Obras de conservación de Obras de conservación de suelos (Terrazas de suelos (Terrazas de formación sucesiva)formación sucesiva)

F. ALBERTO LLERENA V.F. ALBERTO LLERENA V.BENJAMÍN SÁNCHEZ BERNALBENJAMÍN SÁNCHEZ BERNAL

MayoMayo--Junio del 2005Junio del 2005

““Hay que domar Hay que domar

a las montañas e a las montañas e

instruir a los instruir a los hombres”hombres”

Miguel Ángel Miguel Ángel BuonarrotiBuonarroti

Carta a Carta a BertoBerto de de FilicajaFilicaja

Septiembre de 1518Septiembre de 1518

TemarioTemario•• Definición de las terrazasDefinición de las terrazas

•• Objetivo de las terrazasObjetivo de las terrazas

•• CONDICIONES PARA UN MEJOR FUNCIONAMIENTO DE LAS CONDICIONES PARA UN MEJOR FUNCIONAMIENTO DE LAS TERRAZASTERRAZAS

•• ADAPTABILIDAD DE LAS TERRAZASADAPTABILIDAD DE LAS TERRAZAS•• CLASIFICACIÓN DE LAS TERRAZASCLASIFICACIÓN DE LAS TERRAZAS•• RECOMENDACIONES GENERALES DE SELECCIÓN DE ZONAS PARA RECOMENDACIONES GENERALES DE SELECCIÓN DE ZONAS PARA

TERRAZASTERRAZAS•• ELEMENTOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE TERRAZASELEMENTOS MÍNIMOS PARA EL DISEÑO DE TERRAZAS•• PROCEDIMIENTO PARA EL ESTABLECIMIENTO DE TERRAZASPROCEDIMIENTO PARA EL ESTABLECIMIENTO DE TERRAZAS•• CONSIDERACIONES PARA CONSTRUIR TERRAZASCONSIDERACIONES PARA CONSTRUIR TERRAZAS

DefiniciónDefinición

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.

TerrazasTerrazas

Objetivos de las terrazaObjetivos de las terrazaInterceptar el eInterceptar el escurrimiento scurrimiento superficial, para reducir el volumen superficial, para reducir el volumen y la velocidad de escorrentía. y la velocidad de escorrentía.

Propiciar e incrementar Propiciar e incrementar la la infiltración del agua en el suelo.infiltración del agua en el suelo.

Desalojar el exceso de agua Desalojar el exceso de agua superficial a velocidades no superficial a velocidades no erosivas. erosivas.

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

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

Prevenir y controlar la formación de Prevenir y controlar la formación de cárcavas pequeñas.cárcavas pequeñas.

Condiciones para Condiciones para un mejor un mejor

funcionamiento funcionamiento para un mejor para un mejor

funcionamiento de funcionamiento de las terrazaslas terrazas

Para que un sistema de terrazas sea efectivo, debe usarse en Para que un sistema de terrazas sea efectivo, debe usarse en combinación con otras prácticas tales como surcado al contorno, combinación con otras prácticas tales como surcado al contorno, cultivos en fajas, rotación de cultivos, así como realizar un macultivos en fajas, rotación de cultivos, así como realizar un manejo nejo del suelo ajustado a su capacidad de uso.del suelo ajustado a su capacidad de uso.

Además, cuando existan excedentes de las escorrentíaAdemás, cuando existan excedentes de las escorrentía, , se requiere se requiere de un sistema de manejo del agua que deberá incluir cauces de un sistema de manejo del agua que deberá incluir cauces empastados, desagües subterráneos, drenes o estructuras de empastados, desagües subterráneos, drenes o estructuras de desviación.desviación.

Adaptabilidad de las terrazasAdaptabilidad de las terrazas

Cualquier climaCualquier climaFunción preventiva para el erosión Función preventiva para el erosión incipienteincipienteTopografía: pendiente recomendada hasta Topografía: pendiente recomendada hasta 25%25%Pedregosidad: escasa (menor del 30% de Pedregosidad: escasa (menor del 30% de cpberturacpbertura))Cualquier tipo de suelo generalmente con Cualquier tipo de suelo generalmente con más de 60 más de 60 cmcm de profundidadde profundidadSu construcción dependerá de la Su construcción dependerá de la disponibilidad de maquinaria y/o mano de disponibilidad de maquinaria y/o mano de obra (objetivo social)obra (objetivo social)

Clasificación de terrazasClasificación de terrazas

Se clasifican de acuerdo a:Se clasifican de acuerdo a:

A. La condición de escurrimientoA. La condición de escurrimiento

B. El tipo de sección transversalB. El tipo de sección transversal

C. La clase de C. La clase de desagüedesagüe

A. Condiciones de escurrimientoA. Condiciones de escurrimiento

Terrazas con decliveTerrazas con declive

Terrazas Terrazas a nivela nivel

B. Tipo de sección transversalB. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

TERRAZA DE BANCO

B. Tipo de sección transversal B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

B. Tipo de sección transversal B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BASE ANGOSTA O DE FORMACIÓN SUCESIVA

B. Tipo de sección transversal B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BANCO

B. Tipo de sección transversal B. Tipo de sección transversal

TERRAZA DE BANCO

C. Clase de desagüe

Hacia un cauce empastado Hacia un cauce empastado

Hacia un sistema de Hacia un sistema de drenaje subsuperfcialdrenaje subsuperfcial

Terrazas de absorciónTerrazas de absorción

C. Clase de desagüeC. Clase de desagüe

Terrazas de absorciónTerrazas de absorción

Partes de una terrazaPartes de una terraza

Superficie original del terreno

Canal Bordo

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

Elemento mínimo para el diseño de Elemento mínimo para el diseño de terrazas de formación sucesivaterrazas de formación sucesiva

1. Determinación de la pendiente media del terreno1. Determinación de la pendiente media del terreno

2. Cálculo y Trazo del sistema de terrazas2. Cálculo y Trazo del sistema de terrazas

2.1. Intervalo vertical2.1. Intervalo vertical2.2. Intervalo horizontal2.2. Intervalo horizontal

3. Diseño3. Diseño

3.1. Capacidad de almacenamiento3.1. Capacidad de almacenamiento3.2. Dimensiones de las terrazas (para base angosta)3.2. Dimensiones de las terrazas (para base angosta)3.3. Área de la terraza3.3. Área de la terraza3.4. Número de terrazas por hectárea y zona3.4. Número de terrazas por hectárea y zona3.5. Volúmenes de corte3.5. Volúmenes de corte

Topografía y Plano de DiseñoTopografía y Plano de Diseño

Pendiente: 2.8%Pendiente: 2.8%

IH: 35.0 mIH: 35.0 m

IV: 0.9 mIV: 0.9 m

EjemploEjemplo

Espaciamiento entre terrazas Espaciamiento entre terrazas

( )305.043

2 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

oPIV 100*⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

PIVIH

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 año4 = Factor para precipitaciones mayores de 1,200 mm0.305 = Factor de conversión de pies a metros

Intervalo Vertical

Intervalo Horizontal

Formulas de cálculo:Formulas de cálculo:

Cálculo del espaciamientoCálculo del espaciamientoCalcular el espaciamiento entre terrazas en Calcular el espaciamiento entre terrazas en terrenos ubicados terrenos ubicados en Zen Zititáácuarocuaro, , MichMich., ., con con pendiente media de 14% y precipitacipendiente media de 14% y precipitacióón anual de n anual de 11,,000 mm.000 mm.

305.03

142( xIV ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

03.2=IV

1001403.2 xIH ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

5.14=IH

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

Espaciamiento Espaciamiento entre terrazasentre terrazas

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

PrecipitaciónIntervalo vertical Intervalo horizontal S %

< 1,200 > 1,200 < 1,200 > 1,200 2 0.81 0.76 40.50 38.00 4 1.02 0.91 25.50 22.75 6 1.22 1.07 20.33 17.83 8 1.42 1.22 17.75 15.25

10 1.62 1.37 16.20 13.70 12 1.83 1.52 15.25 12.66 14 2.03 1.68 14.50 12.00 16 2.24 1.83 14.00 11.43 18 2.44 1.98 13.55 11.00 20 2.64 2.13 13.20 10.65 22 2.84 2.28 12.90 10.36 24 3.05 2.44 12.70 10.16 26 3.25 2.59 12.50 9.96 28 3.45 2.74 12.32 9.78 30 3.66 2.90 12.20 9.67 32 3.86 3.05 12.03 9.53 34 4.06 3.20 11.94 9.41 36 4.27 3.35 11.86 9.30 38 4.47 3.50 11.76 9.21 40 4.67 3.66 11.67 9.15 50 5.69 4.42 11.38 8.84

Capacidad Capacidad de almacenamientode almacenamiento

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

a.a. Pendiente del terrenoPendiente del terreno

b.b. Espaciamientos Espaciamientos horizontal horizontal entre terrazas entre terrazas

c.c. Lluvia mLluvia mááxima esperada para un perxima esperada para un perííodo de odo de retorno dado (generalmente de cinco aretorno dado (generalmente de cinco añños)os)

dd. Coeficiente de escurrimiento. Coeficiente de escurrimiento

ParParáámetros pera el cmetros pera el cáálculo de la lculo de la capacidad de almacenamiento de las capacidad de almacenamiento de las

terrazasterrazas

Cálculo de la capacidad de Cálculo de la capacidad de almacenamientoalmacenamiento

10**FeEA=

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

E = Intervalo horizontal entre terrazas IH (m)

Fe = Factor de escurrimiento = C x lluvia max. en 24 hr

10 = Factor de ajuste de unidades

Coeficientede escurrim. 5 7.5 10 12.5 15 20

0.2 1 1.5 2 2.5 3 40.4 2 3 4 5 6 80.6 3 4.5 6 7.5 9 12

Lluvia máxima en 24 horas (cm)

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

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

Factor de escurrimiento (Fe) = L * C

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

S (%) H B H1 Y1 H2 Y2 A (l/m)

80 20 160 36 60 120090 20 180 40 60 1188

100 20 200 44 60 1176

90 20 202 45 60 1519100 25 180 50 60 1505110 25 198 47 70 1492

100 25 200 56 60 1875110 25 220 52 70 1860

120 30 200 57 70 1845

40

45

50

5

Material de préstamo aguas abajo

A(l/m lineal)

80 20 160 141390 20 180 1428

100 20 200 144390 20 202 1789

100 25 180 1805110 25 198 1822100 25 200 2208110 25 220 2227120 30 200 2245

Y1S % H B H1

5

40

45

50

Capacidad de almacenamiento

h

Y1B

H1

H1= Profundidad de corte

Y1= Ancho de corteh = Altura del bordoB = Base del bordo

Material de préstamo aguas arriba

A(l/m lineal)

80 8 10 200 160 130790 10 10 180 180 1308100 10 10 200 200 130990 10 12 202 169 1654100 12 12 187 187 1655110 12 14 206 177 1657100 12 14 208 179 2042110 14 16 196 172 2043120 14 16 214 187 2045

H2 Y1 Y2S % H B H1

5

40

45

50

Capacidad de Almacenamiento

H- Altura del Bordo (cm)B- Base del Bordo (cm)Y Longitud de corte (cm)Aguas arribaH . Profundidad de corte (cm)

1

1

Y Longitud de corte (cm)(Aguas abajo)H . Profundidad de corte (cm)(Aguas abajo

2

2

Y1

Y2

B

H2

H1

H

Material de préstamo aguas arriba y abajo

T L (m) e Fe H (m) H1 (m) B (m) Y1 (m) VC (m3/m) VR (m3/m) CAL (m3/m) CAT (m3) VTC (m3) VTR (m3)1 129.34 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 226.34 58.20 58.202 193.88 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 339.30 87.25 87.253 195.13 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 341.47 87.81 87.814 196.37 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 343.64 88.37 88.375 197.61 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 345.81 88.92 88.926 198.85 35 5 0.45 0.25 1 1.8 0.45 0.45 1.75 347.99 89.48 89.48

Total 1944.55 500.03 500.03T = Numero de terrazaL = Longitud de terrazae = Espaciamiento entre terrazasFe = Factor de escurrimientoH = Altura de bordoH1 = Profundidad de corteB = Base de bordoY1 = Longitud de corteVC = Volumen de corte por metro linealVR = Volumen de relleno por metro linealCAL = Capacidad de Almacenamiento por metro linealCAT = Capacidad de Almacenamiento TotalVTC = Volumen Total de CorteVTR = Volumen Total de Relleno

Dimensiones y volumetría de obra

1. Convenir con los usuarios y acordar por escrito los beneficios ycompromisos 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.

Procedimiento para el establecimiento de 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 podrásuspender 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.

Construcción de las terrazas

La construcción de terrazas

implica movimientos

de suelo (excavación) los cuales son afectados por dos factores:

Movimiento de tierra

CompactaciCompactacióón y abundamiento de n y abundamiento de acuerdo aacuerdo a la la textura del suelotextura del suelo

Condición Natural Abundamiento Compactación1.15 0.871.2 0.83

1.21 0.831.3 0.77

1.31 0.761.4 0.71

Grupo textural

Volumen ocupado por el suelo (m3)

Gruesa 1.0**

Media 1.0**

Fina 1.0**

Ejemplos de construcción de terrazas

Uso de mano de obra y bordero con afines de bordo

Escrepa para construir terrazas con tracción animal