Tesis Mabel Taipe Flores

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO – PUNO FACULTAD DE FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA INGENIERIA AGRICOLA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA TESIS: “ZONIFICACION DE AREAS DE RIESGO POR EROSION HIDRICA Y MEDIDAS DE MITIGACION EN LA CUENCA DEL RIO ZAPATILLA” PRESENTADO POR: Bach. MABEL MARYLUZ TAIPE FLORES

Transcript of Tesis Mabel Taipe Flores

ZONIFICACION DE AREAS DE RIESGO POR EROSION HIDRICA EN LA CUENCA DEL RIO ZAPATILLA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

TESIS:

ZONIFICACION DE AREAS DE RIESGO POR EROSION HIDRICA Y MEDIDAS DE MITIGACION EN LA CUENCA DEL RIO ZAPATILLA

PRESENTADO POR:

Bach. MABEL MARYLUZ TAIPE FLORES

PARA OPTAR EL TITULO DE PROFESIONAL DE:

INGENIERO AGRICOLA

PUNO PER

2011

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO

FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

TESIS:

ZONIFICACION DE AREAS DE RIESGO POR EROSION HIDRICA Y MEDIDAS DE MITIGACION EN LA CUENCA DEL RIO ZAPATILLA

PRESENTADO ALA DIRECCION DE INVESTIGACION DE LA FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA DE LA UNA PUNO, COMO REQUISITO PARA OPTAR EL TITULO DE:

INGENIERO AGRICOLA:

APROBADO POR:

PRESIDENTE DEL JURADO

:.

MSC. AUDBERTO MILLONES CHAFLOQUE

PRIMER MIEMBRO

:

ING. RICARDO BARDALES VASSI

SEGUNDO MIEMBRO

:

ING. MOISES VILCA PEREZ

DIRECTOR DE TESIS

:

MSC. ROBERTO ALFARO ALEJO

ASESOR

:..

DR. JOSE J. VERA SANTAMARIA

DEDICATORIA

A Dios por darme la oportunidad de vivir y permitirme llegar hasta este punto, por regalarme una familia maravillosa, adems de brindarme su infinita bondad y amor.

A Jorge Taipe C. mi padre, pilar fundamental en mi vida, digno ejemplo de trabajo, constancia y amor, por brindarme todo el apoyo necesario para alcanzar mis metas y sueos, por haber estado ah cada da de mi vida, compartiendo los buenos y malos momentos desde el da que nac, gracias papa, este es el fruto de tu confianza en m.

A Luz Yolanda Flores M. mi madre, no me equivoco, si digo que eres la mejor mama del mundo, gracias por todo tu esfuerzo, tu apoyo y por la confianza que siempre depositaste en mi, gracias porque siempre estuviste a mi lado, y gracias por ensearme lo fuerte y noble que puede ser una mujer; este logro te lo dedico con todo el corazn.

A Bryan y Fabin, mis hermanos porque siempre confiaron en m y jams me dejaron sola.AGRADECIMIENTO

A Dios por haberme permitido concluir esta etapa de mi vida y as corresponder a los que confiaron en m.

A la Universidad Nacional del Altiplano, mi alma mater, a los Docentes de la Escuela Profesional de Ingeniera Agrcola, por su apoyo incondicional.A todas aquellas personas y amigos que directa e indirectamente han contribuido en la realizacin del presente proyecto de investigacin.

TABLA DE CONTENIDO

9CAPITULO I

101.1ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

121.2JUSTIFICACION

131.3PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

141.4HIPOTESIS

141.4.1HIPTESIS GENERAL

141.4.2HIPTESIS ESPECIFICA

141.5OBJETIVOS

151.5.1OBJETIVO GENERAL

151.5.2OBJETIVOS ESPECFICOS

16CAPITULO II

172.1.MARCO CONCEPTUAL

172.1.1.CONCEPTOS BSICOS DE PELIGRO, VULNERABILIDAD Y RIESGO

182.1.2.CONCEPTOS BSICOS DE CUENCA

212.1.3.CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS O PARMETROS DE UNA CUENCA

232.1.4.EL SUELO, IMPORTANCIA Y FUNCIONES EN EL ECOSISTEMA

242.1.5.EROSIN

242.1.6.SIGNIFICADO DE LA EROSIN

262.1.7.PRINCIPALES FORMAS DE EROSION

262.1.7.1.Erosin Hdrica

272.1.7.2.Erosin Elica

282.1.8.AGENTES DE LA EROSION HIDRICA

282.1.8.1.El Agua

282.1.8.2.El viento

292.1.8.3.Pisoteo por Pastoreo

292.1.8.4.Prcticas Agrcolas Inadecuadas

292.1.9.FACTORES QUE AFECTAN AL RITMO DE LA EROSION HIDRICA

302.1.9.1.Efecto de la Lluvia sobre la Escorrenta

302.1.9.2.Efecto de la Topografa

302.1.9.3.Efecto de la Vegetacin

312.1.9.4.Efecto de las Propiedades del Suelo

322.1.9.5.Efecto de Diversas Variables

322.1.10.EFECTOS DE LA EROSION EN LA AGRICULTURA

322.1.11.METODOS PARA LA CUANTIFICACION DE PRDIDA DE SUELO POR EROSION HIDRICA EN FORMA DIRECTA.

332.1.11.1.Mtodo de Varillas Marcadas

332.1.11.2.Mtodo de Cubicacin de Crcavas

332.1.11.3.Parcelas de Escurrimiento

342.1.12.MODELOS UTILIZADOS EN LA DETERMINACION DE LA EROSION HIDRICA

342.1.12.1.Modelo Emprico

342.1.12.2.Modelo Musgrave

342.1.12.3.Modelo SLEMSA

352.1.12.4.Modelo Predictivo de Morgan y Finney

352.1.13.MODELO DE LA ECUACION UNIVERSAL DE PERDIDA DE SUELOS

352.1.13.1.Generalidades

372.1.13.2.Erosividad de la lluvia (Factor R)

382.1.13.2.1.Mtodo normal USLE

392.1.13.2.2.Mtodos Alternativos

392.1.13.3.Erodabilidad del Suelo (Factor k)

392.1.13.3.1.Mtodo de la Ecuacin

402.1.13.3.2.Mtodo Grafico

412.1.13.4.Longitud y Grado de la Pendiente (Factor LS)

422.1.13.4.1.Calculo de L y S

432.1.13.5.Cubierta Vegetal y Manejo del Recurso (Factor C)

452.1.13.6.Practicas de Conservacin (Factor P)

462.1.14.PRACTICAS DE CONSERVACION DE SUELOS PARA RIESGO DE EROSION HIDRICA

472.1.15.SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG)

51CAPITULO III

523.1.AMBITO DE ESTUDIO

523.1.1.UBICACIN, LMITES Y EXTENSION.

523.1.2.ASPECTOS SOCIALES

523.1.2.1.Caractersticas de la Poblacin

533.1.2.2.Dinmica Poblacional del rea de Estudio

543.1.2.3.Servicios a la Poblacin

553.1.3.DIAGNOSTICO DE LOS RECURSOS NATURALES

553.1.3.1.Recursos Hdricos

553.1.3.2.Geomorfologa

563.1.4.ASPECTOS AGRARIOS

563.1.4.1.Caractersticas Agrarias

563.1.4.2.Tenencia de la Tierra

573.1.4.3.Actividad Agrcola

573.2.MATERIALES

573.2.1.MATERIALES DE ESCRITORIO Y EQUIPOS

573.2.1.1.Materiales de Dibujo y Escritorio

583.2.1.2.Hardware y Software

583.2.2.INFORMACION BASICA

583.2.2.1.Informacin Cartogrfica

583.2.2.2.Informacin Hidrometeorolgica

593.3.METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

593.3.1.FASE DE CAMPO

593.3.1.1.Reconocimiento de la Zona de Estudio.

603.3.1.2.Reconocimiento de las Estaciones Meteorolgicas que servirn para el estudio.

613.3.1.3.Obtencin de Informacin de Suelos (Sitios de Muestreo)

633.3.2.FASE DE GABINETE

633.3.2.1.Acondicionamiento de la recopilacin de Informacin Cartogrfica y Bibliografica

643.3.2.2.Determinacin de los Factores de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo - USLE

76CAPITULO IV

774.1.RESULTADOS Y DISCUSION

774.1.1.EVALUACION DE LOS FACTORES QUE PARTICIPAN EN LA EROSION HIDRICA

774.1.1.1.Erosividad de la Lluvia (Factor R)

784.1.1.2.Erodabilidad del Suelo (Factor K)

794.1.1.3.Longitud e Inclinacin de la Pendiente (Factor LS)

824.1.1.4.Practicas de Cultivo (Factor C)

844.1.1.5.Practicas de Control de Erosin (Factor P)

844.1.1.6.Tasa de Erosin Hdrica

954.1.2.PLAN DE MANEJO Y CONTROL DE ZONAS CON MAYOR RIESGO A EROSION HIDRICA

954.1.2.1.Estrategia General

964.1.2.1.1.Organizacin y Gestin

964.1.2.1.2.Participacin de los Pobladores

964.1.2.2.Tipo de Acciones

964.1.2.2.1.Directas

964.1.2.2.2.Indirectas

964.1.2.3.Construccin de Obras Mecnico Estructurales

974.1.2.3.1.Criterios Bsicos para su Planeamiento, Diseo y Ejecucin

984.1.2.3.2.Sistemas Mecnico Estructurales

1044.1.2.4.Cronograma de Ejecucin de Actividades del Plan de Manejo y Control de Zonas con Riesgo a Erosin Hdrica

105CAPITULO V

1065.1.CONCLUSIONES.

1095.2.RECOMENDACIONES

1115.3.BIBLIOGRAFIA

1165.4.ANEXOS

RESUMEN

Durante muchos aos y en diversos pases se lleva a cabo el manejo de cuencas, como una alternativa de proteccin a las partes bajas donde estn ubicadas las zonas agrcolas, industriales y zonas urbanas como fuente de recursos, principalmente el agua.Para tal fin se hace uso de diferentes modelos, con el propsito de ver los cambios que se estn dando o que podran darse si se aplica un determinado plan de manejo de suelos. Es por este motivo, que en la cuenca del Rio Zapatilla, se realizaron diversos estudios, utilizando para ello diferentes modelos.El objetivo del presente estudio, es determinar reas con riesgo por erosin hdrica utilizando el modelo USLE, para zonificar e identificar dichas reas y plantear medidas de conservacin de suelos.Para la realizacin del presente estudio, se hicieron visitas de campo, con el propsito de: levantar datos de las condiciones topogrficas de la zona, obtener muestras de suelo, saber que tipo de prcticas de manejo y uso del suelo se tiene en la zona, y tener una idea cabal de la manera como estn distribuidas las parcelas agrcolas en toda la superficie de la cuenca del Rio Zapatilla.Una vez realizada esta primera actividad, se procedi al trabajo de gabinete, que consisti en procesar toda la informacin obtenida, para poder identificar cules son las reas con riesgo a erosiona hdrica.Posteriormente se procedi a realizar los mapas, correspondientes a los cinco factores de erosin (Erosividad, Erodabilidad, Longitud y pendiente, Prcticas de cobertura y prcticas de control de erosin), conjuncionndose los cinco mapas en uno de tasas de prdida de suelo (A).Los resultados del estudio demuestra, que las labores agrcolas deben de estar asociadas a prcticas de control de la erosin, puesto que los suelos al estar sometidos a una determinada actividad, estn ms propensos a sufrir los efectos de la erosin. Al margen de ello, las condiciones de erodabilidad se hacen ms latentes, y el efecto de la gravedad cobra su importancia, cuando el suelo posee una determinada pendiente.

Como resultado, de la investigacin se obtuvo la tasa de erosin en el mbito de estudio, registrndose la erosin hdrica mnima de 0.003 Ton/Has/Ao, en el Sector Santiago Mucho, aquiri, Marcollo y Malla aymara, parte baja de la cuenca del rio Zapatilla y la tasa ms alta considerndose severa oscila de 40.65 a 50.98 Ton/has/ao.

INTRODUCCIONLa degradacin del suelo por erosin y sedimentacin es el fenmeno ms notorio y de amplias repercusiones econmicas, sociales y ecolgicas. Las causas son los factores naturales y antrpicos ligados a la historia geolgica y morfoclimticas, acentuada por la actividad social desordenada, que cada da se hace ms crtica, debido al conflicto entre el uso que el hombre hace de su entorno ambiental y las potencialidades que ste le brinda.Los factores naturales que permiten el desarrollo en forma avanzada y peligrosa del proceso de erosin hdrica son entre otros: el tipo de material afectado (suelo), los factores climticos como la precipitacin, el papel de proteccin que ofrece la cobertura vegetal al medio, el gradiente del terreno, las condiciones de drenaje y la ausencia de un adecuado manejo de los suelos especialmente los de ladera. La erosin es la prdida de suelo frtil, normalmente debido al arrastre del agua y el viento. El ser humano acelera la prdida del suelo por la destruccin de la cubierta vegetal, producto de malas tcnicas agrcolas y/o pecuarias, quema o tala de vegetacin y prcticas productivas e infraestructura sin criterios de proteccin.

Para superar los problemas mencionados, se deben considerar soluciones que impliquen una accin inmediata y mtodos de prevencin para impedir mayor deterioro futuro, aunque parte del deterioro causado lo puede solucionar la naturaleza con sus ciclos, la accin del hombre debe contribuir a crear las condiciones favorables para que la naturaleza emprenda su obra de restauracin. Es por esto que la presente tesis zonifica las reas con riesgo por erosin hdrica y propone medidas de mitigacin (obras de conservacin de suelo) de diseo especfico que pueden ser implementadas de forma inmediata para disminuir la erosin y el impacto ambiental que provoca la degradacin del suelo.

CAPITULO I

1.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

La agricultura se ha practicado durante los ltimos aos 10,000 aos y la civilizacin urbana desde los ltimos 6,000 aos, con la vida urbana llego la presin sobre el ambiente natural. Hoy se reconoce casi universalmente que la erosin del suelo constituye una seria amenaza no solo por el bienestar humano, si no para su propia existencia. Para el rea de nuestro inters, la cuenca del Rio Zapatilla, ha sido importante tomar en cuenta antecedentes de estudios realizados dentro de la misma, existiendo informacin trascendente tanto en las instituciones pblicas como privadas, realizndose estudios de gran importancia basados en el valor y reconocimiento de los recursos naturales de nuestro pas y por ende de nuestra regin. la Oficina Nacional de Evaluacin de Recursos Naturales - ONERN en (1965), realiz un Programa de Inventarios y evaluacin de los recursos naturales de la regin de Puno, en donde se incluye la cuenca del ro Zapatilla obtenindose como resultados el inventario de la evaluacin de los recursos naturales del rea en estudio; de la misma manera el Instituto Nacional de Recursos Naturales INRENA en (1996), realizo el inventario y evaluacin de los recursos naturales de la cuenca Zapatilla y en cual Recomienda que los estudios de las cuencas deben tener como fin el planeamiento integral de desarrollo de esta unidad. Parte del plan debe ser el control de la erosin de los suelos, deslizamientos e inundaciones por otro lado GUTIERREZ HUANQUI J. (1999), present un Informe de ejecucin Profesional llamado Implementacin de Banco de Datos Geogrfico Ambiental del Altiplano a travs del SIG en el PELT, en dicho informe el autor define algunos aspectos y utilizacin de los SIG en proyectos de prevencin mitigacin de los peligros naturales, la Autoridad Binacional Lago Titicaca - ALT en (1987 1996) como resultado de los diversos estudios realizados en la cuenca del Titicaca indica en sus conclusiones que la erosin es uno de los problemas ms graves, y de ms difcil solucin que ocurre en el altiplano existiendo una erosin natural causada por las aguas en un medio geolgico vulnerable a su actuacin, una erosin antrpica causada por la intervencin del hombre, y una erosin elica. Representado por el 26.60% de superficie, 26,60%, (o sea 38.283 Km), presentando una fuerte susceptibilidad a la erosin hdrica y pone en evidencia el potencial impacto de todas las perturbaciones sobre el medio que tiene un equilibrio ya frgil (agricultura, sobre pastoreo y destruccin de la vegetacin) en tanto que GONZALES, J. (1985) determino la capacidad erosiva de la lluvia mediante la ECUACION UNIVERSAL DE PERDIDA DE SUELO, hallando el ndice de erosin de cada precipitacin considerada para obtener un valor promedio durante cinco aos en la localidad de Juli, habiendo llegado a la siguiente conclusin: El valor resultante del factor lluvia de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo, en promedio de los cincos aos 56.33 Kg m/m2.mm/hora (Kilogrmetros por metro cuadrado, por milmetros de hora) de la misma manera ANCCO GOMEZ, Y. (2006) elaboro el MODELAMIENTO DE LA EROSION HIDRICA EN LA MICROCUENCA DEL RIO CORARACA utilizando la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo USLE; mediante la elaboracin de una plataforma de datos generada mediante Sistemas de Informacin Geogrfica SIG utilizando imgenes satelitales actualizadas, las cuales fueron descifradas utilizando la tecnologa del SIG y la fotointerpretacin para representar en diferentes bandas, los variables identificadas y codificando diferentes tipos y reas de usos. De la investigacin realizada se determin que la tasa de erosin en la estacin Ilave fue de 134.13 Kg m/m2*mm/hr/ao y en la estacin Juli la tasa de erosin fue de 134.13 Kg m/m2*mm/hr/ao. As mismo GOMEZ ARCE, L. (2004) Elaboro un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) bsico para cuenca del rio Ilave; determinando as las coberturas bsicas de los recursos naturales. El autor concluye que en la cuenca en mencin predominan las tierras con ALTO RIESGO a erosin que representa el 67.2% del rea total, en la sub cuenca del Ilave TIERRAS CON LIGERO RIESGO que representan el 63.0% del rea de la misma, en la sub cuenca Huenque TIERRAS CON ALTO RIESGO que representan el 53.9% y finalmente la sub cuenca de Aguas Calientes presenta TIERRAS CON ALTO RIESGO que representan el 67.2 % del rea de la misma.1.2 JUSTIFICACION

La Cuenca del Ro Zapatilla es una de las cuencas que en pocas de lluvias genera un gran problema de erosin producindose la prdida de suelos agrcolas y por ende como consecuencia las inundaciones en la parte baja de la cuenca, tal es as las reas adyacentes al Ro Zapatilla constituyen un espacio geogrfico con un significativo potencial de recursos naturales y una gran masa de densidad poblacional, el rea en estudio tiene una topografa plana a moderadamente empinada, con grandes extensiones de terrenos cultivables y pastos naturales, los principales medios de ingresos econmicos son, la agricultura y la ganadera, siendo ello los nicos medios de sustento econmico, pero desde aos atrs la zona en estudio, viene siendo afectada por la erosin hdrica, dando como resultado la prdida de suelo en grandes reas de cultivos y disminuyendo notablemente la capacidad de uso actual de suelo, dejando perjudicados a grandes grupos de familias; que en la actualidad se encuentran con una serie de limitaciones para su desarrollo econmico.

En las partes altas, existe un deterioro progresivo del recurso agua y suelo, pues, no se aprovecha en forma adecuada, al contrario estn siendo destruidas. Esta situacin de descuido y abandono han desencadenado una serie de problemas que se acentan con el tiempo, incidiendo la erosin, degradacin y perdida de la productividad de los suelos en la parte alta, provocando, sedimentacin, acumulacin de material en la parte baja de la cuenca.

La erosin en la cuenca del ro Zapatilla est asociada a problemas tales como: modificaciones del terreno producidas por prcticas agrcolas inadecuadas, urbanizacin, y otras intervenciones impropias en el medio ambiente o las combinaciones de ellas, por ello es muy importante determinar modelos de erosin hdrica y su representacin espacial, el mismo que nos permitir visualizar almacenar y cuantificar datos como Topografa, precipitaciones, erosin, erodabilidad, cobertura vegetal, uso actual de tierra, y otras necesidades para poder darle el grado de afeccin econmica, de toda su integracin de obtendr el mapa de erosin hdrica, al combinar la magnitud de la amenaza y su posible incidencia, para que estos resultados obtenidos sean utilizadas por las instituciones encargadas de la proteccin y mitigacin, las cuales permitirn tomar las medidas correspondientes, para la toma de decisiones.1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En el Per, dada la escasez de tierra agrcola que caracteriza a la sierra, la mayor parte de la actividad agropecuaria se realiza sobre laderas interandinas; producindose de esta forma la erosin de suelos, causa por la cual millones de hectreas de la superficie terrestre han perdido su fertilidad y utilidad agrcola, constituyendo en la actualidad una gran amenaza para la agricultura, medio ambiente y el bienestar de la humanidad.

La prdida del suelo constituye uno de los factores principales que limita gravemente la produccin agrcola y la posibilidad de aprovechamiento de la tierra, no siendo posible obtener ingresos econmicos rentables con la sola utilizacin de variedades mejoradas de cultivos si no se mantiene y conserva el suelo.

La erosin de los suelos agrcolas en la cuenca del Rio Zapatilla es un problema muy serio, de amplias repercusiones econmicas, sociales y ecolgicas, que afecta en diferentes grados de severidad, las causas son los factores naturales, que indirectamente generan riesgos asociados que a menudo se presentan, como las inundaciones producidas por las precipitaciones pluviales y la degradacin del suelo ocasionado por la intervencin del hombre, por practicar una actividad social desordenada y de abandono, que cada da se hace ms crtica, a esto se suma el crecimiento demogrfico poblacional, que cada vez ms se incrementa.

La cuenca hidrogrfica del ro Zapatilla tiene una superficie de 438.19 km2 y un permetro de 106.80 km., las principales actividades que se realizan son la agricultura y la ganadera en las partes altas, constituyendo esto el nico medio de sustento econmico de la zona en estudio. La sostenibilidad de la utilizacin de las tierras agrcolas en la cuenca en estudio se ve amenazada por la degradacin de los suelos agrcolas a causa de diferentes factores naturales, creando grandes dificultades y deficiencia en la produccin de cultivos como papa, quinua, caihua, oca entre otros productos demandados por la creciente poblacin local, nacional e internacional, especialmente en los pases en desarrollo. De esto se desprende la necesidad de identificar las reas que presentan riesgo por erosin hdrica.1.4 HIPOTESIS

1.4.1 HIPTESIS GENERAL Las reas que presentan un riesgo potencial por erosin hdrica en la cuenca del rio Zapatilla presentan altos niveles agresivos de erosin de los suelos agrcolas provocando la prdida de suelos productivos, con ello la capacidad econmica de los pobladores.

1.4.2 HIPTESIS ESPECIFICA Los factores naturales como: precipitacin, textura de suelo, topografa y cobertura vegetal determinan la alta erosin hdrica en la cuenca del rio Zapatilla. La tasa de erosin hdrica en la cuenca del Rio Zapatilla, permite definir y zonificar las reas y los niveles de alta agresividad de erosin hdrica dentro del mbito de la cuenca.

La prctica de medidas de mitigacin para el control de prdida de suelos permite incrementar la produccin agrcola, mejorar el bienestar del poblador rural y conservar los recursos naturales.

1.5 OBJETIVOSEn el presente proyecto de investigacin se ha logrado alcanzar los siguientes objetivos:

1.5.1 OBJETIVO GENERAL Determinar reas de riesgo por erosin hdrica, en la cuenca del rio Zapatilla, y el planteamiento de las medidas de mitigacin.1.5.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Determinar los factores naturales que intervienen en la erosin hdrica de la cuenca del rio Zapatilla.

Determinar la tasa de erosin hdrica de la cuenca del rio Zapatilla para la zonificacin de lo grados de erosin hdrica. Plantear medidas de mitigacin para el control de la erosin hdrica en la cuenca del Rio Zapatilla.

CAPITULO II

1.1. MARCO CONCEPTUALPara el presente trabajo de investigacin se ha realizado la revisin bibliogrfica bsica que a continuacin se definen: 1.1. CONCEPTOS BSICOS DE PELIGRO, VULNERABILIDAD Y RIESGOPara tener una visin ms clara de lo tratado es necesario dar los conceptos de Peligro y Vulnerabilidad aplicados en el desarrollo del presente proyecto y enunciado por los autores del mismo.

a) El Peligro o Amenaza

DIAS PALACIOS, J., et al (2005:11), definen como la probabilidad de ocurrencia de un fenmeno natural o inducido por el hombre que puede ocasionar graves daos a una localidad o territorio. Las principales amenazas a las que estamos expuestos en el Per son los terremotos, sequas, inundaciones, aluviones, deslizamientos, heladas, maremotos y erupciones volcnicas.

b) Vulnerabilidad.

DIAZ PALACIOS, J., et al (2005:12), conceptualiza como el conjunto de condiciones ambientales, sociales, econmicas, polticas y educativas que hacen que una comunidad est ms o menos expuesta a un desastre, sea por las condiciones inseguras existentes o por su capacidad para responder o recuperarse ante tales desastres.

La vulnerabilidad de una comunidad cambia continuamente, con las fluctuaciones de la poblacin, la construccin de nuevas viviendas, carreteras, instalaciones industriales y otras infraestructuras.

El grado de vulnerabilidad de una poblacin expuesta a una amenaza puede ser reducido si es que se disean acciones de preparacin para las emergencias o si se reducen las condiciones de riesgo existentes mediante las polticas y estrategias de desarrollo local.

Por otro lado, AYALA CARCEDO, F. (1993:6), define la vulnerabilidad, como la probabilidad de ocurrencia en un lugar dado y en un momento determinado, de un fenmeno natural potencialmente peligroso para la comunidad y susceptible de causar daos a las personas y a sus bienes.

c) Riesgo.Segn DIAZ PALACIOS, J., et al (2005:15), es la probabilidad de que el desastre suceda como consecuencia de la combinacin de las amenazas con las condiciones de vulnerabilidad. El riesgo puede ser estimado por el probable nmero y caractersticas de prdidas humanas, heridos, propiedades daadas e interrupcin de actividades econmicas que podra producirse luego de un desastre

1.1. CONCEPTOS BSICOS DE CUENCAEl concepto de cuenca no es solo una zona de captacin de agua sino que incluye los recursos naturales que la conforman, los hombres que la habitan, el espacio geogrfico en donde se desarrollan, los intercambios fsicos, biolgicos y socioeconmicos.a) Cuenca Hidrogrfica

VSQUEZ V, A. (2000:18), define que, la cuenca es el rea natural o unidad de territorio, delimitada por una divisoria topogrfica (divortium aquarium), que capta la precipitacin y drena el agua de escorrenta hasta un colector comn, denominado ro principal.

MORENO DIAZ, A. (2007:25), el autor conceptualiza algunos trminos utilizados en cuencas hidrogrficas lo siguiente:

Cuenca:

Zona terrestre a partir de la cual toda la escorrenta superficial fluye a travs de una serie de corrientes, ros y, en ocasiones, lagos, hasta el mar por una nica desembocadura (estuario o delta) y por las aguas subterrneas y costeras asociadas.

Subcuenca.

Unidad del rea o parte de una cuenca a partir de la cual toda la escorrenta superficial fluye a travs de una serie de corrientes, ros y en ocasiones, lagos hacia un punto particular de un curso de agua que, por lo general, es un lago o una confluencia de ros.

Microcuenca.

Unidad del rea o parte de la subcuenca que drena a sta. Es una pequea cuenca de primer o segundo orden, donde vive un cierto nmero de familias (comunidad) utilizando y manejando los recursos del rea, principalmente el suelo, agua, vegetacin, incluyendo cultivos y vegetacin nativa y fauna, incluyendo animales domsticos y silvestres. En la microcuenca ocurren interacciones indivisibles entre los aspectos econmicos (relacionados a los bienes y servicios producidos en su rea), sociales (relacionados a los patrones de comportamiento de los usuarios directos e indirectos de los recursos de la cuenca) y ambientales (relacionados al comportamiento o reaccin de los recursos naturales frente a los dos aspectos anteriores). Por ello, las actividades a desarrollarse en la microcuenca deben considerar todas estas interacciones.

b) Evaluacin de una Cuenca.

GMEZ L. (1992:42), la evaluacin de una cuenca provee las bases y referencias fsicas y econmicas para diagnosticar y planificar cuencas. Depende de los objetivos, tiempo, necesidades, presupuesto, personal y otros.

La evaluacin debe dar recomendaciones integrales y especficas, identificar recursos fsicos, problemas sociales, econmicos, legales, debe dar alternativas y recomendaciones para solucionar estos problemas.

c) Manejo de Cuencas Hidrogrficas.

RIVERA, N. (2002:2), conceptualiza, como la gestin que el hombre realiza en forma integrada para aprovechar, conservar, proteger y restaurar los recursos naturales y los recursos generados antropogenicamente, con el fin de obtener una produccin ptima y sostenida. La gestin de cuencas trata del uso apropiado de estos recursos, en funcin de la intervencin humana y sus necesidades.

Por otro lado, VSQUEZ V, A. (2000:32), sostiene que debe ser elaborada por el equipo multidisciplinario de la cuenca y propuesto a la autoridad de la cuenca respectiva. Este plan no slo debe contener un diagnostico del estado de conservacin y deterioro de la cuenca y las tecnologas a ser llevadas a cabo para proteger la cuenca sino los mecanismos de compromiso que deberan haber entre los sectores sociales para la realizacin de las obras, el tiempo en que debern ser realizadas, los proyectos para las grandes obras que urgentemente se requiere realizar y un plan de promocin de las organizaciones de los sectores de las cuencas. La ejecucin debe ser una labor coordinada de acuerdo a ciertas etapas sealadas con antelacin y en funcin de ciertas prioridades y ciertos tiempos, lo ms cortos posibles.

CHOW V., MAIDAMENT D. Y MAYS L. (1994), los fenmenos hidrolgicos son extremadamente complejos y es posible que nunca se les entiendan en su totalidad. Sin embargo, en ausencia de conocimiento perfecto, pueden representarse en forma simplificada por medio del concepto de sistema. Un sistema es un conjunto de partes conectadas entre s, que forman un todo. El ciclo hidrolgico puede tratarse como un sistema cuyos componentes son precipitacin, evaporacin, escorrenta y otras fases del ciclo hidrolgico. Estos componentes pueden agruparse en subsistemas de ciclo total, para analizar el sistema total, estos subsistemas ms simples pueden analizarse separadamente y combinarse los resultados de acuerdo con las interacciones entre los subsistemas.d) Diagnostico de una Cuenca.

DOUROJEANNI R, A. (1978:6), sostiene que el diagnostico de una cuenca, es el esfuerzo coordinado e integrado de investigaciones y anlisis de los medios disponibles para solucionar o aliviar los conflictos y/o problemas para el uso de la cuenca.

1.1. CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS O PARMETROS DE UNA CUENCAa) Delimitacin de una Cuenca.

REYES C. L. (1992:5), define, que para delimitar una cuenca se requiere lo siguiente:

1) Hoja u hojas de Carta Nacional que contengan la cuenca.

2) Conocimientos de Topografa.

El procedimiento consiste en tomar las hojas de la Carta Nacional Formando con ellas un mosaico para despus ejecutar los siguientes pasos

Colocar una lamina de papel transparente sobre el mosaico que contiene a la cuenca.

Trazar sobre el papel transparente la lnea divisoria de las aguas uniendo las proyecciones de los puntos de mximas alturas,

Dibujar tambin las curvas de nivel, el dren principal y todos los drenes secundarios contenidos dentro de una cuenca.

AGUIRRE N., TORRES H. y RUIZ R. (2003:3 - 5), expone el MTODO PFAFSTETTER, para la delimitacin y codificacin de cuencas, para lo cual es necesario seguir los siguientes pasos:

Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales, y se realiza un esbozo muy general de la posible delimitacin.

Invariablemente, la divisorias corta perpendicularmente a las curvas de nivel y pasa, estrictamente posible, por los puntos de mayor nivel topogrfico.

Cuando la divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por su parte convexa.

Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por la parte cncava.

Como comprobacin, la divisoria nunca corta una quebrada o ro, sea que ste haya sido graficado o no en el mapa, excepto en el punto de inters de la cuenca (salida).

b) rea de la Cuenca (A).

REYES C. L. (1992:6), para determinar el rea de una cuenca es necesario usar un planmetro, del mismo se determina las reas comprendidas entre las curvas de nivel y la demarcatoria de la cuenca, la suma de todas estas reas ser el rea de la cuenca en proyeccin horizontal, a su vez esta rea debe comprobarse con un planimetrado general de la cuenca.

VASQUES V. A. (2000:78), define que esta se determinar segn el Plano Topogrfico o Carta Geogrfica, tomando en consideracin las lneas del divortium aquarium. Se puede estimar basndose en sus dimensiones del ancho y largo. El rea ser expresada en Km2c) Permetro de la Cuenca (p).

REYES C. L. (1992:6), en el plano de delimitacin de la cuenca se mide mediante un curvmetro, por ejemplo: la longitud de la lnea curva que conforma el contorno de la cuenca y considerando la escala del plano, se calcula el permetro de dicha cuenca.

d) Pendiente de la Cuenca.

REYES C. L. (1992:6-13), la pendiente de una cuenca es un parmetro muy importante en el estudio de toda cuenca, pues influye el tiempo de concentracin de las aguas en un determinado punto del cauce, existen varios criterios de determinacin; Criterio de Horton, Criterio de Nash, Criterio de Alvord y criterio de rectngulo equivalente.1.1. EL SUELO, IMPORTANCIA Y FUNCIONES EN EL ECOSISTEMA

MEXICO, CONAFOR (2004), el agua, el suelo, la fauna y vegetacin son patrimonio de todos y su conservacin ha sido reconocida como un asunto de inters; el cuidado de los suelos en las zonas forestales resulta ser una accin prioritaria para lograr la completa recuperacin de los bosques y selvas, pues sin suelos frtiles, el agua no se retiene y la vegetacin no puede desarrollarse.

HERNANDEZ M, G. (2010), el suelo es un recurso natural considerado como no renovable debido a lo difcil y costoso que resulta recuperarlo o mejorar sus propiedades despus de haber sido erosionado o deteriorado fsica o qumicamente, de ah la importancia de controlar su degradacin.

BECERRA M, A. (2005), Se han expresado diferentes acepciones del concepto suelo por mencionar algunas se refieren las siguientes:El suelo es la capa delgada de material intemperizado que cubre la superficie terrestre, de un espesor insignificante comparado con el de otras capas del planeta, sin embargo es de vital importancia para el desarrollo de la vida que se conoce, por lo que resulta trascendental para el hombre conocer este recurso y promover su conservacin por todos los medios a su alcance.

BECERRA M, A., comp. (2005), lo define como Materia mineral no consolidada, producto de la superficie terrestre que ha estado expuesta y ha sido afectada por factores genticos y ambientales del material madre, clima, macro y microorganismos y topografa actan todos ellos en un determinado tiempo este producto (el suelo) difiere del material del que se deriv en muchas propiedades y caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas.

HODGSON J, M., comp. (1987), define al suelo como: El conjunto de partculas naturales sobre la corteza terrestre que sirve de soporte a las plantas, con un lmite inferior que coincide con el de los minerales inconsolidados, o material orgnico que se encuentra en la zona de races de las plantas perennes o donde se han desarrollado horizontes impenetrables a las races, la capa superior de la corteza terrestre que posee propiedades diferentes de la roca infra yacente, como resultado de interacciones entre clima, organismos vivos, roca madre y relieve.

BECERRA M, A., comp. (2005), menciona que existen seis funciones principales del suelo.

Produccin agrcola y forestal.

Filtracin, Amortiguacin, Transformacin.

Reserva gentica

Fuente de materia prima

Infraestructura

Herencia cultural1.1. EROSIN

MIRANDA F. (1992), la erosin es aquel proceso de desprendimiento y arrastre de partculas del suelo provocado por la accin del agua, o del viento, o su remocin en masa.

TORRES E. (1982), la erosin del suelo puede definirse como la remocin y perdida del suelo de su lugar de origen y es ocasionada por la accin del agua, viento o la actividad biolgica en general.

VAZQUES A. (1997), es el fenmeno que comprende el desprendimiento y traslado o arrastre de las partculas de suelo por accin de agua, el viento o la actividad agrcola.

1.1. SIGNIFICADO DE LA EROSIN

FRIJLINK (1964), nos dice que la erosin es el proceso natural de destruccin de la superficie de la tierra y la remocin por el viento y el agua de los productos resultantes.

GAVANDE (1986), proceso de separacin y transporte de los materiales del suelo por los agentes de la erosin. El proceso consta de dos etapas consecutivas.

Las prdidas de suelo se desprenden de la masa del suelo, quedando de ser transportadas.

Los materiales desprendidos de la masa del suelo son transportados por la accin de los agentes de las erosin. El efecto combinado se expresa en trminos de peso o volumen por unidad de superficie y tiempo (Ta/ha/ao).

La erosin es aquel proceso de desprendimiento y arrastre de partculas del suelo provocado por la accin del agua, o del viento, o su remocin en masas.Hay dos clases de erosin:

A) La erosin Geolgica o natural, que se produce por la dinmica del medio ambiente, como el agua de las lluvias la corriente de los ros, el viento, el clima, la topografa. Esta erosin es imperceptible y tiende a buscar la estabilidad en la superficie del suelo y equilibrio entre el proceso de desgaste de la costra terrestre y la formacin nueva del suelo,

B) La erosin acelerada, es propiciada por el hombre al romper el equilibrio entre los suelos, la vegetacin, el agua y los animales. Esta erosin se da cuando el ecosistema natural es transformado por la practica productiva del hombre en un agro ecosistema, en este proceso se altera el ciclo bsico del ecosistema natural, es decir, de los diferentes flujos de la relacin suelo - planta - agua. En consecuencia se produce un empobrecimiento qumico del suelo, se reduce las poblaciones de microorganismos y empeoran las caractersticas fsicas del suelo. 1.1. PRINCIPALES FORMAS DE EROSION

MIRANDA F. (1992), identifica dos formas de erosin principales:

1.1. Erosin Hdrica

Es producido principalmente por efecto de la lluvia. El impacto de las gotas de agua en el suelo descubierto, ocasiona el desprendimiento de sus partculas y su remocin por agua de escorrenta. Los factores que intervienen en este proceso son: La intensidad y frecuencia de las lluvias El relieve del terreno La longitud de la pendiente La cobertura vegetal El tipo de suelo El manejo del sueloHay tres formas de erosin hdrica:A. Erosin laminarEs el arrastre uniforme y casi imperceptible de delgadas capas de suelo por el agua de escurrimiento. Es la forma de erosin menos notable y al mismo tiempo la ms peligrosa: Bajo este proceso erosivo, la capa superficial del suelo comienza a mostrar manchas en las pendientes debido a la prdida de nutrientes minerales y materia orgnica. Es as que se ha estimado que la erosin laminar de 1 cm de suelo superficial representa la prdida de 100 m3/ha.

B. Erosin en surcosEs la erosin que se presenta como consecuencia de una fuerte erosin laminar y el mal uso de herramientas de labranza. Ocurre cuando el agua de escurrimiento se concentra en lugares del terreno, hasta adquirir volmenes y velocidades capaces de hacer cortes en el suelo y formar canales o surcos que se destacan.Esta erosin se facilita en terrenos cultivados en el sentido de la pendiente. En pendientes menores al 20%, estos surcos pueden ser borrados con herramientas de labranza evitando que aumente su tamao hasta formas crcavas. Los daos de esta forma de erosin revisten tambin gravedad, sin embargo, por ser ms visibles que la erosin laminar el agricultor le presta atencin ms oportuna.C. Erosin en crcavasSe produce despus de la erosin laminar y en surco. Se forman cuando el agua de escurrimiento es mayor, produciendo surcos que se unen y forman zanjas de gran tamao, conocidas como crcavas generalmente ramificadosEstas zanjas no permiten el empleo de yuntas o maquinarias en la preparacin del terreno, ni otros trabajos de campo, tienen en general su origen en las siguientes causas: Las depresiones e irregularidades naturales del terreno Mayor intensidad y frecuencia de las lluvias Falta de correccin oportuna de la erosin en surcos Labranza a favor de la pendiente Pisoteo continuo del ganado en praderas sobre pastoreadas.BERGSMA E. (1998), indica que los procesos de erosin depende de la precipitacin, del material, de la posicin relativa en el paisaje (sobre flujo y humedad antecedente), de la forma de la pendiente, del uso y manejo del suelo.1.1. Erosin Elica

Causado por el viento en terrenos sueltos, localizado en regiones con variaciones altas de temperatura, poca precipitacin y predominio de vientos fuertes

La accin que el viento ejerce sobre la superficie del suelo depende de la fuerza y velocidad con que sopla. Sin embargo, son otros los factores que facilitan esta forma de erosin:

Velocidad del viento

Excesivo laboreo del suelo

Uso de herramientas inadecuadas

Sobre pastoreo de la cubierta vegetal

Suelo suelto, seco y desestructurado

Superficies extensas sin barreras vivas o cortinas rompe vientos.

MARTINEZ M. (1974), define como el desgaste del suelo producido por el viento, con el consiguiente traslado de sus partculas y posterior acumulacin en determinados puntos y lugares de la superficie del terreno, aun siendo por lo general menos perjudicial que la hdrica, a causado y causa con frecuencia serios daos a la capa superficial del suelo.

El transporte del suelo por el viento, est ntimamente relacionado con aquel provocado por las aguas; se presenta en las regiones ridas y semiridas, pudiendo verificarse tambin en zonas planas y ridas.

1.1. AGENTES DE LA EROSION HIDRICA

VARGAS M. (1994), los principales agentes de la erosin en la cuenca Zapatilla son: el agua, el viento, cambios de temperatura, el pisoteo por sobre pastoreo y las prcticas agrcolas inadecuadas. El agua, el sobre pastoreo y las prcticas agrcolas son los agentes que aportan en mayor grado en el avance acelerado de los procesos erosivos de la cuenca.1.1. El AguaAgente de mayor importancia en la cuenca, siendo en este caso la erosin hdrica el resultado de la energa producida por el agua al precipitarse sobre la tierra y al fluir sobre la superficie de los terrenos desprotegidos de cobertura vegetal.

1.1. El vientoEs un agente fsico que influye en la erosin y formacin de los suelos al causar el desprendimiento, transporte y deposicin de partculas finas de suelo, observndose este fenmeno en la parte alta del flanco Oeste de la cuenca.1.1. Pisoteo por PastoreoEl proceso erosivo tambin est influido por los organismos vivos en forma directa e indirecta. En forma directa, el pisoteo disgrega las rocas y el suelo, haciendo que el material suelto sea ms fcilmente transportable por el agua y el viento. En forma indirecta, al comer total o parcialmente la vegetacin que lo protege, con lo que aumenta la susceptibilidad del suelo a la erosin.1.1. Prcticas Agrcolas InadecuadasLa agricultura tradicional en la cuenca, sin un adecuado manejo y conservacin de suelos resulta ser peligroso, debido a que acelera el rpido avance de los procesos erosivos que implica un aporte considerable de sedimentos al cauce principal.El acelerado avance de degradacin es influencia directa de la agricultura tradicional que se practica en algunas zonas de la cuenca del rio Zapatilla.1.1. FACTORES QUE AFECTAN AL RITMO DE LA EROSION HIDRICAFLORES J, F. (1993), los factores de erosin son los elementos condicionantes que inciden directamente en la prdida o permanencia de los suelos, como pueden ser, Pendiente, erodabilidad de los suelos y la proteccin por la vegetacin.MORGAN R, P.C. (1997), menciona que los factores que determinan la tasa de erosin son la lluvia, la escorrenta, el viento, el suelo, la pendiente, la cobertura vegetal y la presencia o ausencia de medidas de conservacin.

QUINCY C, (1960), la erosin puede ser parcialmente considerada como funcin de la cantidad y proporcin de la escorrenta, en relacin con las caractersticas fsicas y qumicas inherentes en el suelo.Analiza y describe los factores que afectan el ritmo de la erosin de la siguiente manera: 1.1. Efecto de la Lluvia sobre la EscorrentaQUINCY C, (1960), la cantidad, intensidad y duracin de la lluvia tiene un profundo efecto sobre la cantidad y proporcin de la escorrenta resultante, como lo tiene el tiempo transcurrido desde la lluvia precedente. Como la lluvia no se puede gobernar, el nico procedimiento fructfero es someter a un estudio crtico todos los datos existentes con el fin de determinar, para una localidad dada: La combinacin de caractersticas ms perjudicial La penalidad con la que se repiten las tormentas de carcter perjudicial. Cul es la clase de tormenta, de tipo peridico contra cuyos daosos efectos es econmicamente factible protegerse.Los aguaceros de gran intensidad y duracin relativamente corta producen invariablemente la mxima escorrenta en los terrenos sujetos a erosin. 1.1. Efecto de la TopografaQUINCY C, (1960), la pendiente afecta la escorrenta imprimindole velocidad, de acuerdo con la conocida Ley de cada de los cuerpos, pero se modifica segn las condiciones del medio ambiente. Es evidente que, a igualdad de las dems condiciones, resulta que, cuando ms fuerte sea la pendiente, menor ser el tiempo disponible para la absorcin, y ms rpida resbalara la escorrenta.1.1. Efecto de la Vegetacin

MORGAN R, P.C. (1997), la vegetacin acta como una capa protectora o amortiguadora entre las atmosfera y el suelo, los componentes areos como hojas y tallos absorben parte de la energa de las gotas de lluvia, del agua en movimiento y del viento, de modo que su efecto es menor que si actuaran directamente sobre el suelo, mientras que los componentes subterrneos, como los sistemas radiculares, contribuyen a la resistencia mecnica del suelo.

FLORES J, F. (1993), la vegetacin tiene una influencia directa sobre el efecto de la erosin hdrica, un rbol o arbusto protege al suelo en tres formas, a travs de su copa, a travs de las hojas que tira y a travs de su raz.QUINCY C, (1960), el papel de la vida vegetal en la conservacin del suelo y el agua de los terrenos es de trascendental importancia, y se manifiesta bajo los siguientes aspectos:

Accin directa de dispersin, intercepcin y evaporacin, ejercida por el follaje de los rboles y arbustos al caer las gotas de lluvia.La vegetacin, permite una mejor fijacin suelo e infiltracin de la lluvia a travs de las races.

La vegetacin, disminuye la velocidad de escurrimiento en terrenos con pendiente de consideracin, ya que ofrece resistencia al escurrimiento1.1. Efecto de las Propiedades del SueloFLORES J, F. (1993), menciona que las propiedades del suelo que tienen efecto en la erosin causada por el agua son, la capacidad de absorcin y retencin de agua, condicin de superficie e infiltracin, facilidad de dispersin, tamao de las partculas y grado de agregacin.

QUINCY C, (1960), la textura ofrecida por un perfil de suelo afecta en gran manera a la facilidad con que es absorbida el agua, pero no la determina enteramente, y por consiguiente, afecta analgicamente a la cantidad de agua que queda disponible para correr por la superficie. La estructura del suelo, es otro factor determinativo de la proporcin de la infiltracin por efecto de la mayor o menor cantidad de poros intersticiales relativamente grandes que dicho suelo presenta.1.1. Efecto de Diversas VariablesQUINCY C, (1960), existe diversas variables que afectan el ritmo de la erosin, pero las ms resaltantes son:

La accin depredadora del hombre, a travs de sus diversas actividades: tala de arbustos, sobrepastoreo, quema, etc

Construccin de infraestructura de servicio: caminos, vas frreas, canales, etc. sin planificar las condiciones de estabilidad ms adecuadas para que no altere el equilibrio ecolgico de la cuenca. 1.1. EFECTOS DE LA EROSION EN LA AGRICULTURA

ANCCO G, Y. (2006), la erosin representa tambin un costo neto para la agricultura en cuanto que significa una prdida de tierra productiva, as como de nutrientes y materia orgnica que deben sustituirse con fertilizantes, lo que obliga al agricultor a efectuar considerables desembolsos si desea mantener la productividad del suelo, donde se analizan con detalle las consecuencias sociales, econmicas y fsicas de la erosin de la tierra agrcola, y las medidas que debern adoptarse para combatir la erosin en diferentes tipos de aprovechamiento de la tierra, especialmente en los pases en desarrollo.

1.1. METODOS PARA LA CUANTIFICACION DE PRDIDA DE SUELO POR EROSION HIDRICA EN FORMA DIRECTA.

HERNANDEZ M, G. (2010), se han desarrollado distintos procedimientos de estimacin de la prdida de suelo por erosin hdrica, particularmente para la estimacin en superficies amplias.

Para cuantificar la magnitud de la erosin se han desarrollado diferentes mtodos, algunos basados en la determinacin directa del suelo perdido por erosin mientras que otros constituyen estimaciones numricas del proceso.

1.1. Mtodo de Varillas Marcadas

BECERRA M, A., comp. (2005), ste mtodo es til solo en terrenos no cultivados, consiste en clavar firmemente una serie de varillas sobre el terreno, distribuidas en cuadriculas, cada varilla es marcada al nivel de la superficie para referencia posterior. Despus de un periodo establecido se registra la distancia desde la primera marca de la varilla hasta el nivel actual de la superficie del suelo, el promedio de esas ser el espesor del suelo perdido expresado en (ton/ha.ao)1.1. Mtodo de Cubicacin de Crcavas

BECERRA M, A., comp. (2005), este mtodo consiste en cuantificar el volumen vaco de suelo, esto es, el volumen faltante de suelo que fue arrastrado durante el proceso erosivo en la crcava. Para ello se requiere medir la superficie de una serie de secciones transversales en la crcava, las que multiplicadas por la longitud del transecto del cual son representativas, proporcionan el volumen de material perdido por erosin, ese volumen puede ser tambin expresado en toneladas1.1. Parcelas de Escurrimiento

BECERRA M, A., comp. (2005), las parcelas o lotes de escurrimiento constituyen uno de los mtodos ms precisos para cuantificar la prdida de suelo. El mtodo consiste en colectar el escurrimiento y los slidos arrastrados que se generan en una pequea parcela de forma alargada en el sentido de la pendiente, la escorrenta es separada del terreno adyacente colocando laminas de asbesto en cuya parte inferior se colecta y es conducida por tubera a un tanque de almacenamiento.1.1. MODELOS UTILIZADOS EN LA DETERMINACION DE LA EROSION HIDRICA

MORGAN R, P.C. (1997) Son modelos que nos ayudan a predecir la intensidad de la erosin por accin hdrica, La mayora de modelos de la actividad erosiva han sido desarrollados para estimar en forma cuantitativa diferentes procesos erosivos.1.1. Modelo Emprico

RAMOS TAIPE, C.L. (2001), el modelo ms sencillo, y se considera del tipo caja negra

Qs = aQ

Donde, Qs es la descarga de sedimentos, q es la descarga del agua, a y b son constantes que pueden ser calculados por mnimos cuadrados.

1.1. Modelo Musgrave

RAMOS TAIPE, C.L. (2001), Modelo para estimacin de prdida de suelo por erosin hdrica, en este modelo de Musgrave la cantidad de erosin, est dada por:

En donde:C: Cobertura vegetal

E: Erosionabilidad relativa del suelo

S: Pendiente en porcentaje

L: Longitud de pendiente

P30: Precipitacin mxima en 30 min (mm)1.1. Modelo SLEMSA

RAMOS TAIPE, C.L. (2001), Este modelo del (Soil Loss Estimator for Southern Africa), fue desarrollado en Zimbaue

K: perdida media anual del suelo (t/ha)

X: factor adimensional que combina longitud y grado de la pendiente

C: factor adimensional que depende del manejo del cultivo.

1.1. Modelo Predictivo de Morgan y FinneyRAMOS TAIPE, C.L. (2001), Solo para mencionarlo, este mtodo emplea dos operadores, una fase hidrulica y otra fase de sedimentacin

Fase hidrulica:

Fase de sedimentacin:

1.1. MODELO DE LA ECUACION UNIVERSAL DE PERDIDA DE SUELOS1.1. GeneralidadesMANCILLA E, G.A. (2008), para la prediccin de prdidas de suelo a travs de USLE, es necesario valorar cada uno de sus factores. Esto se realiza mediante la observacin de parmetros de diversa ndole, los cuales pueden cuantificarse directamente. Sin embargo, muchas veces la experiencia, el contraste con otras situaciones similares, o bien la formacin integral del profesional relacionada a las dinmicas ecosistmicas, proporcionan el criterio tcnico y el buen juicio para evaluar parmetros sin la necesidad de recurrir a costosos anlisis. An as, es conveniente reunir antecedentes histricos de las reas que se requiera clasificar en trminos de montos de erosin.

A continuacin se describen las maneras ms ptimas para la estimacin de cada uno de los factores de la ecuacin USLE.

La Ecuacin Universal de Prdida de Suelos, USLE, fue desarrollada por Wischmeier (1978), como una metodologa para la estimacin de la erosin laminar en parcelas pequeas. Luego de varias modificaciones la ecuacin se presenta como una metodologa de gran utilidad en la planificacin de obras de conservacin de suelos.Se ha considerado que la USLE (Wischmeier, 1978), hasta el momento, representa la metodologa ms idnea para el clculo de las prdidas de suelo en tierras agrcolas; por ello, se ha utilizado esta metodologa como una gua para la evaluacin de acciones en manejo de cuencas, en especial aquellas que conllevan a un cambio del uso de la tierra y manejo de suelos. De acuerdo a la USLE, la tasa de prdidas de suelo por erosin hdrica, T, es una funcin de: el poder erosivo de la lluvia, R, la erodabilidad de los suelos, K, la cobertura vegetal, C, la prctica conservacionista, P y el factor combinado de la pendiente y la longitud de la misma, LS; todos estos factores conforman la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo, USLE, la cual se expresa como:T= R*K*C*P*L*S(2.1)

1.1. Erosividad de la lluvia (Factor R)

MANCILLA E, G.A. (2008), el factor R de erosividad corresponde a la sumatoria de los productos de las energas de todos los eventos de lluvias erosivas anuales con sus respectivas intensidades mximas en 30 minutos (E*I30), lo cual da una idea de la agresividad con que la precipitacin influye en el proceso de degradacin del suelo por erosin hdrica.

A fin de cuantificar con precisin la energa de la lluvia y su intensidad mxima en 30 minutos, se requiere conocer idealmente el detalle de la dinmica horaria de la precipitacin en su lapso de duracin. Para ello es bastante necesario tener registros de precipitacin mediante pluvigrafos (ver figura 01), ya sea de tipo mecnico (utilizando cintas), o bien a travs de almacenadores de datos en memorias (loggers).

Figura 01: Pluvigrafo y cinta de registro

1.1. Mtodo normal USLE

MANCILLA E, G.A. (2008), El factor R depende de la intensidad de lluvia y de la lluvia total. El factor se estima para cada una de las tormentas significativas ocurridas durante un registro de una longitud aceptable, por lo general mayor de 10 aos. Normalmente es determinado para cada mes del ao y se presenta como valores acumulados, otra forma de presentar los resultados es mediante un mapa de isoerodentas a nivel anual.

Para la estimacin de R, es necesario contar con registros de lluvias en la forma de hietogramas. A partir de esos registros se calcula el valor de la energa de la lluvia, E, para cada intervalo de tiempo de lluvia constante. Luego se calcula el ndice de erosin, EI, para el evento.

FOSTER et al. (1981) presentan un mtodo de clculo para el sistema mtrico.ej = -0.119 + 0.0873 log10 ijij < 76 mm/h(2.2)

ej = 0.283

ij > 76 mm/h...(2.3)

En donde ej es la energa cintica en megajoules por hectrea por milmetro de lluvia (Mj/ha*mm) para el intervalo de tiempo j; ij es la intensidad de lluvia del intervalo, en mm/h. Para calcular la energa para el evento se usa la ecuacin:

E = e j p j (2.4)

(WISCHMEIER Y SMITH, 1978), en donde I30 es la mxima intensidad registrada en 30 minutos y se expresa en mm. EI se expresa en Mj*mm/ha*h. Las tormentas menores de 13 mm y distanciadas por ms de 6 horas de otros eventos no se consideran en el clculo de EI, a no ser que caigan ms de 6 mm en 15 minutos.1.1. Mtodos Alternativos

MANCILLA E, G.A. (2008), Para aquellos casos en que no exista mucha informacin, es necesario utilizar metodologas que puedan ayudar a resolver el problema. Hay que aclarar que en estas circunstancias, los resultados obtenidos hay que utilizarlos con las reservas del caso. A continuacin se presentan algunas metodologas que pudieran ser utilizadas:a) Mapas de Isoerodentas.Los mapas de isoerodentas representan la mejor forma de estimar R cuando no se cuenta con datos locales. Estos mapas son obtenidos a partir de informacin detallada, la cual es luego regionalizada mediante mapas de isolineas de R. b) Estimaciones basndose en la lluvia mensual.Los valores de EI son obtenidos mediante ecuaciones de regresin obtenidas con datos medidos. Las ecuaciones por lo general son del tipo:EIm = a + bPm(2.5)Donde:

Eim = es el valor del EI para el mes m (mm)

a y b son los parmetros de la ecuacin y varan con la localidad1.1. Erodabilidad del Suelo (Factor k)1.1. Mtodo de la Ecuacin

MANCILLA E, G.A. (2008), Como se mencion anteriormente, K es el factor de erodabilidad y se calcula en funcin de: porcentaje de limo + arena muy fina, porcentaje de arena, porcentaje de materia orgnica, ndice de permeabilidad e ndice de textura. El factor K se puede estimar mediante el nomograma que aparece en la (figura 02) o puede ser calculado analticamente mediante la ecuacin:

100 K = 2.1 M1.14 (10-4) (12-a) + 3.25 (b-2) + 2.5(c-3) (2.6)En donde:M = (% limo + arena muy fina)*(100 %arcilla)a = % de materia orgnica

b = cdigo de estructura de suelo c= clase de permeabilidad

El valor de K est expresado en unidades inglesas, para transformarlo a unidades mtricas deber ser multiplicado por un factor, de esa manera, para obtener K en unidades mtricas se multiplicar sta por el factor 1.317 (para R en centmetros). Tanto la ecuacin 2.6 como el nomograma de la figura 02, son vlidos para suelos con valores de (limo+arena muy fina) menores de 70%.1.1. Mtodo Grafico

MANCILLA E, G.A. (2008), El mtodo grfico o nomograma de erodabilidad es la manera ms tradicional de estimar el factor K. La determinacin grfica del factor de erodabilidad se efecta proyectando siempre lneas rectas en el interior del nomograma. Se comienza ingresando con el porcentaje de limo ms arena muy fina en el grfico izquierdo. A partir de este valor, se proyecta una lnea recta hasta interceptar la correspondiente curva representativa del porcentaje de arena del suelo en cuestin. Desde ese punto se proyecta verticalmente la lnea hasta topar con la curva que representa el porcentaje de materia orgnica del suelo. Desde all se contina hacia la derecha, cruzando la primera aproximacin del valor K, la cual es til si no se dispone de los antecedentes de estructura o permeabilidad. De esta manera, se ingresa al grfico derecho, continuando la proyeccin realizada, hasta interceptar la lnea correspondiente al cdigo de estructura del suelo en cuestin. Desde ese punto, se desciende por el grfico hasta topar la lnea que representa el cdigo de permeabilidad adecuado al suelo en estudio. Finalmente, desde ese punto se traza la lnea recta hacia la izquierda del grfico, hasta encontrar el factor correspondiente de erodabilidad del suelo (K).

Figura 02: Grfico o nomograma para la determinacin de la erodabilidad del suelo (adaptado desde Wischmeier y Smith, 1978)1.1. Longitud y Grado de la Pendiente (Factor LS)MANCILLA E, G.A. (2008), La inclusin de los factores topogrficos agrega matices importantes en el modelo USLE. En trminos simples, el grado de inclinacin de un terreno (S) entrega el componente de gravedad necesario para comenzar el movimiento del flujo concentrado y otorgarle velocidad, mientras que la longitud de la pendiente (L) es un factor que condiciona el volumen de agua que fluye en una ladera determinada, y por lo tanto el esfuerzo de corte que el flujo tiene. Otra variable topogrfica de no menor relevancia es la forma de la pendiente. En efecto, la convexidad o concavidad de una ladera puede determinar el aumento de velocidad del flujo concentrado, o bien su reduccin y estancamiento.

1.1. Calculo de L y S

PAULET (1992), El grado en que se da la erosin por el agua es afectado en gran proporcin por la inclinacin y la longitud de la pendiente. Los dos efectos han sido evaluados en formas independientes por la investigacin y se representan en la ecuacin de erosin por S y L respectivamente. Sin embargo, es conveniente considerar los dos como un solo factor topogrfico (LS).El efecto de la topografa sobre la erosin est representado por los factores longitud (L) y grado de pendiente (S). La longitud L se define como la distancia entre el punto de origen del flujo del agua de escorrenta y cualquiera de los siguientes segn el que sea limitado para el area que se considere:

El punto donde la pendiente decrece hasta el punto donde comienza a haber deposicin.

El punto donde la escorrenta entra a un canal bien definido que puede ser parte de un sistema de drenaje o un canal construido tal como una terraza o un canal de desviacin.

MONTES et al (2001), menciona y aplica la ecuacin siguiente para determinar el efecto de la pendiente, S, con la longitud de flujo, L, en un factor topogrfico:

LS = (x/22.13)m (0.065+0.045s+0.0065s2) (2.7)

Donde:

X = longitud de la pendiente, en m.

m = exponente que depende del grado de pendiente s = pendiente del terreno, en %

FOSTER and WISCHMEIR (1974), indican que esta ecuacin funciona correctamente cuando las pendientes son aisladas y uniformes. Cuando este no es el caso, el clculo debe hacerse por segmentos a travs de la expresin:

(2.8)Donde:Sj = Factor de pendiente para el segmento j, en m/m

= Distancia desde la frontera inferior del segmento j hasta la frontera aguas arriba en m.El exponente m es funcin de pendiente del terreno, y adopta valores segn el siguiente orden:Cuadro N 01: Valores de m en funcin de la PendientePENDIENTE (%)m

10.2

1 - 30.3

3 - 50.4

50.5

Fuente: Garza Motemayor Antonio (1990)1.1. Cubierta Vegetal y Manejo del Recurso (Factor C)FOSTER and WISCHMEIR (1974), El factor de cultivo C es un ndice del grado de cobertura y proteccin que presenta la vegetacin. Ese factor es constante para cultivos permanentes y variable para cultivos anuales. La estimacin del factor C es de suma importancia ya que es el ms variable y sujeto a cambios. En manejo de cuencas este factor puede ser modificado a fin de minimizar las prdidas de suelo por erosin.

MANCILLA E, G.A. (2008), El factor C de USLE representa el grado de proteccin que un determinado tipo de cubierta vegetal ofrece al suelo, en oposicin al resto de las variables que facilitan la erosin hdrica. En otras palabras, en el factor C estn representados los efectos del porcentaje de cubrimiento de la vegetacin, el efecto protector de los residuos vegetales incluidos en la hojarasca y la accin de agregacin que tienen las races en el suelo. En s, el factor C aparece como el ms subjetivo, especialmente en materias de ndole forestal, puesto que su determinacin ana antecedentes puntuales de investigaciones, ms que datos resultantes de una planificacin seria y constante. Diferente es el caso de los suelos de aptitud agrcolas, dado que USLE fue establecida primordialmente para este tipo de terrenos y la gran mayora de los datos y parmetros existentes derivan de ellos. El factor C para cultivos agrcolas incluye los efectos de labores anexas, tales como preparacin del sitio, poca de siembra y rotaciones usuales para diferentes tipos de clima y suelo.

MET ALARN (2005), La cobertura de suelo es la ms grande defensa contra la erosin de suelo, pero un mantenimiento de variables de sistema de cultivos y manejo tambin influyen altamente en la habilidad de la superficie de suelo a resistir erosin. Todo esto es combinado en el factor de cobertura y manejo, C. Hay un procedimiento para calcular C para un cultivo y sistema de manejo dado con relacin a un patrn de lluvia. Tablas regionales de valores de C son disponibles en la literatura as como para condiciones de sitios de construccin, pastizales y bosque. valores de C universalmente no validos no existen. Por la gran variedad de cultivos, secuencias y rotaciones de cultivos y manejos, seria necesario la evaluacin de valores de C experimentalmente en condiciones locales.

Cuadro N 02: Valores de C en funcin de la Pendiente

DESCRIPCIONVALOR DE C

Bosques densos0.1

Bosques Semidensos0.3

Matorral0.4

Arbustos0.3

Arbustos-Pastos0.25

Sabana y Matorral0.5

Cultivos0.17

Suelo desnudo0.8

Suelo Desnudo Rocoso0.4

Pastos0.32

Pastos y Arbustos0.3

Bofedales0.003

Pajonales0.04

Tierras de uso Agrcola en Actividad0.25

Tierras de Uso Agrcola en descanso0.4

Tierras de uso Agrcola en descanso Prolongado0.4

Tierras Degradadas0.45

Cuerpo de Agua0

Fuente: Red de Estudios Sociales en Prevencin de Desastres en Amrica Latina - 19981.1. Practicas de Conservacin (Factor P)

El factor P, representa la relacin entre la erosin producida sin ninguna prctica conservacionista, P=1, y la erosin producida con prcticas conservacionistas. El valor de P, depende del tipo de prctica y de la pendiente del terreno. Las medidas agronmicas de manejo de cultivo, tales como manejo de desechos, labranza en contorno, etc., no se incluyen en P. Los valores de P se refieren por lo general a: curvas de nivel, cultivos en fajas y terrazas; por lo general las terrazas van acompaadas de siembra en curvas de nivel y/o franjas.El factor de prctica conservacionista, P, refleja el efecto de las prcticas de conservacin de suelos que tienden a modificar la topografa, tales como: terrazas, cultivos en franjas y curvas de nivel. El Cuadro N 03 presenta los valores ms comunes de P, de acuerdo a la prctica conservacionista y la pendiente.

Cuadro N 03: Valores de P en funcin de Practicas Conservacionistas

Pendiente (%)Cultivo en contorno - Curvas de NivelP (Cultivo en Terrazas)

PLongitud Mxima Ladera

1 - 20.61220.12

3 - 50.5910.1

6 - 80.5610.1

9 - 120.6370.12

13 - 160.7240.14

17 - 200.8180.16

21 - 250.9150.18

Fuente: Factor P de prcticas de conservacin (adaptado desde las Tablas 13 a 15 del manual USLE, Wischmeier y Smith, 1978)1.1. PRACTICAS DE CONSERVACION DE SUELOS PARA RIESGO DE EROSION HIDRICAFARFAN L, y DURANT O, A. (1998), En manejo y evaluacin de pastizales, menciona que las zanjas de infiltracin son pequeos canales de seccin rectangular o trapezoidal que se construyen transversalmente a la pendiente del terreno y deben ser al nivel, en el borde superior de la zanja se recomienda sembrar plantas de buen macollaje a modo de barreras vivas y darle mayor proteccin.

Las zanjas de infiltracin requieren de un mantenimiento y limpieza peridica, en suelos superficiales es posible que la zanja debe ser excavada en la roca madre, necesitando mayor mano de obra y herramientas.

FREDERIC F, (1981), La razn por la cual esta forma de realizar hileras de plantas perennes para aprovechar mejor el agua es que, al instalarse a lo largo de la pendiente especies nativas de periodos vegetativos perennes se tiende a la situacin ideal en la que nunca quedara la ladera expuesta al arrastre del material por la escorrenta, al producirse precipitaciones, es retenido por la vegetacin de las barreras que se encuentran en ese momento en esta forma incluso, esta prctica contribuye a que, a la larga se vaya formando terrazas.

MINISTERIO DE AGRICULTURA (1988), para el control de la erosin hdrica, la instalacin de plantas dispuestas en hileras generalmente a nivel y a intervalos variables, a travs de la vertiente, es una prctica que contribuye eficientemente en el control de la erosin, sobre todo si va acompaado o complemento con otras medidas agronmicas y /o mecnicas de conservacin de suelos.

1.1. SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG)1.1. Conceptos de SIGCHUVIECO E. (1992), En los ltimos aos la denominada revolucin informtica, con las nuevas herramientas nos permite aprovechar la vasta cantidad de informacin, entre estas se tiene los Sistemas de Informacin Geogrfica y la Teledeteccin que surgen como alternativa casi imprescindibles, a los mtodos tradicionales de recopilacin y procesamiento de informacin espacial. La tcnica del SIG permite abordar la tarea de integracin entre una y diversas variables de componentes espaciales y darles mltiples aplicaciones, La teledeteccin brinda una rpida evaluacin de los fenmenos medio ambientales de gran radio de cobertura, desde problemas de contaminacin marina hasta deteccin de yacimientos o inventarios de incendios forestales.

Figura N03: Componentes de un Sistema de Informacin Geogrfica SIG

BERRY J, K.(1986), menciona que con el ingreso de las computadoras y el desarrollo de los programas, el SIG, es definido como un sistema de hardware, software y procedimientos analticos de base de datos geogrficos o espaciales, capaces de efectuar consultas y transformaciones sobre el espacio constituyndose en una herramienta verstil, eficiente y oportuna para el planeamiento regional urbano rural y la toma de decisiones, cuyas principales funciones se resumen en: entrada, manejo, anlisis y salida de datos.

Figura N04: Esquema de Funcionalidad de un Sistema de Informacin Geogrfica SIG

1.1. Estructura de datos espaciales: Raster y VectorialLa variacin natural de los recursos naturales en el espacio geogrfico puede ser captada (ingreso y recuperacin de datos), en el SIG, esencialmente mediante dos estructuras de datos: raster y vectorialRaster: La variacin natural total en un rea puede ser dividida sistemticamente en unidades de tamao regular lo ms pequeo posible. Cada unidad es representada por un par de coordenadas geogrficas, representando su centroide, y un valor que refleja el valor del atributo que se desea representar. Tales unidades forman enrejados cuyas celdas son ya sea de forma cuadrangular, rectangular, triangular, etc. Los datos organizados de tal manera son conocidos como raster.

Vectorial: La variacin natural puede representarse tambin en trminos de clases, cuya distribucin geogrfica es representada a su vez mediante areas o unidades cartogrficas las cuales se suponen internamente homogneas. Los linderos de tales unidades provenientes de mapas o imgenes son representados en trminos de una sucesin de puntos definiendo lneas, que a su vez definen polgonos, ya sea abiertos o cerrados. Las coordenadas geogrficas de las unidades cartogrficas (x,y) de tal sucesin de puntos define vectores de valores x,y. Las entidades espaciales: puntos, lneas y polgonos son representadas en SIG en trminos de tales vectores.

Ambos sistemas ofrecen ventajas e inconvenientes para el almacenamiento y posterior manipulacin de variables. Asi se puede mencionar que el formato vectorial, es mas conveniente para el almacenamiento, puesto que cada unidad se define por sus lmites.

En el formato raster hay tantos nmeros como variables por cuadriculas independientemente.

Tambin la estructura vectorial es ms ventajosa en los que se refiere a la precisin, por cuanto cada unidad se define por sus lmites reales, en el caso del raster el espacio se divide en unidades discretas (celdillas), y las fronteras entre clases se debe adaptarse a ese trazado regular. 1.1. Aplicacin del Sistema de Informacin Geogrfica en la determinacin de los Eventos Naturales.INADE (2000), la identificacin de las reas crticas se realiza a travs del mtodo del anlisis geogrfico ambiental del territorio y se aplica para ello la tecnologa de percepcin remota y Sistemas de Informacin Geogrfica para la adquisicin, sistematizacin y procesamiento de datos geogrficos, que son reforzados con los trabajos de campo. Cuya automatizacin requieren de la utilizacin de procesadores digitales y por lo tanto de la conversin masiva de la informacin analgica a digital. As en el caso de los riesgos, se establecen mediante el anlisis integrado de los mapas de geomorfologa, pendiente, clima, ssmico, hidrogrfico, litolgico y cobertura vegetal, y la sensibilidad, se establece con los mapas de pendientes, hidrografa, cobertura vegetal y uso actual del territorio.

Es importante por lo tanto, disponer de un sistema que permita que la informacin, tanto geogrfica como tabular, sea manejada de una manera rpida y eficiente, con la posibilidad de una continua actualizacin, lo cual solo puede ser logrado a travs de un Sistema de Informacin Geogrfica.

El procedimiento de unidades integradas de territorio, permite concentrar varios factores ambientales, procedentes de diversas fuentes de datos, en un solo mapa. Este mapa muestra unidades homogneas que tiene las mismas caractersticas generales distribuidas en toda su extensin.

OEA (1993), La aplicacin del SIG en el manejo de los peligros naturales y planificacin del desarrollo solo estn limitados por la cantidad de informacin disponible y por la imaginacin del analista, Generalmente con la informacin fcilmente disponible sobre eventos naturales, investigaciones cientficas y cartografia de peligros se tiene material suficiente para llevar a cabo una evaluacin preliminar con el SIG, del estado de los peligros naturales y orientar las actividades de planificacin de desarrollo.

CAPITULO III

3.1. AMBITO DE ESTUDIO3.1.1. UBICACIN, LMITES Y EXTENSION.Ubicacin y extensin.

Ubicacin Poltica:

Repblica: Per

Departamento: Puno

Provincias: El Collao

Distritos

: Pilcuyo, Juli e Ilave

Localidad: Cuenca del Ro Zapatilla

Ubicacin Geogrfica:

La cuenca hidrogrfica del ro Zapatilla se encuentra entre las coordenadas UTMs siguientes:

Norte: 8185.000.00 a 8222,500.00

Este: 427,000.00 a 444,000.00

Altitud: 3811.00 a 4650.00 m.sn.m.

La cuenca hidrogrfica del ro Zapatilla tiene una superficie de 438.19 km2 y n permetro de 106.80 km.La cuenca del rio zapatilla colinda con las siguientes cuencas:

Norte Cuenca del rio Ilave

Este Sub cuenca del rio salado

Sur Cuenca del Rio Callacame y Cuenca del rio Ilave

Oeste Cuenca del Rio Ilave3.1.2. ASPECTOS SOCIALES

3.1.2.1. Caractersticas de la Poblacin

La poblacin total del distrito de Pilcuyo, al ao 2007 haciende a 14,151 habitantes, que representa el 17% de la provincia de El Collao; de los cuales el distrito de Pilcuyo-Urbano son 684 habitantes que representa el (49%) son varones y 688 (51.%) son mujeres respectivamente; as mismo, 12,779 habitantes (90%) se encuentra asentados en el rea rural y 1372 habitantes (10 %) en el rea urbana, lo cual nos indica que la poblacin de Pilcuyo es eminentemente rural.

a) Poblacin por grupos de edad

La poblacin es predominantemente joven, entre la edad de 1 a 14 aos que representa el 25.2%, seguida por el grupo de edad de 15 a 29 aos que hace un porcentaje de 22% de la poblacin total del distrito. El distrito cuenta con un potencial de recurso humano joven que permitir proyectarse con mejores oportunidad de desarrollo y una eficaz ejecucin de muchas obras y/o proyectos, puesto que mejoraran los ndices de Educacin y condiciones de vida.

b) Poblacin Econmicamente Activa

La Poblacin Econmicamente Activa en el distrito de Pilcuyo representa el 38% del total de la poblacin, esto comprende a la poblacin que cuenta con ms de 6 aos, y se dedica a alguna actividad econmica. La Poblacin Econmicamente no Activa representa el 63%; As tenemos que la poblacin de 6 aos a ms, hacen un total de 5,324 habitantes, los cuales representan a la Poblacin Econmicamente Activa, y la Poblacin Econmicamente no Activa es de 8,827 habitantes.

3.1.2.2. Dinmica Poblacional del rea de Estudio

a) Actividad Ganadera: El distrito de Pilcuyo, tiene como fuente de ingreso al engorde de ganado vacuno, es un espacio donde se desarrolla predominantemente la produccin pecuaria, dedicado a la crianza de animales conformado por ganado Vacuno, ovino, camlidos, porcino, aves, etc.-Como condicin permanente de trabajo constituyndose esta actividad como fuente principal de ingresos para las familias por la venta directa de ganado, ovino y equinos hacia el mercado as como por la venta de sus derivados como queso, leche, cuero, lana y otros. b) Actividad Agrcola: Considerando los principales cultivos transitorios como papa, quinua, habas, avena forrajera, entre otros, en promedio en cada uno de los referidos cultivos, la superficie cultivada por agricultor no sobrepasa la hectrea. Esto demuestra el gran problema de parcelacin de tierras que an prevalece en el distrito, lo que contribuye a los bajsimos ingresos agrcolas que se obtienen en la zona.

3.1.2.3. Servicios a la Poblacina) Sector salud En el distrito de Pilcuyo, a nivel del sector salud se ubica la microrred Pilcuyo conformado por 8 postas mdicas encargadas de atender a la poblacin total sin embargo la atencin que brindan son deficientes esto debido a una infraestructura y equipamiento inadecuada. As mismo la poblacin atendida es a nivel de atenciones recuperativas ms no preventivas como debera ser.

Segn los indicadores existe carencia de servicios bsicos en el Mapa de Pobreza de FONCODES 2006, del Distrito de Pilcuyo el 11% de la poblacin no tiene acceso al agua, 29% no posee el servicio de desage y una tasa de desnutricin de nios de 6-9 a aos de 21% estos indicadores nos dan a conocer la debilidad que existe por parte de la poblacin a contraer enfermedades diarreicas agudas, enfermedades respiratorias, tuberculosis, Anemia, mortalidad materna infantil y otros.

b) Sector Educacin: El distrito de Ilave posee el 30% de centros educativos a nivel de la provincial de El Collao, dentro de los cuales en su mayora poseen infraestructura educativa sin embargo dichas infraestructuras tiene deficiencia en equipamiento educativo as como la interconexin con el mundo global

En el distrito de Pilcuyo del 100% de estudiantes que acuden a centros educativos casi el 90% se dedican a la actividad agropecuaria (apoyando a sus padres ya que esta actividad es la fuente de ingresos de las familias), minimizando horas dedicadas al estudio es por lo cual muestran bajos rendimientos en compresin lectora, lgico matemtico as como otros cursos3.1.3. DIAGNOSTICO DE LOS RECURSOS NATURALES

3.1.3.1. Recursos Hdricos

El sistema hidrogrfico de la cuenca del rio Zapatilla presenta como ro principal, el ro Zapatilla, as como el lago Titicaca. Las precipitaciones pluviales son aprovechadas para los cultivos as como para manejo de pasto para la actividad pecuaria. Las precipitaciones pluviales intensas en la zona altura generan desborde del ro Zapatilla as como de las cuencas vecinas y el crecimiento del lago Titicaca, afectando peridicamente la actividad agropecuaria y a las comunidades aledaas. aparte de la precipitacin pluvial tambin se tiene como fuente de captacin a las agua subterrneas (pozos, riachuelos) as como la red hidrogrfica (ros), dicho recurso es elemental y esencial para el consumo humano as como para la actividad agropecuaria.3.1.3.2. Geomorfologa

Los rasgos geomorfolgicos de la zona tienen generalmente bastante estabilidad, sin embargo es necesario considerar algunos de los procesos que lentamente van modificando el relieve influenciados a veces por la accin del hombre, dentro de estos se puede mencionar el escurrimiento hdrico superficial, fenmenos gravitacionales y ocupacin del terreno en zonas de fuerte pendiente .

Los procesos originados por escorrenta superficial, se manifiestan durante periodos de fuerte precipitacin pluvial, afectando las partes altas de superficies colinazas y montaosas y concentrndose con mayor incidencia en las partes bajas donde se llega a formar surcos, crcavas en forma local. El el rea de estudio se ha cartografiado en laderas con pendientes moderadas, donde la accin antropica no controlada (sobre pastoreo y cultivos inadecuados se viene incrementando.

Existen pequeas reas prximas a los cauces bajos de los ros, que son afectadas peridicamente por erosin de riberas e inundaciones de baja magnitud, causando a veces daos considerados en zonas de uso agrcola y ganadero.

Por otro lado, se ha podido notar que gran parte de las reas de cultivo, se encuentran sobre antiguos depsitos coluviales, que se han originado por movimientos de material en laderas con fuerte pendiente.

Estos procesos vienen modificando el paisaje natural en mayor o menor magnitud, siendo ms notables en las superficies altas, donde los rasgos topogrficos como escarpes, cumbres con fuertes pendientes y divisoras de agua favorecen el incremento de la erosin.3.1.4. ASPECTOS AGRARIOS

3.1.4.1. Caractersticas Agrarias

La agricultura que se desarrolla en el rea de estudio, presenta tres caractersticas que la definen.

Alta fragmentacin de la propiedad.

Agricultura eminentemente de secano

Agricultura con tecnologa tradicional3.1.4.2. Tenencia de la TierraEn el rea de estudio coexiste formas de propiedad y tenencia, principalmente comunal e individual. Bajo la forma individual de posesin, predominando el minifundio, el cual es fundamentalmente dedicado a la produccin de cultivos bsicos o alimenticios. Un mismo conductor posee generalmente dos o ms parcelas, las cuales se ubican en parajes distintos.

La mayor parte de las reas de cultivo corresponden a la comunidad o parcialidad, dndose dos casos propiedad colectiva y usufructo individual.3.1.4.3. Actividad AgrcolaEl tamao promedio de parcela en el rea de estudio es de 3.74 has, observndose que los tamaos de propiedad varan a lo largo de un rango que va de de 0.25 a 8.00 ha. Esto evidencia que en el rea d estudio existe un alto nivel de parcelacin, solo el 49.90 % de la superficie total de las tierras aptas para la agricultura se cultivan, mientras que la superficie no cultivada es el 25% correspondiente de la superficie en descanso o barbecho, esto significa que el productor recurre a la rotacin de tierras, a fin de que estas se puedan recuperar naturalmente.

La aynoca, es una forma de produccin identificada en el area de estudio, esta se da en las tierras de propiedad comn y cosiste en la agrupacin de productores para cultivar un rea especfica, instalando un nico cultivo por campaa, el trabajo es estrictamente individual, se agrupan y ponen de acuerdo respecto al tamao y ubicacin del rea a trabajar en forma conjunta.

Una de las particularidades de la economa campesina es la diversificacin de la produccin agrcola, las familias campesinas suelen cultivar diversas especies y variedades de productos agrcolas durante cada campaa agrcola3.2. MATERIALES3.2.1. MATERIALES DE ESCRITORIO Y EQUIPOS

3.2.1.1. Materiales de Dibujo y Escritorio

Escalmetro, Juego de Escuadras, Lpices, plumones, portaminas, Libreta de campo, Wincha de 5 y 50 metros, Gps. Navegador Extrex vista CX, Eclmetro, Altmetro, cmara fotogrfica, picos y palas.3.2.1.2. Hardware y Software

Para la ejecucin del presente proyecto se ha seleccionado Software adecuados que ha ayudado a compilar la informacin bsica de campo y gabinete, los Softwares utilizados son los siguientes:

Autocad 2009

Civil 3D 2009

MapSource Versin 4.0

Erdas 2009 versin 9.3.2

ArcGis 9.3

3.2.2. INFORMACION BASICA

3.2.2.1. Informacin Cartogrfica

Para la formulacin de presente proyecto de investigacin se ha recopilado la siguiente informacin que se servido como base del presente proyecto:

Informacin cartogrfica 1/25,000 (COFOPRI)

Carta Nacional 1/100,000

Imgenes satelitales Lansat 7 de 30 x 30 m

Mapa de uso actual de Suelos (PELT)

Informacin cartogrfica adicional de los proyectos de defensa riberea en el rio zapatilla sectores Callata, llau, Huariquisana, Chojachojani y Pilcuyo a escala 1/5,000.

3.2.2.2. Informacin Hidrometeorolgica

Para la evaluacin hidrolgica superficial de la zona en estudio, se ha utilizado datos de registros hidro meteorolgicos de 1964 al 2006 de las estaciones meteorolgicas de Ilave, Juli, Chilligua y Laraqueri.Cuadro N 04: Ubicacin de Estaciones MeteorolgicasESTACIONES METEOROLOGICASPROVINCIADISTRITOCOORDENADAS GEOGRAFICASALTITUD m.s.n.m.PAIS

LATITUD SURLONGITUD OESTE

IlaveEl CollaoIlave1605'17.70"6938'42.003880PERU

JuliChucuitoJuli1612'13.60"6927'35.70"3812PERU

ChillihuaEl CollaoConduriri1632'25.40"6940'11.50"4100PERU

LaraqueriPunoPichacani1609'16.90"7003'59.70"3900PERU

3.3. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIONLa metodologa empleada para la determinacin de las zonas con riesgo a erosin hdrica, se sustenta en la tecnologa de los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) y el procesamiento digital de Imgenes satelitales, validada y alimentada con estudios de campo y complementada con informacin cartogrfica y bibliogrfica convencional existente acerca de la zona en estudio. Los datos son acondicionados en funcin al diseo de la estructura de la base de datos, para que en conjunto, se constituya la base de datos general que contendr, los factores de R, K, LS, C, y P, para luego aplicar la ecuacin del modelo USLE propuesto por Wischmeier y Smith 1978, dichos resultados producto de la validacin de factores nos permite zonificar las reas potenciales a erosin hdrica de la cuenca en estudio.3.3.1. FASE DE CAMPO

3.3.1.1. Reconocimiento de la Zona de Estudio.Esta etapa de campo como parte fundamental de todo trabajo de investigacin, corresponde a validar e identificar, las reas y lugares en estudio por ello con la metodologa aplicada se ha procedido a realizar la evaluacin, con el apoyo de un GPS navegador de precisin de 1.50 m. de radio, para georeferenciar y localizar las reas de inters, con la finalidad de alcanzar los objetivos planteados.

Foto N 01: Vista panormica de los lugares Cuchuchuni y Cotapampa

Foto N 02: Vista panormica de los lugares Tincollo y Calasaya3.3.1.2. Reconocimiento de las Estaciones Meteorolgicas que servirn para el estudio.Se ha verificado y evaluado cada una de las estaciones meteorolgicas previa seleccin en gabinete los que a lo largo de la formulacin de estudio nos serviran para cumplir los objetivos sealados

Foto N 03: Verificacin de la estacin meteorolgica Juli

3.3.1.3. Obtencin de Informacin de Suelos (Sitios de Muestreo)Una vez identificado y evaluado los lugares visitados se procedido a identificar los posibles puntos de toma de muestra de la textura de suelos en una mapa base de pendientes, el cual haciendo uso de una Laptop se ha ingresado los posibles puntos de toma de muestra a un GPS navegador de precisin de 1.50 m. de radio a coordenadas UTM, dicho procedimiento es como sigue:

Foto N 04: Identificacin de los posibles puntos de toma de muestraIngreso de posibles puntos de toma de muestra a un GPS Navegador, haciendo uso del Programa MapSource.

Foto N 05: Toma de muestra de suelos

Foto N 05: Toma de muestra de suelos

3.3.2. FASE DE GABINETE

3.3.2.1. Acondicionamiento de la recopilacin de Informacin Cartogrfica y BibliograficaConsisti en: Acondicionamiento de la informacin generada, Ingreso e implementacin al Sistema de Informacin Geogrfica (SIG), Formato vectorial a la escala 1/25,000., ingreso de informacin a la base de datos georeferenciadas para luego ser tratado y correlacionados, segn requerimiento del modelo USLE.MATRIZ DE CORRELACION DE MAPAS TEMATICOS

3.3.2.2. Determinacin de los Factores de la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo - USLE LLUVIA

Se ha procedido a seleccionar los valores de precipitacin pluvial para determinar los valores de interpolacin de Isoyetas, cuyos cuadros son los siguientes:Cuadro N 05: Determinacin del Factor Erosividad de la Lluvia Estacin Juli

Cuadro N 06: Determinacin del Factor Erosividad de la Lluvia Estacin Ilave

Cuadro N 07: Determinacin del Factor Erosividad de la Lluvia Estacin Chilligua

Cuadro N 08: Determinacin del Factor Erosividad de la Lluvia Estacin Laraqueri

Interpolacin

Reclasificacin

FISIOGRAFIA

De las curvas a nivel se procede a levantar el modelo TIN, para determinar las pendientes de la cuenca del rio zapatilla.

De la Elevacin TIN haciendo uso del ArcGis se determinan las pendientes para diferentes rangos

Cuadro N 09: Determinacin del Factor Longitud y Grado de PendienteSIMBOLODESCRIPCIONAREA HAS

APlana a Ligeramente Inclinada : Rango 0 2%9,757.4621

BModeradamente Inclinada : Rango 2 5%9,067.6435

CInclinada : Rango 5 10%10,086.9785

DFuertemente Inclinada : Rango 10 20%11,624.4430

EModeradamente Empinada : Rango 20 30%1,851.7362

FEmpinada : Rango 30 50%847.0983

GMuy Empinada : Rango 50 - 75%473.1850

HExtremadamente Empinada : Rango ms de 75%110.6200

(ANEXO Elevacin TIN y Mapa de Pendientes) TEXTURA DE SUELOLas clases texturales obtenidas para las unidades de suelos se determinaron a partir de la toma de muestras de suelos en el rea de estudio, a una profundidad mnima de 0.25 cm del perfil modal, para as obtener las clases texturales ms representativas y as poder delimitar el mapa de textura de suelos.

Cuadro N 10: Determinacin de la Textura de Suelo

SUELOTEXTURAAREA HAS

Suelo AncoamayaArcilloso3962.3183

Suelo Lopez y Yacango CentralFranco17962.3369

Suelo Conapi Sumariri, Itapalluni y suelo IchocoyoFranco Arcilloso8056.0821

Suelo KancoraFranco Arenoso10574.6393

Suelo ChilcaneF