Obras de conservación de suelos (Terrazas de formación sucesiva) F. ALBERTO LLERENA V. BENJAMÍN SÁNCHEZ BERNAL Mayo-Junio del 2005

“Hay que domar a las montañas e instruir a los hombres” Miguel Ángel Buonarroti Carta a Berto de Filicaja Septiembre de 1518

Temario • Definición de las terrazas • Objetivo de las terrazas • CONDICIONES PARA UN MEJOR FUNCIONAMIENTO DE LAS

TERRAZAS • ADAPTABILIDAD DE LAS TERRAZAS • CLASIFICACIÓN DE LAS TERRAZAS • RECOMENDACIONES GENERALES DE SELECCIÓN DE ZONAS PARA TERRAZAS • ELEMENTOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE TERRAZAS • PROCEDIMIENTO PARA EL ESTABLECIMIENTO DE TERRAZAS • CONSIDERACIONES PARA CONSTRUIR TERRAZAS

Terrazas

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

Objetivos de las terraza 9Interceptar

el escurrimiento superficial, para reducir el volumen y la velocidad de escorrentía.

9Propiciar

e incrementar infiltración del agua en el suelo.

la

9Desalojar

el exceso de agua superficial a velocidades no erosivas.

9Reducir la erosión hídrica del suelo, la producción de sedimentos y su arrastre hacia las partes bajas.

9Mejorar y acondicionar la superficie del terreno haciéndola mas laborable para fines agropecuarios y forestales.

9Prevenir y controlar la formación de cárcavas pequeñas.

Condiciones para un mejor funcionamiento para un mejor funcionamiento de las terrazas Para que un sistema de terrazas sea efectivo, debe usarse en combinación con otras prácticas tales como surcado al contorno, cultivos en fajas, rotación de cultivos, así como realizar un manejo del suelo ajustado a su capacidad de uso. Además, cuando existan excedentes de las escorrentía, se requiere de un sistema de manejo del agua que deberá incluir cauces empastados, desagües subterráneos, drenes o estructuras de desviación.

Adaptabilidad de las terrazas ¾ Cualquier clima ¾ Función preventiva para el

erosión

incipiente ¾ Topografía: pendiente recomendada hasta 25% ¾ Pedregosidad: escasa (menor del 30% de cpbertura) ¾ Cualquier tipo de suelo generalmente con más de 60 cm de profundidad ¾ Su construcción dependerá de la disponibilidad de maquinaria y/o mano de obra (objetivo social)

Clasificación de terrazas Se clasifican de acuerdo a: A. La condición de escurrimiento B. El tipo de sección transversal C. La clase de desagüe

A. Condiciones de escurrimiento

Terrazas con declive

Terrazas a nivel

B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BANCO

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BANCO

B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BANCO

C. Clase de desagüe Hacia un cauce empastado

Hacia un sistema de drenaje subsuperfcial

Terrazas de absorción

C. Clase de desagüe

Terrazas de absorción

Partes de una terraza Superficie original del terreno

Canal

Bordo

Para terrazas de formación sucesiva se recomienda que la pendiente del terreno sea mayor al 5%, pudiendo utilizar maquinaria agrícola hasta un 15%, asi como mano de obra o yunta. Para cuando es mayor del 15%, se puede recomienda mano de obra.

Elemento mínimo para el diseño de terrazas de formación sucesiva 1. Determinación de la pendiente media del terreno 2. Cálculo y Trazo del sistema de terrazas 2.1. Intervalo vertical 2.2. Intervalo horizontal

3. Diseño 3.1. Capacidad de almacenamiento 3.2. Dimensiones de las terrazas (para base angosta) 3.3. Área de la terraza 3.4. Número de terrazas por hectárea y zona 3.5. Volúmenes de corte

Ejemplo

Topografía y Plano de Diseño

Pendiente: 2.8%

IH: 35.0 m

IV: 0.9 m

Espaciamiento entre terrazas Intervalo Vertical Intervalo Horizontal

Formulas de cálculo: ⎛ P ⎞ ⎟⎟(0.305) IV = ⎜⎜ 2 + 3 o 4⎠ ⎝

⎛ IV ⎞ IH = ⎜ ⎟ *100 ⎝ P⎠

IV = Intervalo Vertical (m) IH = Intervalo Horizontal (m) P = Pendiente del terreno (%) 3 = Factor para áreas con menos de 1,200 mm de lluvia al año 4 = Factor para precipitaciones mayores de 1,200 mm 0.305 = Factor de conversión de pies a metros

Cálculo del espaciamiento Calcular el espaciamiento entre terrazas en terrenos ubicados en Zitácuaro, Mich., con pendiente media de 14% y precipitación anual de 1,000 mm.

14 ⎞ ⎛ IV = ⎜ (2 + ⎟ x0.305 3⎠ ⎝

IV = 2.03

⎛ 2.03 ⎞ IH = ⎜ ⎟ x100 ⎝ 14 ⎠

IH = 14.5

Nota. El espaciamiento horizontal se debe ajustar al ancho de la maquinaria que utilice el productor

S%

Espaciamiento entre terrazas

• El

cálculo de los espaciamientos IV e IH se pueden determinar en el Cuadro No 5.2 de la página 232 del Manual de Conservación del CP entrando con el por ciento de pendiente y la precipitación de la zona de interés

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 50

Precipitación Intervalo vertical Intervalo horizontal < 1,200 > 1,200 < 1,200 > 1,200 0.81 0.76 40.50 38.00 1.02 0.91 25.50 22.75 1.22 1.07 20.33 17.83 1.42 1.22 17.75 15.25 1.62 1.37 16.20 13.70 1.83 1.52 15.25 12.66 2.03 1.68 14.50 12.00 2.24 1.83 14.00 11.43 2.44 1.98 13.55 11.00 2.64 2.13 13.20 10.65 2.84 2.28 12.90 10.36 3.05 2.44 12.70 10.16 3.25 2.59 12.50 9.96 3.45 2.74 12.32 9.78 3.66 2.90 12.20 9.67 3.86 3.05 12.03 9.53 4.06 3.20 11.94 9.41 4.27 3.35 11.86 9.30 4.47 3.50 11.76 9.21 4.67 3.66 11.67 9.15 5.69 4.42 11.38 8.84

Capacidad de almacenamiento

La capacidad de almacenamiento de una terraza, es el volumen de agua que se embalsa sobre la superficie del terreno y el bordo formado con el material de préstamo para construir éste, cuando dicho material corresponde a la parte de aguas arriba del bordo.

Parámetros pera el cálculo de la capacidad de almacenamiento de las terrazas a. Pendiente del terreno b. Espaciamientos horizontal entre terrazas c. Lluvia máxima esperada para un período de retorno dado (generalmente de cinco años)

d. Coeficiente de escurrimiento

Cálculo de la capacidad de almacenamiento A = Volumen de almacenamiento de la terraza (litros por metro lineal o l/ml)

A = E * Fe *10 Coeficiente de escurrim. 0.2 0.4 0.6

5 1 2 3

E = Intervalo horizontal entre terrazas IH (m) Fe = Factor de escurrimiento = C x lluvia max. en 24 hr 10 = Factor de ajuste de unidades

Lluvia máxima en 24 horas (cm) 7.5 10 12.5 15 20 1.5 2 2.5 3 4 3 4 5 6 8 4.5 6 7.5 9 12

Factor de escurrimiento (Fe) = L * C

Ejemplo. Intervalo horizontal de 16.2 m. En el Plano 1 del Apéndice III (MCSA) se obtiene que la lluvia máxima en 24 horas, para un período de retorno de cinco años, es de 5 cm; el terreno está cultivado, con pendiente de 10% y el C es de 0 .4. Entonces:

A = 16.2 X 2.0 X 10 = 324 litros por metro lineal o l/ml

Plano utilizado para obtener la lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno de 5 años (Plano 1 Apéndice III del Manual de Conservación del CP)

Material de préstamo aguas abajo S (%)

H

40

5

45

50

B

H1

Y1

H2

Y2

A (l /m )

80

20

160

36

60

1200

90

20

180

40

60

1188

100

20

200

44

60

1176

90

20

202

45

60

1519

100

25

180

50

60

1505

110

25

198

47

70

1492

100

25

200

56

60

1875

110

25

220

52

70

1860

120

30

200

57

70

1845

Material de préstamo aguas arriba S%

H 40

5

45

50

B

H1

Y1

80 90 100 90 100 110 100 110 120

20 20 20 20 25 25 25 25 30

160 180 200 202 180 198 200 220 200

A (l/m lineal) 1413 1428 1443 1789 1805 1822 2208 2227 2245

Capacidad de almacenamiento

h

H1

Y1 B

H1= Profundidad de corte Y1= Ancho de corte h = Altura del bordo B = Base del bordo

Material de préstamo aguas arriba y abajo S %

H

40

5

45

50

B

H1

H2

Y1

Y2

80 90 100 90 100 110 100 110 120

8 10 10 10 12 12 12 14 14

10 10 10 12 12 14 14 16 16

200 180 200 202 187 206 208 196 214

160 180 200 169 187 177 179 172 187

Capacidad de Almacenamiento

H1

H

H2

Y1 B

Y2 H- Altura del Bordo (cm) B- Base del Bordo (cm) Y1 Longitud de corte (cm) Aguas arriba H1 . Profundidad de corte (cm)

Y2 Longitud de corte (cm) (Aguas abajo) H2 . Profundidad de corte (cm) (Aguas abajo

A (l/m lineal) 1307 1308 1309 1654 1655 1657 2042 2043 2045

Dimensiones y volumetría de obra T 1 2 3 4 5 6

L (m) 129.34 193.88 195.13 196.37 197.61 198.85

3

3

3

3

3

3

e Fe H (m) H1 (m) B (m) Y1 (m) VC (m /m) VR (m /m) CAL (m /m) CAT (m ) VTC (m ) VTR (m ) 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 226.34 58.20 58.20 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 339.30 87.25 87.25 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 341.47 87.81 87.81 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 343.64 88.37 88.37 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 345.81 88.92 88.92 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 347.99 89.48 89.48 Total 1944.55 500.03 500.03

T = Numero de terraza L = Longitud de terraza e = Espaciamiento entre terrazas Fe = Factor de escurrimiento H = Altura de bordo H1 = Profundidad de corte B = Base de bordo Y1 = Longitud de corte VC = Volumen de corte por metro lineal VR = Volumen de relleno por metro lineal CAL = Capacidad de Almacenamiento por metro lineal CAT = Capacidad de Almacenamiento Total VTC = Volumen Total de Corte VTR = Volumen Total de Relleno

Procedimiento para el establecimiento de terrazas 1. Convenir con los usuarios y acordar por escrito los beneficios y compromisos de los trabajos. 2. Llevar un registro de los datos obtenidos por zona: pendiente, características del suelo, tipo de uso y cultivo, capacidad de almacenamiento, etc. 3. Se traza la terraza maestra utilizando el nivel disponible marcando la línea con yeso o cal, iniciando siempre de arriba hacia abajo o de acuerdo con el relieve del terreno. 4. Se mide el espaciamiento horizontal y se continua con el trazo de las siguientes terrazas, realizando los ajustes necesarios en base a las características del equipo disponible y del propio relieve del terreno, para evitar el menor número de surcos muertos o cornejales.

Construcción de las terrazas 1. Se pueden construir excavando el material aguas arriba, aguas abajo o de ambos lados del sitio en donde se ubicará el bordo. 2. Cuando existe vegetación en donde se va a construir la terraza, es importante eliminarla, ya que impide la consolidación del material especialmente en áreas de relleno. Esto se realiza con un razamiento simple para no mover el suelo fértil. 3. Hacer la excavación en base a las dimensiones calculadas para formar la sección deseada (bordo y canal), debiendo afinar el bordo dándole el ángulo de reposo de acuerdo al material y apisonar el material excavado para evitar su arrastre. 4. Cuando se requiere de pequeños movimientos de tierra y desplazamientos cortos, se puede utilizar pico y pala, arado de disco o de vertedera, rastra tipo Martín, bordeadora o escrepa de tiro animal.

Construcción de las terrazas 5. Con el uso de la maquinaria se logran disminuir los costos de construcción, pero algunas veces, tal circunstancia está en función de la capacidad económica del agricultor y del enfoque de los programas nacionales de conservación del suelo. 6. Si es con tractor agrícola y bordero, iniciar la excavación en la terraza maestra levantando el material con el mismo bordero y afinándolo con mano de obra. 7. La longitud de las terrazas será variable dependiendo de los obstáculos que se encuentren (árboles, rocas, cañadas profundas, etc.), pero se recomienda que no sean mayores de 200 o 300 m. Cuando existan obstáculos difíciles de remover, se podrá suspender la terraza y continuar metros adelante. 8. Las terrazas deberán tener la misma cota o nivel en el principio y en el fin del terraplén y no deberán tener ondulaciones mayores a 10 cm del piso.

Construcción de las terrazas 9. Cuando sea una terraza de absorción, se deberán cabecear los extremos con tapones de tierra para evitar la salida del agua. 10. Durante la construcción se deberá verificar los niveles finales de la terraza, supervisando que se cumplan las especificaciones de diseño. 11. Se deberá procurar plantar alguna especie del lugar que proteja el bordo, como maguey, nopal, frutales e inclusive pasto. 12. En cortes grandes en donde se tiene el peligro de llegar al subsuelo, se recomienda remover el suelo superficial y hacer la obra en las capas inferiores, para finalmente redistribuir el suelo removido. 13. La época más recomendable para su construcción es en el estiaje antes de la época de lluvia.

Movimiento de tierra La construcción de terrazas implica movimientos de suelo (excavación) los cuales son afectados por dos factores:

Compactación y abundamiento de acuerdo a la textura del suelo Grupo textural Gruesa Media Fina

3

Volumen ocupado por el suelo (m ) Condición Natural Abundamiento Compactación 1.0** 1.15 0.87 1.2 0.83 1.0** 1.21 0.83 1.3 0.77 1.0** 1.31 0.76 1.4 0.71

Ejemplos de construcción de terrazas

Uso de mano de obra y bordero con afines de bordo

Escrepa para construir terrazas con tracción animal