado los procesos de ocupación del
territorio por el crecimiento demográfico, ha conllevado al aumento en la producción del sector agropecuario con el fin de
cumplir la demanda alimentaria, provocando un uso excesivo
de los recursos naturales reflejado principalmente en problemáticas de pérdida de suelo y desertificación por las inadecuadas prácticas agrícolas.
Las obras biomecánicas “Comprenden el uso de la vegetación para la estabilización de taludes y el control de la erosión.
La bioingeniería de suelos es única en el sentido de que las
partes de la planta por sí mismas o sea las raíces y el follaje
funcionan como los elementos estructurales mecánicos para
la protección del talud” Hernández 2016. Siendo estos mecanismos los más eficiente y a bajo costo que se pueden utilizar
los pequeños agricultores para el sostenimiento del suelo y
del ecosistema.
ISBN 978-958-15-0420-6
9 789581 504206
View publication stats