Tesis Maestria Comparativa modelos de cuantificación de procesos sedimentarios en cuencas

0

PRODUCCIÓN DE SEDIMENTO Y PÉRDIDA DE

SUELO MEDIANTE MODELO DJOROVIC &

GAVRILOVIC EN LA CUENCA POOPÓ DEL

DEPARTAMENTO DE ORURO

Ing. Andrea Carla Iñiguez Yugar

Diciembre, 2013

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN

VICERECTORADO

Centro de Levantamientos Aeroespaciales

y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales

Producción de sedimento y Pérdida de suelo mediante

Modelo Djorovic & Gavrilovic en la Cuenca Poopó del

Departamento de Oruro

Por

Ing. Andrea Carla Iñiguez Yugar

Asignación Final Individual Producción de sedimento y Pérdida de suelo mediante Modelo Djorovic

& Gavrilovic en la Cuenca Poopó del Departamento de Oruro, presentado al Centro de

Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible de los Recursos

Naturales en cumplimiento parcial de los requisitos para la obtención del grado académico de Máster

en Ciencias de la Geo - Información y Observación de la Tierra, en la mención en: Recursos Hídricos.

Comité de evaluación del AFI

Examinador 1: Lic. Benjamín Gossweiler MSc.

Examinador 2: Ing. Mauricio Auza Aramayo MSc.

Examinador 3: Ing. Nelson Jery Sanabria Siles, MSc.

Examinador 4: Ir. Gabriel Norberto Parodi, MSc.

Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales Cochabamba, Bolivia

Aclaración

Este documento describe el trabajo realizado como parte del programa de estudios de Maestría

en el Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales. Todos los puntos de vista y opiniones expresadas en el mismo son

responsabilidad exclusiva del autor y no representan necesariamente las del Centro.

i

Resumen

Se aplicó el modelo Djorovic & Gavrilovic para la determinación de la tasa de erosión anual en la

cuenca de estudio, mediante los factores que componen el modelo, los cuales fueron procesados con

las herramientas SIG, facilitando los cálculos de la tasa de erosión.

El modelo aplicado, indica que la cuenca Poopó presenta una degradación moderada, en la cual aún no

se presenta procesos erosivos fuertes, pero una vez que los procesos vayan ampliándose, es muy difícil

reparar el daño, la erosión es una amenaza seria a largo plazo para la vida humana, obras civiles,

actividades productivas locales.

Resulto indispensable validar el modelo, sin olvidar que la complejidad del fenómeno analizado

(erosión) hace imposible cuantificarlo con precisión. En este sentido fue necesario validar el modelo

con la identificación en campo de los rasgos erosivos, por lo que se ubicó geográficamente estas zonas,

para luego sobreponer con el mapa del modelo Djorovic & Gavrilovic, de tal manera que coinciden

con las zonas erosivas de acuerdo al modelo aplicado.

Se determinó un escenario para reducir la tasa de erosión anual mediante el modelo de Djorovic &

Gavrilovic, considerándose como factor principal al coeficiente de erosión, por lo que a partir de la

unidad de uso de suelo se ha reducido los valores de riesgo de las unidades: suelo con escasa cobertura

vegetal y agricultura intensiva, debido a que la cobertura vegetal y la agricultura influyen en el proceso

de erosión, presentando valores menores de pérdida de suelo en zonas con cobertura vegetal y donde

se practica la agricultura.

En tal sentido es necesaria una mayor atención al interior de la cuenca Poopó, por lo que a partir del

presente estudio se propone priorizar zonas erosivas con medidas de control de la erosión con obras

civiles, y de esta manera se revierta las condiciones actuales de Erosión y degradación ambiental en la

cuenca Poopó.

ii

Dedico este trabajo a mis Padres Víctor y Rosario,

hermanos Catherine, Patricia y Mauricio,

por su apoyo incondicional.

iii

Agradecimientos

A Dios por Darme la fortaleza y esperanza de enfrentarme a la vida.

Al Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG, por los conocimientos impartidos.

A las instituciones que me proporcionaron información valiosa para la elaboración del presente

trabajo: Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – Oruro, Sinchy Wayra - Mina Bolívar,

SergeoTecmin La Paz y al Programa de Gestión Sostenible de los Recursos Naturales de la Cuenca del

Lago Poopó.

Y a las personas que me brindaron su apoyo y colaboración incondicional en el desarrollo del presente

trabajo.

iv

Tabla de contenidos

1. Introducción ..................................................................................................................................... 1

1.1. Antecedentes ............................................................................................................................ 1

1.2. Justificación ............................................................................................................................. 2

1.3. Planteamiento del Problema .................................................................................................... 2

2. Objetivos .......................................................................................................................................... 2

Objetivo general .............................................................................................................. 2 2.1.1.

Objetivos específicos ....................................................................................................... 2 2.1.2.

3. Marco Teórico ................................................................................................................................. 3

3.1. Erosión ..................................................................................................................................... 3

3.2. Clases de Erosión .................................................................................................................... 4

Erosión Geológica ........................................................................................................... 4 3.2.1.

Erosión Inducida o Antrópica .......................................................................................... 4 3.2.2.

Erosión Hídrica ................................................................................................................ 5 3.2.3.

3.3. Consecuencias y Efectos de la Erosión ................................................................................... 7

Daños Directos ................................................................................................................ 7 3.3.1.

Daños Indirectos .............................................................................................................. 8 3.3.2.

3.4. Modelo de Djorovic & Gavrilovic ........................................................................................... 8

4. Marco Metodológico ..................................................................................................................... 10

4.1. Tipo de Investigación ............................................................................................................ 10

4.2. Enfoque metodológico de la investigación ............................................................................ 10

4.3. Fuentes de Información ......................................................................................................... 10

4.4. Descripción de los instrumentos y análisis de la información ............................................... 10

Descripción del área de estudio ..................................................................................... 10 4.4.1.

4.5. Análisis de la información ..................................................................................................... 11

Modelo de Djorovic & Gavrilovic ................................................................................. 11 4.5.1.

Validación Modelo Djorovic & Gavrilovic ................................................................... 26 4.5.2.

Escenario para reducir la tasa de erosión ....................................................................... 29 4.5.3.

Medidas de control de la erosión ................................................................................... 29 4.5.4.

5. Resultados y Discusión .................................................................................................................. 30

5.1. Tasa de erosión Modelo de Djorovic & Gavrilovic ............................................................... 30

5.2. Validación del Modelo de Djorovic y Gavrilovic ................................................................. 30

5.3. Escenario para reducir la tasa de erosión ............................................................................... 31

v

5.4. Medidas de control de la erosión hídrica en la cuenca Poopó ................................................32

5.5. Manejo de Cabeceras (MC) ....................................................................................................33

Muro seco de protección (MSP) .....................................................................................33 5.5.1.

Diques de piedra (DP) ....................................................................................................33 5.5.2.

Diques de madera (DM) .................................................................................................33 5.5.3.

Zanjas de Infiltración (ZI) ..............................................................................................33 5.5.4.

5.6. Manejo de Cauces con Obras Hidráulicas (MCOH) ..............................................................33

Localización de Obras Hidráulicas .................................................................................34 5.6.1.

5.7. Definición y ubicación de obras .............................................................................................34

6. Conclusiones ..................................................................................................................................35

7. Recomendaciones ...........................................................................................................................35

8. Bibliografía .....................................................................................................................................36

Anexos ....................................................................................................................................................39

vi

Lista de figuras

Figura 1: Sobrepastoreo en la cuenca Poopó ........................................................................................... 5

Figura 2: Mapa de ubicación de la cuenca Poopó ................................................................................. 11

Figura 3: Flujograma Modelo Djorovic & Gavrilovic .......................................................................... 11

Figura 4: Flujograma Factor Precipitación ............................................................................................ 12

Figura 5: Ubicación espacial de las estaciones meteorológicas e hipotéticas ....................................... 12

Figura 6: Gráficos de correlación de las estaciones con respecto a la cuenca Poopó ............................ 13

Figura 7: Relación Elevación y Precipitación ....................................................................................... 13

Figura 8: Mapa de precipitaciones (mm) en la cuenca Poopó ............................................................... 14

Figura 9: Flujograma Factor Temperatura ............................................................................................. 14

Figura 10: Relación Elevación y Temperatura ...................................................................................... 15

Figura 11: Mapa de temperaturas (°C) en la cuenca Poopó .................................................................. 16

Figura 12: Flujograma de coeficiente de erosión. ................................................................................. 17

Figura 13: Mapa de Geología en la cuenca Poopó ................................................................................ 18

Figura 14: Unidades geomorfológicas serranías y cimas en la cuenca Poopó ...................................... 19

Figura 15: Mapa de Geomorfología en la cuenca Poopó ...................................................................... 20

Figura 16: Mapa de Uso Actual del suelo en la cuenca Poopó ............................................................. 21

Figura 17: Uso actual de suelo en la cuenca Poopó............................................................................... 21

Figura 18: Mapa de pendientes en la cuenca Poopó .............................................................................. 22

Figura 19: Unidades de erosión en la cuenca Poopó ............................................................................. 27

Figura 20: Erosión en surcos en la cuenca Poopó ................................................................................. 28

Figura 21: Modelo Djorovic & Gavrilovic ............................................................................................ 30

Figura 22: Mapa de rasgos de erosión en la cuenca Poopó ................................................................... 31

Figura 23: Mapa de tasa de erosión reducida ........................................................................................ 32

Figura 24: Mapa de ubicación de obras civiles ..................................................................................... 34

vii

Lista de tablas

Tabla 1: Clases de degradación en función a las tasas de pérdida de suelo .............................................4

Tabla 2: Clasificación de niveles erosivos, en función al coeficiente adimensional “Z” .........................8

Tabla 3: Precipitaciones medias anuales de las estaciones de interés ...................................................13

Tabla 4: Análisis de correlación de las estaciones .................................................................................13

Tabla 5: Temperatura media anual “Tm” (°C°) .....................................................................................15

Tabla 6: Unidades Geológicas ................................................................................................................17

Tabla 7: Unidades Geomorfológicas ......................................................................................................19

Tabla 8: Unidades de Uso Actual de Suelo ............................................................................................20

Tabla 9: Pendientes (%) de la cuenca Poopó..........................................................................................22

Tabla 10: Niveles de Riesgo ...................................................................................................................22

Tabla 11: Riesgo Geológico ...................................................................................................................23

Tabla 12: Riesgo Geomorfológico .........................................................................................................24

Tabla 13: Riesgo Uso de Suelo ..............................................................................................................25

Tabla 14: Riesgo Pendiente ....................................................................................................................25

Tabla 15: Factor de riesgo “Z”, para el análisis de la tasa de erosión de la cuenca Poopó ....................25

Tabla 16: Cálculo de Z ponderado .........................................................................................................26

Tabla 17: Densidad de los surcos ...........................................................................................................28

Tabla 18: Riesgo Uso de Suelo ..............................................................................................................29

Tabla 19: Superficie de las unidades de Erosión actual .........................................................................31

Tabla 20: Tasa de erosión anual reducida con el escenario evaluado ....................................................31

Tabla 21: Soluciones a Problemas Identificados ....................................................................................32

PRODUCCIÓN DE SEDIMENTO Y PÉRDIDA DE SUELO MEDIANTE MODELO DJOROVIC & GAVRILOVIC EN LA CUENCA POOPÓ DEL


1

1. Introducción

1.1. Antecedentes

La preocupación por el problema de la erosión de suelos es reciente, es también cierto que varios

países crearon a finales del siglo XIX leyes de protección y organismos dedicados a velar por el

recurso suelo. (Andalucía, 2010)

Wischmeir y Smith (Wischmeier, 1958), a finales de los años 50 reunieron gran cantidad de

experiencias y crearon la que se denominó oficialmente Ecuación Universal de Pérdida de Suelo.

Sin embargo, la preocupación por llegar a predecir la producción de sedimentos en una cuenca, lanzó a

los investigadores a la formulación de modelos físicos hidrológicos como los estudios de FOURNIER

(1960) y DJOROVIC (1974) que hacen uso de ecuaciones empíricas, para determinar la producción de

sedimentos en una cuenca. (Andalucía, 2010)

El modelo de Djorovic & Gavrilovic (1974), en cuanto a características, es aplicado a cuencas de

carácter torrencial y de alta montaña; considerando como parámetros definitorios: la precipitación,

temperatura, suelo, relieve, vegetación, grado y tipo de intensidad de los procesos erosivos existentes

en la cuenca. (Andalucía, 2010). Este modelo estima la cantidad de material producido por la erosión

superficial en una cuenca. (Phi-LAC, 2010)

En Bolivia, el Ministerio de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente MDSMA (1996), realizó el

primer mapa preliminar de Erosión de Suelos, el cual se obtuvo mediante la ecuación de la USLE

(Ecuación Universal de Pérdida de Suelo); dando como estimación que en el altiplano la erosión

comprende desde moderada a muy alta. (Instituto boliviano de Ciencia y Tecnologia nuclear, 2009)

Programa Manejo Integrado de Cuencas PROMIC (2004), ha utilizado el modelo de Djorovic &

Gavrilovic para la determinación de la tasa de erosión hídrica en la sub cuenca de Toralapa Alta que se

encuentra en la Provincia de Tiraque, departamento de Cochabamba; con tasas de erosión entre 0.02 a

5.68 Tn/Ha/Año.

La cuenca Poopó del departamento de Oruro, como parte de la región andina de nuestro país, es

afectado por variaciones de las lluvia entre una de sus manifestaciones más frecuentes es que los

periodos lluviosos son más cortos y con una intensidad mayor (Pillco, 2012); dando lugar a los

procesos de erosión hídrica.

Los procesos de erosión en la cuenca Poopó, son los principales causales del desequilibrio en el

régimen hídrico (GTZ, 2010), que se reflejan en: una menor disponibilidad del agua, baja retención de

agua en las zonas de recarga, y cambios de cauce en la parte baja de la cuenca Poopó.

La baja disponibilidad del agua en la cuenca Poopó ocasiona que los pequeños y micro sistemas de

riego alcancen a regar 27.80 Ha de las 72 Ha de área regable (Quintanilla, 2012)

La baja retención de agua en las zonas de recarga se debe a la reducida infiltración ocasionada por la

agricultura practicada en zonas no aptas para esta actividad, por lo que el suelo pierde sus condiciones

nutritivas.

Los cambios de cauce en la parte baja de la cuenca son ocasionados por los aportes de sedimento al

cauce principal de la cuenca Poopó. (PDM Villa Poopó, 2011)



2

1.2. Justificación

La erosión de las cuencas hidrográficas es un problema potencial en todas las partes del mundo.

Actualmente en nuestro país existen trabajos de Instituciones y ONG’s en erosión de suelos por

métodos convencionales, por ejemplo empleando USLE.

La erosión en la cuenca Poopó es atribuible a factores naturales e inducidos por la actividad del

hombre, teniendo una incidencia directa en la aceleración de la erosión hídrica. Situación que

incrementa los impactos negativos de la pérdida de suelo e infraestructura en periodos lluviosos.

Por las razones anteriormente citadas se ve la necesidad de estimar la tasa de erosión de la cuenca

Poopó utilizando el Modelo de Djorovic & Gavrilovic; siendo el objeto de la presente investigación.

1.3. Planteamiento del Problema

La cuenca Poopó presenta un alto grado de deterioro y degradación de los suelos, este proceso de

deterioro que afecta a los recursos naturales, es provocado por factores como la precipitación que al

contacto con las partículas del suelo, éstas son desprendidas formando procesos de erosión hídrica, por

consiguiente el aporte de sedimento al curso del río será mayor, ocasionando problemas de inundación,

sedimentación, y que las obras civiles no sean sostenibles en el tiempo.

En la cuenca Poopó, se observa una variabilidad textural del suelo (que incluye desde gravas a limos),

presentando en las laderas de los cerros socavaciones profundas debido al proceso de erosión hídrica;

por lo que el material sólido es removido por el impacto de las gotas de lluvia. Siendo que la cuenca,

como parte de la región andina de nuestro país, es afectada por las variaciones de las precipitaciones,

donde los periodos lluviosos son más cortos y con una intensidad mayor; dando lugar a la formación

de las cárcavas como proceso de erosión hídrica, que junto con las acciones de fuerzas geológicas,

acciones humanas, etc. dan inicio a una erosión acelerada.

2. Objetivos

Objetivo general 2.1.1.

Estimar la producción de sedimento y pérdida de suelo mediante el modelo de Djorovic & Gavrilovic

en la cuenca Poopó del departamento de Oruro.

Objetivos específicos 2.1.2.

Para alcanzar el objetivo general se plantean los siguientes objetivos específicos:

Determinar la tasa de erosión mediante el modelo de Djorovic & Gavrilovic en la cuenca

Poopó.

Validar el modelo de Djorovic & Gavrilovic a través de la identificación en campo de los

procesos de la erosión hídrica en la cuenca Poopó.

Evaluar un escenario que disminuya la tasa de erosión mediante el modelo de Djorovic &

Gavrilovic en la cuenca Poopó.

Proponer medidas de control de erosión con obras civiles, que permitan reducir las zonas

erosionadas al interior de la cuenca Poopó.



3

3. Marco Teórico

3.1. Erosión

La definición de “Erosión” proviene del verbo latín erodere que significa roer (Fournier, 1975). Uno

de los primeros conceptos de Erosión de suelos fue realizado por (Ellison, 1947), citando que es un

proceso de separación y transporte de materiales del suelo por agentes erosivos. (Mutcher, y otros,

1988), definió la erosión como el desprendimiento, transporte y depósito de materiales del suelo por

agentes erosivos. Según (Morgan, 1984), la erosión es la remoción del material superficial por acción

del viento o del agua. Food and Agriculture Organization, define la erosión como la desaparición del

suelo superficial arrastrado por el agua y/o el viento, a veces hasta dejar al descubierto el lecho de la

roca madre (FAO, 1983). La erosión se define como la remoción del suelo por corrientes de agua,

lluvia, viento u otros agentes geológicos, incluyendo procesos tales como desprendimiento,

suspensión, transporte y movimiento en masa. (Bergsma, 1996).

El proceso de erosión incluye tres etapas:

1. Preparación del material (desprendimiento y remoción)

2. Transporte

3. Sedimentación

En las tres etapas del proceso erosivo se producen daños importantes. En la etapa de preparación se

produce la alteración de la estructura superficial del suelo, destrucción de agregados, formación de

costras y sellos, estos dos procesos anteriores son parte de los procesos de la degradación por deterioro

interno del suelo de acuerdo a Poels (1993) citado por (Auza, 2011), alteración de la relación

infiltración/escurrimiento y pérdida de materia orgánica y nutrientes. El impacto de las gotas de lluvia

sobre el suelo desnudo aporta la energía para la realización de esta etapa.

En la etapa de transporte se completa la pérdida de las partículas del suelo (materiales coloidales como

materia orgánica, humus y nutrientes), iniciada en la etapa anterior, se genera el escurrimiento

superficial del agua que produce distintas formas de erosión (laminar, en surcos y en cárcavas) como

procesos de degradación por desplazamiento de materiales de suelo según Poels (1993) citado por

(Auza, 2011) y daños a la infraestructura.

En la etapa de sedimentación, por una disminución de la energía de escurrimiento (disminución de la

pendiente, obstáculos que reducen la velocidad) se produce el depósito de las partículas del suelo. Este

depósito puede destruir cultivos, dañar la infraestructura (caminos, vía férrea, etc.) colmatar y reducir

la capacidad de represas y los sistemas de riego no sean sustentables.

La erosión es el resultado de fuerzas activas, fuerzas resistentes y fuerzas antrópicas. Las fuerzas

activas o fuerzas denudacionales (lluvia, temperatura, eventos tectónicos) son las que tienden a

producir la erosión, las fuerzas resistentes o estabilizadoras (cohesión del suelo, estabilidad de los

agregados, estructura) son las que se oponen al proceso y las fuerzas antrópicas (deforestación,

sobrepastoreo, uso intensivo de tierras agrícolas) reflejan la actividad humana y su influencia en las

erosión de suelos. (Fournier, 1975)



4

La erosión no es solamente un fenómeno físico también un problema socioeconómico. El crecimiento

poblacional mundial, el desarrollo consecuente de las tecnologías según (Auza, 2011). La tenencia de

la tierra, los precios de los productos, producen una mayor presión sobre los recursos naturales,

acelerando de manera geométrica la incidencia de las fuerzas denudacionales. Por lo que se genera una

dinámica, en la que el deterioro de ciertas áreas, como resultado de la interacción de fuerzas

degradacionales y antrópicas, obliga a los seres humanos a buscar nuevas áreas de asentamiento en las

que las fuerzas denudacionales se presentan. Esta dinámica es considerada un ciclo afecta al

ecosistema global. (Auza, 2011)

A la vez, al ser la erosión parte fundamental de la degradación de tierras, es preciso clasificar las tasas

de pérdida en relación con el grado de degradación. Así, Montenegro y Malagón (1990) citado por

Auza (2011), define las clases de degradación en función a la erosión del suelo, ver Tabla 1.

Tabla 1: Clases de degradación en función a las tasas de pérdida de suelo

Clases de degradación Erosión

(Tn/Ha/Año)

I.Nula <10

II.Moderada 10 - 50

III.Fuerte 50 - 200

IV.Muy Fuerte >200 Fuente: Montenegro y Malagón (1990) citado por Auza (2011)

3.2. Clases de Erosión

En general se diferencian las clases de erosión de acuerdo a la acción de los agentes erosivos que las

producen, existiendo los siguientes tipos de erosión:

1. Erosión geológica

2. Erosión inducida o antrópica

3. Erosión Hídrica

Erosión Geológica 3.2.1.

(Mutcher, y otros, 1988) expone que el término de erosión abarca también la erosión geológica que se

produce en condiciones naturales, fuera de toda intervención humana y que actúa casi en todos los

medios de manera paulatina, por tanto la erosión es inevitable y cualquier perturbación del suelo puede

causar erosión a una tasa probablemente mayor que las tasas naturales de renovación del suelo.

Aunque existen casos de erosión natural donde el suelo se pierde lentamente y puede ser repuesto por

los efectos naturales de descomposición y regeneración de acuerdo a (FAO, 1983).

Erosión Inducida o Antrópica 3.2.2.

La erosión acelerada o antrópica esta propiciada por el hombre al romper el equilibrio entre los

recursos agua, suelo y vegetación, expone la (FAO, 1983). La intervención marcada del hombre sobre

los bosques, praderas, tierras de cultivo y otros usos, está modificando de manera acelerada los

procesos naturales de equilibrio del suelo con su entorno, como consecuencia se manifiesta en mayor

grado la degradación de los recursos de la tierra.

Los problemas de la erosión son agravados por la deforestación, sobrepastoreo como se puede

observar en la Figura 1 y cambios en el uso de suelo para incrementar la producción agrícola

(agricultura intensiva) (G. Desir, 2008).



5

Figura 1: Sobrepastoreo en la cuenca Poopó

Erosión Hídrica 3.2.3.

La erosión hídrica se define como la pérdida progresiva de los componentes del suelo como

consecuencia de la dispersión de sus agregados, siendo un proceso que depende de la capacidad

erosiva de la lluvia que al impactar con el suelo sus partículas son arrastradas por el agua hasta lugares

más bajos, contribuyendo a la degradación de los suelos (Hellin, 2004).

Los factores que intervienen en el proceso de erosión hídrica son:

La intensidad y frecuencia de las lluvias

El relieve del terreno

La pendiente

La cobertura vegetal

El tipo y uso del suelo

La erosión de los suelos por acción del agua es más activa donde las partículas de suelo son

desprendidas por el impacto de las gotas de lluvia o la acción de agua de escorrentía. Donde la

precipitación pluvial no se puede infiltrar en el suelo, sino que fluye por la superficie, el agua viaja a

una velocidad relativamente rápida, y es capaz de arrancar materiales del suelo por medio de la fuerza

hidráulica de su flujo. Al mismo tiempo, solo está en contacto con la superficie del suelo durante una

hora o dos, y no durante los días que se necesitan para recoger una cantidad apreciable de material

disperso. Así donde el flujo superficial es dominante, la erosión del suelo por el agua probablemente

sea el proceso principal de desgaste y la disolución es ligera. (Kirby y Morgan, 1984)

Como el agua puede fluir en grandes cantidades sobre la superficie y ejercer fuerzas hidráulicas

también grandes, se deduce que la erosión del suelo a menudo actúa catastróficamente, incluso con

pendientes moderadas. Estas condiciones por lo general se encuentran en las áreas semiáridas, pero los

campos desmontados para cultivo son susceptibles de ser erosionados en cualquier clima (Kirkby &

Morgan, 1984).

Los procesos físicos causantes de la erosión hídrica son:

1. Erosión por salpicamiento

2. Erosión laminar

3. Erosión en surcos

4. Erosión en cárcavas



6

3.2.3.1. Erosión por salpicamiento

La erosión por salpicamiento, como primera fase del proceso erosivo, se produce por el impacto de las

gotas de lluvia, provistas de una determinada energía cinética, que al contacto con el suelo ocasionan:

destrucción de agregados, separación de partículas individuales, sellado de poros superficiales por

partículas finas (limos y arcillas) y la consecuente formación de costras. Este proceso tiene un efecto

negativo ya que incrementa la escorrentía no solo en el momento de producirse la lluvia, sino también

en futuros eventos, determinando así un mayor riesgo de erosión. (Bergsma, 1996)

A pesar de producirse cierto grado de erosión por salpicamiento, esta es insignificante en comparación

a la generada por el flujo superficial que es el principal factor para determinar altas tasas de erosión,

porque en la saltación de las partículas se producen procesos equilibrantes: partículas que son

desalojadas y movilizadas de un punto son compensadas con las provenientes de otros puntos.

(Bergsma, 1996)

3.2.3.2. Erosión laminar

La erosión laminar se define como la remoción de una capa moderadamente uniforme de suelo debido

al salpicamiento y al flujo concentrado en microcanales (Pre-surcos), cuya profundidad aproximada es

de 3 cm. (Bergsma, 1996)

Esta forma de erosión se inicia en la cima de las laderas, ya que por lo general el agua de

escurrimiento recién comienza a concentrarse en la parte media y baja de acuerdo al relieve que

presentan.

En este tipo de erosión, el desprendimiento es proporcional a la energía cinética de la lluvia y la

capacidad de transporte está directamente relacionada con la cantidad y la velocidad del flujo

superficial de acuerdo a (Bergsma, 1996). Este flujo se presenta en pequeños surcos, que al integrarse

en el tiempo y espacio, se ve como erosión en capas.

A esta forma de erosión casi no se presta atención y se le resta la importancia necesaria, ya que sucede

de manera imperceptible para los ojos e implica los primeros milímetros del suelo. Sin embargo, por

esta forma de erosión, el suelo pierde particularmente su materia orgánica superficial y las tierras

vistas desde el aire comienzan a presentar manchones con colores más claros que corresponden a las

capas inferiores del suelo.

3.2.3.3. Erosión en surcos

A medida que el agua de escurrimiento superficial baja por la pendiente, va concentrándose cada vez

más en las micro depresiones del terreno, formando pequeños cauces o canales de evacuación de agua.

La velocidad que alcanza el agua de escurrimiento en estos pequeños canales permite la

profundización, arrastre del material y la formación de los surcos de erosión. Estos canales lineales son

cortados reiterativamente por la escorrentía concentrada o por el colapso de las paredes verticales,

presentando caras lateralmente empinadas cuando son recientes y que rejuvenecen con cada lluvia.

(Auza, 2011)

La erosión en surcos puede ser una fase transicional para la formación de cárcavas o puede mantenerse

en un “estado semipermanente”. Asi, Bergsma (1996) señala las condiciones para la ocurrencia de los

surcos semipermanentes que determina la existencia o no de la fase transicional:

Volumen de flujo superficial es limitado por lluvias ligeras en intensidad o duración.

Suelos permeables con una aceptable conductividad hidráulica.

Cuando el flujo es uniforme distribuido sobre los surcos en pendientes ligeras.



7

Cuando existe una buena disponibilidad de material erodable.Cuando propiedades del suelo

resisten la incisión.

Las características anteriormente señaladas, indican que la erosión en surcos causa mayor pérdida que

el salpicamiento o la erosión laminar de acuerdo a Morgan citado por Bergman (1996).

3.2.3.4. Erosión en cárcavas

Las cárcavas son canales mucho más amplios y profundos que los surcos de erosión formados por el

agua de escurrimiento. El agua de lluvia que se concentra en los surcos de cultivo, surcos de erosión,

etc., se va acumulando cada vez más en el tiempo. Estas cárcavas se diferencian de los surcos de

erosión, por sus mayores dimensiones, las mismas que no pueden eliminarse con simples prácticas de

laboreo.

La formación de las cárcavas, así como sus dimensiones, son expresión de una máxima intensidad de

la precipitación en un tiempo de duración menor, además depende también de las características del

suelo y la pendiente. Las cárcavas poseen profundidades mayores a 1 metro, pudiendo llegar en

algunos casos a decenas de metros en cuanto a extensión longitudinal. (Auza, 2011)

La transformación de un surco en cárcava, debido a la profundización y ensanchamiento de los surcos,

se explica por la incisión constante del flujo concentrado, por los deslizamientos de suelo, tanto en los

lados como en la cabecera del surco, influenciados por la poca firmeza que tiene el suelo de las orillas

cortadas según Swaify citado por Auza (2011).

Las cárcavas varían en su forma (U o V), dependiendo esto del tipo de suelo, forma de la superficie y

el régimen hídrico de la cuenca en cuestión. A la vez, la densidad de las mismas depende de las

características de la lluvia y su aceptancia por el suelo, erodabilidad de este último, inclinación de la

pendiente, flujo concentrado debido al relieve y cobertura vegetal. (Bergsma, 1996)

3.3. Consecuencias y Efectos de la Erosión

Ocampo (1996) citado por (Orsag, 2010), plantea que entre los impactos que produce la erosión del

suelo se tienen los daños de erosión directos e indirectos:

Daños Directos 3.3.1.

Entre los daños directos se tiene:

3.3.1.1. Pérdida de Capacidad de Almacenamiento de Agua

Los suelos erosionados pierden su capacidad de almacenar agua debido a la reducción de su

profundidad y a las características no favorables de las capas inferiores. Esto suele afectar seriamente

el ciclo hidrológico de una cuenca o subcuenca.

3.3.1.2. Pérdida de Suelo

La pérdida de los principales componentes del suelo (partículas de arcilla, nutrientes, materia orgánica

y otros componentes), constituyen uno de los principales daños.

3.3.1.3. Pérdidas de Áreas de Cultivo

La formación de cárcavas, los derrumbes, hundimientos y deslizamientos, disminuyen sustancialmente

las áreas de cultivo y por consiguiente dan lugar a una degradación general del sitio y a la

desvalorización de la zona.



8

Daños Indirectos 3.3.2.

Los sedimentos producto del arrastre ocasionado por el viento y el agua, pueden directamente

sedimentarse sobre los ríos y provocar desbordamientos, también pueden depositarse en represas y

canales de riego donde provocan una colmatación de las infraestructuras.

Como consecuencia de estos represamientos y colmataciones, puede disminuir considerablemente la

vida efectiva de las represas y aumentar los riesgos de inundación en las partes bajas de la cuenca

destruyendo obras civiles, viviendas, tierras de cultivo, pastoreo, afectando a la vida de las personas.

Por consiguiente estos daños causan importantes pérdidas económicas y sociales.

3.4. Modelo de Djorovic & Gavrilovic

El modelo de Djorovic & Gavrilovic, calcula la degradación específica en cuencas, considerando

como parámetros definitorios la precipitación, la temperatura, el suelo, el relieve, la vegetación, grado

y tipo de intensidad que han alcanzado los procesos erosivos existentes en la cuenca. (Andalucía,

2010)

El modelo de Djorovic & Gavrilovic es aplicado en la presente Investigación por ser un modelo que se

ajusta a condiciones de la región altiplánica como es el Departamento de Oruro (Vallejos, 2005)

El Modelo de Djorovic & Gavrilovic (1974) se expresa en la ecuación 1:

W = T·h·∏·Z3/2

·F 1

Dónde:

W= Producción media anual de sedimento (Tn/Ha/Año)

T = Factor de temperatura: T = [(tm/10+1] 0,5

, siendo “tm” la temperatura media anual (˚C).

h= Precipitación media anual (mm) de los registros de precipitación de las estaciones meteorológicas

utilizadas.

∏ = Constante PI: 3,1416.

Z = Coeficiente de erosión, es el coeficiente que refleja la intensidad y extensión del fenómeno

erosivo, que valora la influencia de los factores de suelo, vegetación y relieve; como se muestra en la

ecuación 2:

Z = y*x*(θ+s0,5

) 2

Donde “y” es el coeficiente de erosionabilidad del suelo, “x” es el coeficiente adimensional que

cuantifica la vegetación, “θ” el coeficiente adimensional que cuantifica el estado de erosión y “s” la

pendiente media de la cuenca. Para la definición de los coeficientes x, y, θ pueden utilizarse los mapas

de geología, geomorfología, uso de suelos y pendientes de la cuenca en estudio para definir con

criterio sus valores. Los valores a asignar a los coeficientes de erosión de la ecuación de Djorovic se

extraen de tablas que corresponden a los valores originales propuestos por Gavrilovic (1959 – 1988),

donde los coeficientes X, Y y , son propuestos por el mismo autor; los suelos son clasificados con “y”

desde 2 a 0,5; la cubierta vegetal con “x” desde 1 a 0,4 y el estado erosivo con “θ” desde 1 a 0,2;

A partir de la formulación de Gavrilovic se da una clasificación cualitativa de los procesos erosivos,

considerando cinco categorías de riesgo en función del coeficiente de erosión adimensional, como se

muestra en la Tabla 2.

Tabla 2: Clasificación de niveles erosivos, en función al coeficiente adimensional “Z”

Fuente: Formulación de Gavrilovic (1974)

Niveles de erosión Coeficientes de erosión

Erosión muy alta 1 < Z ≤ 1,5

Erosión alta 0,7 < Z ≤ 1

Erosión moderada 0,4 < Z ≤ 0,7

Erosión baja: 0,2 < Z ≤ 0,4

Erosión muy baja 0 < Z ≤ 0,2



9

El valor de “Z” ponderado, representativo de una cuenca se calcula como la media ponderada de los

distintos valores de ese coeficiente obtenidos para cada uno de los valores parciales, que integran los

diferentes coeficientes representativos de los factores, el valor “Z” ponderado se calcula con la

ecuación 3:

∑

3

Dónde:

Zi= Factor de erosión parcial según su riesgo

Fi = Área parcial de influencia del factor de erosión (i) (km2)

F = Área total de la cuenca de estudio (km2)



10

4. Marco Metodológico

4.1. Tipo de Investigación

La investigación es de carácter descriptivo, porque describe el comportamiento de las variables que

componen el Modelo de Djorovic & Gavrilovic y persiguen el conocimiento de las características

biofísicas de la cuenca Poopó.

4.2. Enfoque metodológico de la investigación

Se establece una metodología adecuada que permite ordenar el trabajo investigativo en forma

sistemática y racional, para obtener información relevante y fidedigna, a través de los objetivos

propuestos. Sobre la base que se ha mencionado anteriormente se estima la tasa de erosión en la

cuenca Poopó, mediante la eficacia del modelo Djorovic & Gavrilovic, la misma que es validada

mediante la identificación en campo de los procesos erosivos presentes en la cuenca y de esta manera

se evalúa un escenario que permita reducir la tasa de erosión en el área de estudio y a la vez se

propone medidas de control que reduzcan las zonas erosionadas al interior de la cuenca Poopó.

4.3. Fuentes de Información

El registro de precipitaciones anuales de las estaciones meteorológicas de Oruro ASAANA, Pazña se

obtiene del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología SENAMHI Regional Oruro. Además se

utiliza el registro de precipitaciones anuales de la estación automática de la Mina Bolívar, por la

proximidad a la cuenca Poopó.

Las Imágenes Satelitales Landsat TM de resolución espacial de 30 metros, a utilizar en la presente

investigación son descargadas de la página oficial de U.S.G.S.

Para la generación del Mapa de Geología correspondiente al área de estudio, se recurre a la compra de

una carta geológica de SergeoTecmin.

4.4. Descripción de los instrumentos y análisis de la información

Descripción del área de estudio 4.4.1.

4.4.1.1. Ubicación Política

La cuenca Poopó, se encuentra en el Municipio de Villa Poopó, primera sección de la Provincia Poopó

del Departamento de Oruro-Bolivia.

Limita al Norte con los Municipios de Huanuni y Machacamarca primera y segunda sección Municipal

de la Provincia Pantaleón Dalence del Departamento de Oruro, al Sur con los Municipios de Pazña y

Antequera segunda y tercera sección Municipal de la Provincia Poopó; al Este con los Municipios de

Huanuni, Antequera y al Oeste con el Municipio de Choro segunda sección Municipal de la Provincia

Cercado del Departamento de Oruro.

4.4.1.2. Ubicación Geográfica

La cuenca Poopó geográficamente se encuentra entre las coordenadas: Mínimas (X, Y): 716098,7;

7954890,4; Máximas. (X, Y) 728604,9; 7972020,2. Las elevaciones varían entre 3819 a 4697 m.s.n.m.



11

Figura 2: Mapa de ubicación de la cuenca Poopó

Fuente: Elaboración Propia

4.5. Análisis de la información

Modelo de Djorovic & Gavrilovic 4.5.1.

El modelo está conformado de acuerdo a los factores de: temperatura, precipitación media anual,

coeficientes de erosión.

El factor de temperatura y precipitación fue obtenido mediante las temperaturas y precipitaciones

medias anuales de las estaciones Oruro AASANA, Pazña y Bolívar. El coeficiente de erosión se

determinó en base a la Metodología de Valenzuela y Beck (1998) citado por (PROMIC, 2007).

La tasa de erosión hídrica en la cuenca Poopó mediante el modelo de Djorovic & Gavrilovic, se

determinó de acuerdo al flujograma de la Figura 3.

Figura 3: Flujograma Modelo Djorovic & Gavrilovic


4.5.1.1. Factor de Precipitación media anual

El factor “h” de precipitación se determinó a partir del flujograma que se muestra en la Figura 4 y se

calculó a partir de los registros de precipitaciones de las estaciones meteorológicas de Oruro, Pazña y

Bolívar; obtenidos del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología Regional Oruro (SENAMHI) y

mina Bolívar. La estación de Oruro cuenta con un registro de precipitaciones homogéneo y las



12

estaciones de Pazña y Bolívar cuentan con series incompletas. Se utilizó tres estaciones

metereológicas, debido a su cercanía y a la no existencia de otras estaciones en la cuenca Poopó.

Las estaciones se encuentran próximas a la cuenca de estudio, por tal motivo es conveniente utilizar

estos registros de precipitación para el cálculo del factor de la precipitación media anual de la cuenca.

Las estaciones utilizadas en el presente estudio son al Noroeste, estación de Oruro, al Este estación

Bolívar

Figura 4: Flujograma Factor Precipitación


En la Figura 5, se muestra gráficamente la ubicación de las estaciones meteorológicas.

Figura 5: Ubicación espacial de las estaciones meteorológicas e hipotéticas


Antes del cálculo del factor de precipitación media anual, se ha efectuado un análisis de consistencia a

partir de la curva doble masa, en la Tabla 4 se muestra los coeficientes de correlación. Se seleccionó

como estación base a la estación de Oruro, por tener una serie histórica de precipitaciones.



13

R² = 0,9986

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

E-C

PA

ZÑA

E-B ORURO

ANÁLISIS DE CONSISTENCIA

R² = 0,9715

0

1000

2000

3000

4000

0 1000 2000 3000 4000

E-C

BO

LIV

AR

E-B ORURO

ANÁLISIS DE CONSISTENCIA

y = 0,3469x - 899,95 R² = 0,9009

0

100

200

300

400

500

600

3600 3700 3800 3900 4000 4100Pre

cip

itac

ión

me

dia

an

ual

m

m

Elevación msnm

Elevación Vs Precipitación

Para cada una de las estaciones se obtuvo coeficientes de correlación cuyos valores son: 0.9715 y

0.9986 según se aprecia en la Tabla 4 y Figura 6, lo que indica que la relación de la estación Oruro con

las demás estaciones es alta, por tanto es confiable utilizar estos registros para el cálculo de la

precipitación media anual.

Tabla 3: Precipitaciones medias anuales de las estaciones de interés


Tabla 4: Análisis de correlación de las estaciones

Estación Coef. Correlación R

Pazña 0.9986

Bolívar 0.9715


Figura 6: Gráficos de correlación de las estaciones con respecto a la cuenca Poopó

Con las precipitaciones medias anuales de la Tabla 3, se realizó una relación de las precipitaciones

medias anuales y sus elevaciones, obteniéndose la ecuación 4, cuya gráfica se muestra en la Figura 7:

P = 0.3469 * Z – 899.95 4

R2 = 0.909

Figura 7: Relación Elevación y Precipitación


Con la ecuación obtenida, se generó estaciones meteorológicas hipotéticas, las coordenadas de las

estaciones hipotéticas se muestran en Anexo A. Las precipitaciones medias anuales de las estaciones

N

Estación N de años

Precipitación media anual

observada (mm)

1 Oruro 30 412.7

2 Pazña 16 363.5

3 Bolívar 8 431.2



14

meteorológicas y de las hipotéticas, fueron interpoladas por el método Kriging en el programa Arcgis

9.3; ya que este método de interpolación se basa en un procedimiento geoestadístico avanzado que

genera una superficie estimada a partir de un conjunto de datos dispersados con valores de elevación.

Además este método de interpolación fue utilizado debido a la irregularidad de los datos.

Se generó un raster de precipitaciones medias anuales y curvas isoyetas anuales. Ver Figura 8.

Las curvas isoyetas obtenidas se verificaron con el mapa de isoyetas de Bolivia, comprobándose que

tiene la misma tendencia, pero con precipitaciones ligeramente mayores.

Figura 8: Mapa de precipitaciones (mm) en la cuenca Poopó


4.5.1.2. Factor de temperatura

El factor de temperatura “T”, se determinó en función al flujograma que se observa en la Figura 9.

Figura 9: Flujograma Factor Temperatura



15

y = -0,0029x + 19,396 R² = 0,7644

7,4

7,6

7,8

8

8,2

8,4

8,6

8,8

9

3650 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 4050

Tem

pe

ratu

ra °

C

Elevación msnm

Elevación Vs Temperatura

Teniendo como base los valores de temperatura media anual °C, las cuales se muestran en la Tabla 5.

Se realizó una relación de las temperaturas medias anuales y sus elevaciones, obteniéndose la

siguiente ecuación 5:

T = -0.0029*Z+19.396 5

R2=0.7644

Figura 10: Relación Elevación y Temperatura


Tabla 5: Temperatura media anual “Tm” (°C°)

Fuente: Elaboración Propia; registro de información SENAMHI-ORURO; Estación meteorológica Mina Bolívar

Con la ecuación 5, se generó estaciones hipotéticas, las mismas que se utilizaron para la elaboración

del raster de temperaturas, las cuales fueron interpoladas por el método kriging en el programa Arcgis

V 9.3. Ver Figura 11. Este método de interpolación se utilizó por la irregularidad de los datos y para

definir su comportamiento espacial de la temperatura representado por los valores de elevación.

Con las temperaturas medias anuales en la cuenca Poopó, se utilizó la ecuación 6, para corregir dichas

temperaturas.

((

) )

6

Dónde:

T = Factor temperatura [°C]

Tm = temperatura media anual (ºC)

Estación Hidrometereológica Temperatura media anual (ºC)

Oruro 8,8

Pazña 8,2

Bolívar 7,6



16

Figura 11: Mapa de temperaturas (°C) en la cuenca Poopó


4.5.1.3. Coeficiente de erosión

La determinación del coeficiente de erosión “Z”, tiene como base el estudio “Riesgos de Erosión y

Degradación”, en el cual se empleó la metodología del I.T.C. de Holanda para la evaluación de la

susceptibilidad frente a la erosión (Valenzuela y Beck, 1998) citado por (PROMIC, 2007).

El estudio, se ajusta al tipo de evaluaciones físicas, que tienen como criterios de diagnóstico

fundamentalmente, las susceptibilidades o condiciones favorables de los suelos para sufrir degradación

por erosión en general, según sus características intrínsecas y extrínsecas de directa influencia en los

mismos.

El método, en su origen, pretende una clasificación de propensión a la erosión hídrica basándose en un

análisis de mapas temáticos de geología, geomorfología, uso de suelo, pendiente con una escala de

trabajo 1:250.000, las cuales serán utilizadas como base para la aplicación de baremos parciales. Ver

Figura 12: Flujograma de coeficiente de erosión.



17

Figura 12: Flujograma de coeficiente de erosión.

Fuente: Valenzuela y Beck, 1998

El mapa de geología fue digitalizado en base a la Carta Geológica de Uncía, elaborado por

SergeoTecmin, que abarca la superficie de la cuenca Poopó.

En la Tabla 6 se muestra las Unidades Geológicas que son abarcadas por superficie, siendo el de

mayor área en la cuenca Poopó Formación Uncía (Sun). En la Figura 13, se observa las diferentes

unidades geológicas.

Tabla 6: Unidades Geológicas


Simbología Unidades Geológicas Área [m2] Área [Ha] %

Sun Fm. Uncía 61191751 6119,18 59,04

Sll Fm. Llallagua 32556755 3255,68 31,41

Qa Dep. Aluvial 5463303 546,33 5,27

Qc Dep. Coluvial 1425412 142,54 1,38

Tis Intrusiones Subvolcánicos 1239527 123,95 1,20

Qg Dep. Glacial 1130200 113,02 1,09

Qt Dep. Terraza 640045 64,00 0,62



18

Figura 13: Mapa de Geología en la cuenca Poopó

Fuente: Carta Geológica Uncia-SergeoTecmin, 1992.

La generación del mapa de geomorfología, se realizó mediante la interpretación de la imagen satelital

Landsat TM 2005, en el programa ArcGis V 9.3; y posterior verificación de campo. La zona de estudio

presenta dos grandes paisajes naturales principales que son la cordillera y los valles, por lo cual se ha

elaborado un mapa de unidades geomorfológicas. Ver Figura 15.

Las diferentes unidades geomorfológicas fueron interpretadas y clasificadas según:

A. La elevación, que se subdividen en Lomas, Cerros y Montañas, y están compuestos por Ladera

(depende de la pendiente), Cuesta, Cresta y Crestón siendo, la parte más elevada.

B. Tipos de paisaje, los cuales dependen del proceso de intemperismo, siendo las siguientes:

- Paisaje Glacial, es un paisaje formado por la agrupación de geoformas como ser: Morrenas:

Laterales, Frontales, no diferenciadas o Mantos Morrenicos, Circos Glaciales, Valles Glaciales y

Laguna Glacial.

- Paisaje eólico, formados por los vientos y normalmente no producen geoformas, pero si contribuyen

a la formación del paisaje y se manifiestan en las elevaciones. Los procesos que originan son:

a) Denudación, es el proceso de desgaste de la superficie teniendo la forma redondeada regular.

Disección es el proceso traumático con bordes irregulares.

- Paisaje hídrico formado por el proceso del agua las cuales son:

a) Abanicos, formados por el cauce del río que inunda un área variable.

b) Conos, tienen la misma forma que los abanicos solo que no hay presencia del cauce del río.

c) Glacis, áreas donde varios abanicos o conos están cerca entre sí.



19

d) Terrazas, suceden cuando el río trae bastante material que se deposita en una zona, generalmente

en la ribera de los ríos.

e) Taludes de Derrubiación, son como los glacis pero en las montañas.

En la Tabla 7, se muestra las diferentes unidades geomorfológicas de la cuenca Poopó.

La unidad geomorfológica Ladera de Pendiente Moderada con 19,47% del total de la superficie,

abarca un gran porcentaje de la cuenca.

Tabla 7: Unidades Geomorfológicas

Simbología Unidades Geomorfológicas Área [m2] Área [Ha] %

Cr Cresta 957235,11 95,72 0,92

CA Cuerpo de Agua 1381077,89 138,11 1,33

Cs Cuesta 966148,66 96,61 0,93

LaCR Ladera de Cima Redondeada 1117054,48 111,71 1,08

LaPL Ladera de Pendiente Ligera 11739672,75 1173,97 11,33

LaPM Ladera de Pendiente Moderada 20176345,6 2017,63 19,47

LaPP Ladera de Pendiente Pronunciada 963541,22 96,35 0,93

LaCS Laderas de Cimas Subredondeadas 591254,64 59,13 0,57

L Loma 157147,13 15,71 0,15

LCR Loma de Cima Redondeada 777278,88 77,73 0,75

LCS Loma de Cima Subredondeada 728818,02 72,88 0,7

LPL Loma de Pendiente Ligera 951462,8 95,15 0,92

MM Mantos Morrenicos 7466128,73 746,61 7,2

M Morrena 5251200,8 525,12 5,07

RC Reverso de Cuesta 20643572,1 2064,36 19,92

SCS Serranías de Cimas Subredondeadas 4691437,36 469,14 4,53

TD Taludes de Derrubiación 15838734,6 1583,87 15,28

TA Terraza Aluvial 2027279,07 202,73 1,96

VG Valle Glacial 7221654,34 722,17 6,97 Fuente: Elaboración Propia

Figura 14: Unidades geomorfológicas serranías y cimas en la cuenca Poopó



20

Figura 15: Mapa de Geomorfología en la cuenca Poopó


Para la generación del mapa de uso de suelo, se trabajó con la imagen satelital Landsat TM. Las

diferentes unidades de uso de suelo en la cuenca Poopó, fueron detectadas mediante la aplicación de

una clasificación supervisada, por el algoritmo clasificador gaussiano de máxima verosimilitud en el

programa Ilwis V3.3.

La cuenca Poopó presenta diferentes características de acuerdo a la altura, topografía, pendiente;

donde el uso del suelo con fines agrícolas de pastoreo, están distribuidos en toda la cuenca.

El uso actual del suelo de la cuenca nos permite conocer el potencial agrícola de una zona

determinada. Ver Figura 16.

En la Tabla 8, se puede observar que la agricultura temporal abarca un 22,47% del total de la

superficie.

Tabla 8: Unidades de Uso Actual de Suelo

Uso Actual de Suelo Área [m2] Área [Hectárea] %

Herbazal denso 34646400 3464,64 33,22

Agricultura temporal 23430600 2343,06 22,47

Afloracion rocosa 16578000 1657,80 15,90

Suelo c/ escasa cobertura 11514600 1151,46 11,04

Herbazal ralo 5626800 562,68 5,40

Arbustal ralo 4629600 462,96 4,44

Agricultura intensiva 4329000 432,90 4,15

Agricultura temporal migratoria 3532500 353,25 3,39



21

Figura 16: Mapa de Uso Actual del suelo en la cuenca Poopó

Fuente: Elaboración propia

Figura 17: Uso actual de suelo en la cuenca Poopó

Fuente: Registro Propio

A través del procesamiento del Modelo de Elevación Digital SRTM con tamaño de pixel de 30 metros

(1 arcseg), se generó el mapa de pendiente en el programa ArcGis V 9.3.

Las pendientes son el resultado de la triangulación de esta información y se basa en el tamaño del pixel

(30*30 metros) que se emplea como grilla raster base.

La cuenca Poopó en la mayor parte de su superficie presenta una pendiente moderada la cual se

encuentra entre 5 a 10% de acuerdo a la Tabla 9. Ver Figura 18.



22

Figura 18: Mapa de pendientes en la cuenca Poopó


Tabla 9: Pendientes (%) de la cuenca Poopó

Pendiente % Área [m2] Área [Hectárea]

0-5% 10418128,60 1041,81

5-10% 19268944,11 1926,89

10-15% 13543222,66 1354,32

15-20% 10957082,41 1095,71

20-25% 10778129,11 1077,81

25-30% 10243469,02 1024,35

30-35% 9549318,02 954,93

35-40% 7807815,61 780,78

40-45% 5067058,46 506,71

45-50% 2451443,69 245,14

50-55% 1685321,12 168,53 Fuente: Elaboración Propia

El resultado a la susceptibilidad de la erosión, para cada unidad de Geología, Geomorfología, Uso de

Suelo, Pendiente, se asignó de acuerdo a los niveles riesgo que se muestra en la Tabla 10. Donde un

muy bajo riesgo a la erosión es asignado con 1 y un muy alto riesgo a la erosión con 5.

Tabla 10: Niveles de Riesgo


Niveles de Riesgo de erosión Riesgo de Erosión

Muy Bajo 1

Bajo 2

Moderado 3

Alto 4

Muy Alto 5



23

La asignación de los valores de riesgo geológico con respecto al riesgo de erosión para las unidades

geológicas, se realizó bajo una entrevista personal a un Profesional del área geológica, Ing Florencio

Gerónimo-Consultor Individual, ver Anexo B, Tabla 11. A las unidades geológicas: Deposición

Aluvial (Qa), Deposición Terraza (Qt), son unidades con mayor riesgo de erosión, por tanto se les

asignó el valor de 5 y a la unidad Deposición Coluvial (Qc) con el valor de 4 representando al riesgo

de erosión alto; las mismas pertenecen al periodo cuaternario, presentando características de trasarco

y/o antepais, por lo que fueron afectados por eventos tectónicos, ligados a la deflexión oroclinal,

además de plegamientos volcánicos, actividad mágmatica y mineralización; situaciones que

incrementan el estado erosivo, debido a que estas unidades (Qa, Qt, Qc) ya fueron afectadas por

fuerzas denudacionales, y son las que inician el proceso erosivo.

Los riesgos geológicos asignados a las unidades Deposición Glacial (Qg) e Intrusiones volcánicas

(Tis) fueron asignadas con el valor de 3, representando al riesgo de erosión moderado, ya que estas

unidades se encuentran sobre las pendientes de los cerros Chuallani, Pan de azúcar, Pepito, a

diferencia del cerro Chuallani que en la parte inferior occidental del cerro expone un contacto entre

una brecha hidrotermal tipo pipe que corresponde a la unidad Depósito Glacial (Qg) y rocas

sedimentarias (Silurico Uncia – Sun). Las brechas hidrotermales tipo pipes cuyas dimensiones varían

entre 30 y 50 metros aproximadamente, se hallan constituidas por bloques de rocas sedimentarias

sericitizadas (lutitas)

Las unidades geológicas Formación Llallagua (Sll) y Formación Uncía (Sun), fueron asignadas con un

valor de 2, representando erosión bajo, por lo que estas unidades corresponden a la edad silúrica; las

cuales se presentan en la parte inferior occidental del Cerro Chuallani, y por tanto no representa un

riesgo de erosión debido a la ubicación de estas unidades. Ver Anexo D: Mapa Riesgo Geológico.

Tabla 11: Riesgo Geológico Simbología Unidad Geológica Riesgo Geológico

Qa Deposición Aluvial 5

Qc Deposición Coluvial 4

Qg Deposición Glacial 3

Qt Deposición Terraza 5

Sll Fm. Llallagua 2

Sun Fm. Uncia 2

Tis Intrusiones subvolcánicos 3


La asignación de los valores de riesgo geomorfológico con respecto al riesgo de erosión, se realizó en

base al Mapa Geomorfológico del Estudio de Riesgos de Erosión y Degradación en la Cuenca del Río

Jatun Mayu (PROMIC, 2007), Ver Tabla 12. Para las unidades Taludes de Derrubiación (TD), Terraza

Aluvial (TA), fueron asignados con el valor de 5, representando al riesgo de erosión muy alto, debido

a que son unidades susceptibles a la erosión.

La unidad Serranías de Cimas Subredondeadas, fue asignado un riesgo geomorfológico de 4,

representando al riesgo de erosión alto ya que son ambientes estructurales sometidos a erosión, de

acuerdo a (Zinck, 2012).

Para el caso de las unidades geomorfológicas: Reverso de cuesta, Ladera de pendiente moderada,

Ladera de cima redondeada, Ladera de cima subredondeada, Ladera de pendiente pronunciada, Mantos

morrenicos, Valle glacial, Loma de cima subredondeada, Loma de cima redondeada, se les asignó el

valor de riesgo de erosión de 3, representando a la erosión moderada, debido a que estas unidades son

ambientes erosivos: Las lomas se forman ya sea por disección de una planicie o por erosión (Zinck,

2012), el reverso de cuesta está controlada por la geodinámica interna, las laderas son ambientes donde



24

existe material en tránsito y están sometidos a erosión, dependiendo de sus pendientes. Ver Anexo E:

Mapa Riesgo Geomorfológico.

Las unidades geomorfológicas ladera de pendiente ligera, cuesta y loma se les asignó el valor de 2,

debido a que representan un riesgo de erosión baja. La unidades cuesta y loma dependen de la

topografía y estructura geológica, lo que los hace menos propensos a los procesos de erosión.

La unidad morrena fue asignada con el valor de 1, representando un riesgo de erosión muy bajo. Esta

unidad geomorfológica es el resultado de una deposición que incluye un amplio rango de partículas de

arcilla (Zinck, 2012).

Tabla 12: Riesgo Geomorfológico

Simbología Unidades Geomorfológicas Riesgo Geomorfológico

RC Reverso de Cuesta 3

LaPM Ladera de Pendiente Moderada 3

TD Taludes de Derrubiación 5

MM Mantos Morrenicos 3

VG Valle Glacial 3

M Morrena 1

SCS Serranías de Cimas Subredondeadas 4

LaPL Ladera de Pendiente Ligera 2

TA Terraza Aluvial 5

CA Cuerpo de Agua 0

LaCR Ladera de Cima Redondeada 3

Cs Cuesta 2

LaPP Ladera de Pendiente Pronunciada 3

Cr Cresta 1

LPL Loma de Pendiente Ligera 2

LCR Loma de Cima Redondeada 3

LCS Loma de Cima Subredondeada 3

LaCS Laderas de Cimas Subredondeadas 3

L Loma 2 Fuente: Registro Propio

Para la asignación de los niveles de riesgo a las unidades de uso de suelo, se realizó en base a

(Bergsma, 1996), ver Tabla 13, donde indica que el uso de suelo tiene influencia en el riesgo de

erosión, como es el caso de las unidades: suelo con escaza cobertura vegetal y agricultura temporal

migratoria, que se les asignó el valor 5, representando un riesgo de erosión muy alto. El suelo con

escaza cobertura vegetal como resultado de la actividad humanan (sobrepastoreo, deforestación) es

más propenso a producir procesos erosivos más extensos (Geografía, 2009). La agricultura temporal

migratoria, ocasiona el deterioro del suelo, debido a que se practica en zonas al interior de la cuenca

Poopó, no aptas para esta actividad.

Para las unidades agricultura temporal y herbazal ralo se asignó un valor de 4, representado un riesgo

de erosión alto, debido a que la agricultura temporal es practicada en zonas con pendientes

pronunciadas que no presentan vocación para esta actividad. La unidad herbazal es el producto de la

intervención humana para fines de la crianza del ganado, que da lugar al sobrepastoreo, provocando de

esta manera procesos de erosión hídrica.

En el caso de las unidades agricultura intensiva y arbustal ralo, se asignó un valor de 3, representando

riesgo de erosión moderado. La agricultura intensiva es practicada en 4,15% de la superficie total de la

cuenca, ubicada cerca de las quebradas y ríos principales, donde se presenta y da lugar a la erosión

laminar y en surcos, debido al cambio que ha sufrido el suelo para la realización de la agricultura

intensiva (PDM Villa Poopó, 2011). La unidad de uso de suelo arbustal ralo ayuda a atenuar los

procesos erosivos.

Para la unidad herbazal denso, se asignó un valor de 2, representando un riesgo de erosión bajo, debido

a que los herbazales permiten reducir los procesos erosivos, y se dice que son más efectivos como



25

medidas de intervención a la erosión que los bosques, ya que el herbazal da estabilidad al suelo. Ver

Anexo F: Mapa Riesgo Uso de Suelo.

A la unidad afloración rocosa, se asignó un valor de 1, el cual representa un riesgo de erosión muy

bajo, debido a que las afloraciones rocosas son áreas altamente estables (Bergsma, 1996).

Tabla 13: Riesgo Uso de Suelo

Uso Actual de Suelo Riesgo Uso

Actual de Suelo

Herbazal denso 2

Agricultura temporal 4

Afloración rocosa 1

Suelo c/ escasa cobertura 5

Herbazal ralo 4

Arbustal ralo 3

Agricultura intensiva 3

Agricultura temporal migratoria 5 Fuente: Registro Propio

La asignación de los valores de riesgo de pendiente se realizó en base a (Bergsma, 1996), donde indica

que en pendientes pronunciadas o inclinadas, el riesgo de erosión será muy alto y por lo contrario a

pendiente menos inclinadas el riesgo de erosión será muy bajo. Ver Tabla 14. Ver Anexo G: Mapa

Riesgo Pendiente.

Tabla 14: Riesgo Pendiente

Pendiente % Riesgo

Pendiente

0-5% 1

5-10% 2

10-15% 2

15-20% 3

20-25% 3

25-30% 4

30-35% 4

35-40% 4

40-45% 5

45-50% 5

50-55% 5 Fuente: Registro Propio

La suma de todos los parámetros asignados a las unidades geológicas, geomorfológicas, uso de suelo y

pendientes; permitieron obtener para cada unidad homogénea un valor numérico que indica la clase de

susceptibilidad a erosionarse. El mapa de riego de erosión se muestra en el Anexo H.

Luego de generar el Mapa de Riesgo de Erosión, se ha determinado cinco clases de riesgo, como se

observa en la Tabla 15, asignando a cada categoría de riesgo su respectivo coeficiente de erosión.

Tabla 15: Factor de riesgo “Z”, para el análisis de la tasa de erosión de la cuenca Poopó

Fuente: PROMIC, 2007

Una vez conocida la superficie de cada una de las clases de riesgo, se realizó la corrección del

coeficiente de erosión tomando en cuenta el estándar de asignación de valores por categoría de riesgo.

(Djorovic, 1974)

Arteaga, M. citado por Vallejos (2005), indica que el valor de “Z”, representativo de una cuenca se

calcula como la media ponderada de los distintos valores de los coeficientes de erosión obtenidos para

cada uno de los valores parciales, ver Tabla 16, el valor “Z ponderado” se calcula de la siguiente

forma, con la ecuación 8:

Categoría de riesgo Coeficiente de erosión “Z”

Muy Bajo 0,06

Bajo 0,12

Moderado 0,28

Alto 0,76

Muy Alto 1,25



26

∑

8

Dónde:

Z ponderado =Factor de erosión ponderado

Zi= Factor de erosión parcial según su riesgo

Fi = Área parcial de influencia del factor de erosión (i) (Km2)

F = Área total de estudio (Km2)

Tabla 16: Cálculo de Z ponderado Categoría de Riesgo Área [Hectáreas] Área [km2] Z Z ponderado

Muy Bajo 22,3170 0,2232 0,0600 0,0001

Muy Bajo 0,2386 0,0024 0,0600 0,0000

Muy Bajo 0,2654 0,0027 0,0600 0,0000

Muy Bajo 41,6525 0,4165 0,0600 0,0002

Muy Bajo 0,0984 0,0010 0,0600 0,0000

Muy Bajo 0,2747 0,0027 0,0600 0,0000

Bajo 337,5709 3,3757 0,1200 0,0039

Bajo 3,3883 0,0339 0,1200 0,0000

Bajo 228,1637 2,2816 0,1200 0,0027

Bajo 1582,2609 15,8226 0,1200 0,0184

Bajo 14,6143 0,1461 0,1200 0,0002

Bajo 273,5343 2,7353 0,1200 0,0032

Bajo 65,4953 0,6550 0,1200 0,0008

Bajo 14,1580 0,1416 0,1200 0,0002

Bajo 2,8388 0,0284 0,1200 0,0000

Moderado 372,3065 3,7231 0,2800 0,0101

Moderado 14,8526 0,1485 0,2800 0,0004

Moderado 531,5420 5,3154 0,2800 0,0144

Moderado 2115,3891 21,1539 0,2800 0,0574

Moderado 124,5733 1,2457 0,2800 0,0034

Moderado 1256,6474 12,5665 0,2800 0,0341

Moderado 1160,4808 11,6048 0,2800 0,0315

Moderado 132,6352 1,3264 0,2800 0,0036

Moderado 38,9363 0,3894 0,2800 0,0011

Alto 122,5172 1,2252 0,7600 0,0090

Alto 3,1899 0,0319 0,7600 0,0002

Alto 177,2592 1,7726 0,7600 0,0131

Alto 662,5411 6,6254 0,7600 0,0488

Alto 48,9679 0,4897 0,7600 0,0036

Alto 498,0560 4,9806 0,7600 0,0367

Alto 397,4520 3,9745 0,7600 0,0293

Alto 53,9067 0,5391 0,7600 0,0040

Alto 13,1706 0,1317 0,7600 0,0010

Muy Alto 1,0595 0,0106 1,2500 0,0001

Muy Alto 0,1266 0,0013 1,2500 0,0000

Muy Alto 0,0904 0,0009 1,2500 0,0000

TOTAL 10312,5714 103,1257 0,3316

El mapa generado de “Z” ponderado se muestra en el Anexo I. Los resultados de los factores de

temperatura “T”, precipitación media anual “h” y coeficiente de erosión “Z” son interrelacionados

mediante el álgebra de mapas en el programa ArcGis V 9.3, siguiendo el Flujograma de la Figura 4.

Validación Modelo Djorovic & Gavrilovic 4.5.2.

La cuenca Poopó presenta un relieve abrupto, en la cual se evidencia unidades geológicas diferentes,

encontrándose afloraciones de rocas sedimentarias de edad Silúrica, que son las más extensas en la

cuenca y por el material que presentan estas (lutitas) son más fáciles de erosionarse (PDM Villa

Poopó, 2011).

La erosión hídrica se manifiesta en la cuenca, principalmente en las serranías, lomas y laderas; donde

el material suelo es trasladado por el agua en forma de lluvia desde las zonas altas a las partes bajas.

Ver Figura 20.

Para la validación del Modelo de Djorovic & Gavrilovic, se realizó una identificación en campo de 64

rasgos de erosión, en zonas al interior de la cuenca Poopó. En el Anexo C, se muestran las



27

SURCO

coordenadas UTM (WGS84) de los puntos de rasgos erosivos. Como resultado de la visita de campo

se identificó: erosión laminar, erosión en surcos y erosión en cárcavas.

Figura 19: Unidades de erosión en la cuenca Poopó


La erosión en surcos se valoró en campo por la densidad de surcos de acuerdo a (Facultad de Ciencias,

2012). Ver Figura 21.

SURCO

EROSIÓN EN

CARCAVAS

EROSIÓN EN

CARCAVAS

EROSIÓN EN

CARCAVAS

EROSIÓN EN

CARCAVAS

SURCOS

EROSIÓN

LAMINAR



28

En campo se extendió una cinta métrica y se midió la cantidad de centímetros ocupados por los surcos

frente al total de centímetros de la cinta métrica. La densidad de los surcos se muestra en la Tabla 17.

Figura 20: Erosión en surcos en la cuenca Poopó


Tabla 17: Densidad de los surcos

N°

Surco

Longitud total de la

cinta (cm)

Longitud total ocupada por

los surcos (cm)

Erosión por

surcos (%)

1 220 122 55.45

2 180 130 72.20

3 175 98 56.00

4 203 164 80.78

5 185 118 63.78

6 145 98.5 67.93

7 120 76 63.3

8 200 176 88.00

9 210 150 71.42

10 218 164 75.23

11 115 75 65.22

12 134 68 50.74

13 167 94 56.29

14 175 110 62.86

15 103 61 59.22

16 142 76 53.23

17 162 84 51.85

18 172 103 59.88

19 191 115 60.20

20 125 86 68.80

21 218 146 66.97



29

Escenario para reducir la tasa de erosión 4.5.3.

Para reducir la tasa de erosión se evalúo un escenario, donde las unidades que pertenecen al uso de

suelo: Agricultura temporal migratoria y Suelo c/ escaza cobertura, que tenían valores de riesgo de 5,

se les asigna un valor de 2, como se muestra en la Tabla 18. Siendo claro que cuando la agricultura

produce un cambio radical en la cubierta vegetal habrá un cambio correspondiente en la tasa de

erosión (Morgan, 1984). Así pues, un suelo con escaza cobertura vegetal produce un mayor riesgo de

erosión, especialmente durante una estación de lluvia intensa.

Tabla 18: Riesgo Uso de Suelo

Uso Actual de Suelo Riesgo Uso

Actual de Suelo

Herbazal denso 2

Agricultura temporal 4

Afloración rocosa 1

Suelo c/ escasa cobertura 2

Herbazal ralo 4

Arbustal ralo 3

Agricultura intensiva 3

Agricultura temporal migratoria 2 Fuente: Registro Propio

Se interactúan los mapas de riesgo de geología, geomorfología, uso de suelo y pendiente, realizando la

misma metodología del flujograma del modelo Djorovic & Gavrilovic.

Medidas de control de la erosión 4.5.4.

A partir de los rasgos de erosión identificados en la cuenca Poopó, se proponen medidas de control de

la erosión con obras civiles que reduzcan los procesos erosivos, los cuales se desarrollan en los

Resultados.



30

5. Resultados y Discusión

5.1. Tasa de erosión Modelo de Djorovic & Gavrilovic

La tasa promedio de erosión hídrica anual determinada por el Modelo Djorovic & Gavrilovic es de

12,86 [Tn/ha/Año] y según la clasificación de Montenegro y Malagón, ver Tabla 1, la degradación de

la cuenca Poopó es Moderada. Ver Figura 21.

El riesgo moderado en la cuenca Poopó, indica que la cuenca es frágil pero estable, es decir no existen

grados avanzados de erosión pero si el potencial de ocurrencia. Este nivel de riesgo se encuentra

distribuido al interior de la cuenca Poopó, caracterizada por presentar procesos de erosión (erosión

laminar, en surcos y cárcavas), los cuales se muestran en la Figura 22.

Figura 21: Modelo Djorovic & Gavrilovic

Por tanto el modelo es eficaz, porque mediante el cual se determinó la tasa promedio de erosión anual

logrando de esta manera alcanzar uno de los objetivos planteados en la presente investigación.

5.2. Validación del Modelo de Djorovic y Gavrilovic

Mediante la sobreposición de los mapas Modelo de Djorovic & Gavrilovic y rasgos de erosión,

coinciden los procesos erosivos identificados en campo con las zonas erosivas al interior de la cuenca

Poopó en un 95%, donde de los 65 rasgos de erosión identificados en campo 62 coinciden, ver Anexo



31

C, como se observa en la Figura 22, representando con círculos la ubicación de los rasgos erosivos. En

la Tabla 19, se observa que la erosión en surcos ocupa 140,03 Ha, la erosión laminar 161.68 Ha y

erosión en cárcavas 88.38 Ha de la superficie total de la cuenca Poopó.

Tabla 19: Superficie de las unidades de Erosión actual

Unidad Área Ha

Erosión en surcos 140.03

Erosión laminar 161.68

Erosión en cárcavas 88.38


Figura 22: Mapa de rasgos de erosión en la cuenca Poopó

5.3. Escenario para reducir la tasa de erosión

El escenario permitió reducir la tasa promedio de erosión anual a 8,55 [Tn/ha/Año] y de acuerdo a la

clasificación de Montenegro y Malagón la degradación se reduce a nula.

Se clasifico 5 grupos de tasas de erosión para el modelo de Djorovic & Gavrilovic y escenario, para

conocer cuánto en superficie se ha reducido a través del escenario evaluado. Ver Tabla 20.

Tabla 20: Tasa de erosión anual reducida con el escenario evaluado


Modelo Djorovic & Gavrilovic Escenario reducir tasa de erosión

Área

[Hectárea]

Tasa de erosión

anual [Tn/Ha/Año]

Área

[Hectárea]

Tasa de erosión

anual [Tn/Ha/Año]

60,3 1,6436 3215,9 1,6436

2504,8 3,2868 999,9 3,2868

678,1 11,503 362,0 11,503

4616,6 13,1462 3356,7 13,1462

2436,1 14,7895 2361,8 14,625227



32

Para el escenario, la tasa promedio de erosión de 1,6436 Tn/Ha/Año, con 3215.9 Ha, que se muestra en

la Tabla 20, la superficie se incrementó, con respecto a la superficie determinada por el Modelo de

Djorovic & Gavrilovic, debido a que el escenario redujo la tasa de erosión. Y para las demás tasas

promedio de erosión 3,2868; 11,503; 13,1462; 14, 7895 Tn/Ha /Año, la superficie se ha reducido con

relación a las superficies determinadas por el Modelo de Djorovic & Gavrilovic.

Figura 23: Mapa de tasa de erosión reducida


5.4. Medidas de control de la erosión hídrica en la cuenca Poopó

En la actualidad la Cuenca Poopó no cuenta con un proyecto de medidas de control de erosión. A

partir de los procesos de erosión identificados en la Cuenca Poopó, se proponen varias soluciones

tentativas de acuerdo al análisis de información espacial, criterios técnicos de experto del Programa

Manejo Integral de Cuencas (PROMIC). Ver Tabla 21.

Tabla 21: Soluciones a Problemas Identificados

Nº PROBLEMAS SOLUCIONES

1 Erosión hídrica en

Cárcavas

- Muro seco de protección

- Diques de Piedra

- Diques de madera, tipo krainer

- Zanjas de Infiltración Fuente: Elaboración propia

Para la propuesta de soluciones a los problemas de erosión en la Cuenca Poopó se han definido dos

grupos de medidas:



33

1. Manejo de cabeceras (MC):Muro Seco de Protección (MSP), Diques de Piedra (DP), Diques

de Madera (DM) y Zanjas de Infiltración (ZI).

2. Manejo de Cauces con Obras Hidráulicas (MCOH): obras transversales ó diques de

consolidación y retención.

5.5. Manejo de Cabeceras (MC)

Para el control mecánico de las cárcavas se considera una estrategia iniciar trabajos en las cabeceras,

como control de los procesos de erosión en cárcavas.

Muro seco de protección (MSP) 5.5.1.

El control de cabeceras de cárcavas se debe iniciar mediante la construcción de muros secos (terrazas

de formación lenta en sentido transversal a la pendiente del terreno, curvas de nivel), estos muros

deben ser construidos con piedras de longitudes variables, a fin de reducir la velocidad de

escurrimiento del agua y retener material de arrastre.

Diques de piedra (DP) 5.5.2.

Con el propósito de evitar la ampliación longitudinal y transversal de las cárcavas, se debe efectuar un

control mediante una secuencia de diques de piedra, esto por la existencia de material (piedras) en el

lugar, el distanciamiento entre diques debe estar cada 6 metros, estas estructuras son construidas en

forma de gradas con el propósito de reducir la energía cinética del agua, evitando la socavación del

fondo y retención del material sólido de arrastre.

Diques de madera (DM) 5.5.3.

Los diques simples de madera del tipo krainer deben estar ubicados en el inicio de las cárcavas para la

retención del material de deslizamiento de taludes y arrastre, con el propósito de evitar la erosión

retrógrada.

Zanjas de Infiltración (ZI) 5.5.4.

Las zanjas de infiltración, se establecen realizando canales excavados en sentido de las curvas de

nivel. Los comunarios en la cuenca Poopó, realizan 20 metros lineales de zanja por familia,

principalmente en las partes altas y medias de la cuenca.

5.6. Manejo de Cauces con Obras Hidráulicas (MCOH)

El sistema de drenaje de la cuenca Poopó comprende un conjunto de cauces menores que naciendo

desde el norte confluyen en el Poopó, posteriormente, éste cauce principal discurre hacia el norte,

hasta su encuentro con el colector principal de la red de drenaje.

La corrección y regulación de los torrentes y ríos al interior de la Cuenca, contempla un conjunto de

medidas de intervención requeridas para lograr y/o ejercer un control regulador sobre el cauce del río

en el área definida como la zona prioritaria de intervención, permitiendo minimizar los riesgos de

afectaciones en los periodos de lluvias.

El manejo de cauces con obras hidráulicas responde a la problemática actual de la zona prioritaria de

intervención y su objetivo es la protección de las riberas durante las crecidas del río debido a

precipitaciones extremas, atenuando los riesgos naturales inherentes al fenómeno torrencial, como ser

deslizamiento de taludes por erosión hídrica de base del talud o cambios de curso entre otros en las

cabeceras de la Cuenca Poopó.



34

Localización de Obras Hidráulicas 5.6.1.

En la localización de las obras se fue validando y complementado con recorridos de campo, el análisis

de información espacial fue sistematizado con soporte informático y procesado en sistema de

información geográfica ArcGis V 9.3.

5.7. Definición y ubicación de obras

De modo general las medidas de control de la erosión son: diques de consolidación y retención, en

mampostería de gavión y están dispuestas espacialmente según recorridos de campo, criterios técnicos

de experto del Programa Manejo Integral de Cuencas (PROMIC), los cuales son mostrados Figura 24.

Figura 24: Mapa de ubicación de obras civiles



35

6. Conclusiones

Las principales conclusiones a las que se llegaron son:

La cuenca Poopó, presenta una tasa promedio de erosión anual de 12.85 Tn/Ha/Año y

producción media anual de sedimento con degradación moderada.

El método cualitativo de identificación en campo de los procesos erosivos valido al modelo

Djorovic & Gavrilovic. Los procesos erosivos identificados de erosión laminar, erosión en

surcos y erosión en cárcavas, coinciden con las zonas con riesgo de erosión en niveles

moderados y altos.

El escenario evaluado, donde para las unidades suelo c/ escaza cobertura vegetal y agricultura

temporal migratoria se redujeron los niveles de riesgo; el cual permitió reducir la tasa de

erosión, presentado una reducción por superficie según la clasificación de tasa de erosión.

La cuenca Poopó por la tasa de erosión anual obtenida, precisa medidas de control de la

erosión con obras civiles, por lo que se debe priorizar zonas erosivas, proponiéndose dos

grupos de medidas: Manejo de Cabeceras, para el control de cárcavas constituido de muro

seco de protección, diques de piedra, diques de madera y zanjas de infiltración y Manejo de

cauces con obras hidráulicas, para reencauzar y centralizar los cursos de los ríos garantizando

la protección de las riberas; conformado por obras transversales o diques de consolidación y

retención.

7. Recomendaciones

En lo que se refiere a las recomendaciones se dan a conocer las siguientes:

En lo que respecta a la obtención del Mapa de Riesgos por Erosión Hídrica, se debe tener

cuidado al asignar los valores de riesgo al Mapa de Geología, ya que estos valores requieren

un conocimiento de experto en la rama de geología.

Para la identificación de la erosión en cárcavas sobre la Imagen Satelital Landsat, se debe

tener cuidado al identificarlas, ya que pueden ser confundidas por vertientes y surcos, por

tener parecidas formaciones.



36

8. Bibliografía

Andalucía, Agencia de Medio Ambiente y Agua de. 2010. Determinación de la erosión

como parte del proceso de evaluación. Andalucia, España: Agencia de Medio Ambiente y

Agua de Andalucía, 2010, pág. 56.

Auza, M. 1999. Estimación de tasas de Erosión en la Cuenca del Valle Alto mediante la

ecuación universal de la pérdida de suelo y SIG. Cochabamba Bolivia: Tesis de Maestria,

CLAS UMSS, 1999.

Auza, M. 2011. Degradación de tierras: Erosión Hídrica y modelo USLE. Cochabamba,

Bolivia: CLAS UMSS, 2011.

Auza. 2011. Zonificación de la amenaza de erosión de suelos integrando sensores remotos y

SIG. CLAS, UMSS. Cochabamba, Bolivia, 2011. Apuntes de clase .

Bergsma, E. 1996. Terminology for soil erosion and conservation. Wageningen. The

Netherlands: International Society of Soil Science/International Institute for Aerospace

Survey and Earth Sciences/International Soil Reference and Information Centre, 1996.

Calizaya, Andres. 2006. Hidrología y Recursos Hídricos en la Cuenca del Lago Poopó y

Uru Uru . La Paz, Bolivia: IHH, UMSA, 2006.

Ellison, W. 1947. Soil Erosion Studies - Part I: Agricultural Engineering. 1947. págs. 145-

146. Vol. 28 No. 85.

Encuentro sobre el Agua del Altiplano. IHH-UMSA, Instituto de Hidraulica e Hidrología.

2012. Oruro: UMSA, 2012.

Erosión de suelos a suelos de calidad. Hellin, J. 2004. [ed.] Leisa. 2004, Agroecológica.

Leisa, Vol. 19, pág. 75.

Facultad de Ciencias, investigación. 2012. Erosión de suelos, Tema 4 Evaluación de la

erosión hídrica: Universidad de Granada, 2012. pág. 173.

FAO, Hubert, W. K (gtz). 1983. Mantengamos viva la tierra: causas y remedios de la

erosión del suelo. Roma, 1983. págs. 1-21.

Fournier, F. 1975. Conservación de suelos. Madrid, España : Ediciones Mundi-Prensa, 1975.

pág. 5 p.

G. Desir, C Marin. 2008. Factors controlling the erosion rates in a semi-arid zone

(Bardenas Reales, NE Spain). Zaragoza Spain: Earth Science Deparment. Faculty of Science.

University of Zargoza, 2008.



37

Geografía, Instituto Nacional de Estadística y. 2009. Guia para la interpretación de

cartografía uso del suelo y vegetación Escala 1:250000. México: s.n., 2009. pág. 77.

Gorinova E., Alarcon H., Blanco M.,Fornari M. Petrología y Geología económica del

distrito minero de Avicaya. Oruro Bolivia: Instituto de Investigaciones Geológicas UMSA,

SURIH - ORSTOM, GEOBOL. pág. 579.

GTZ, Cooperación técnica alemana. 2010. Experiencias de la Cooperación alemana en el

manejo integral de cuencas y la gestión integral de recursos hídricos en Bolivia. Primera,

Unidad de comunicación y relaciones públicas PROAGRO. La Paz, Bolivia, 2010. pág. 61.

Instituto boliviano de Ciencia y Tecnologia nuclear, Centro de Investigaciones nucleares.

2009. Erosión de suelo en Bolivia. La Paz Bolivia: Centro de Investigaciones nucleares, 2009.

Lavenu, Alain. 1960. Formación geológica y evolución en el Altiplano de Bolivia. Oruro

Bolivia : Surih - Orstom, GEOBOL, 1960. pág. 9.

Mehl, Harald. 1997. Aplicación de la teledetección y de los Sistemas de Información

Geográfica en la gestión de recursos naturales. Alemania, 1997. pág. 112.

Morgan, M.J. Kirkby y R.P.C. 1984. Erosión de suelos. Primera. México: Limusa, 1984.

Mutcher, K. y Mcgregor, C. Murphree y C. 1988. Soil Erosion Research Methods.

Arlington Virginia USA: Winrock International, 1988. págs. 9-36.

Orsag, Vladimir. 2010. El recurso suelo Principios para su manejo y conservación. Primera.

La Paz, Bolivia: Heifer Internacional, 2010.

PDM Villa Poopó, Municipio de. 2011. PDM Villa Poopó, Plan de Desarrollo Municipal de

Villa Poopó. Oruro, Bolivia, 2011.

Phi-LAC, Programa Internacional de la UNESCO para América Latina y el Caribe.

2010. Propuesta de un modelo de estimación de erosión hídrica para la región de Coquimbo,

Chile. UNESCO, 2010. Chile: UNESCO, 2010, 2010.

Pillco, Ramiro. 2012. Variación y regionalización de lluvias en la región de la Cuenca del

Lago Poopó. La Paz, Bolivia: Tesis de Doctorado, UMSA, Universidad Lund Suecia, 2012.

Poopó, Programa de Gestión Sostenible de los Recursos Naturales de la Cuenca del Lago

Poopó. 2011. Linea Base del Programa de Gestión Sostenible de los Recursos Naturales de la

Cuenca Poopó. Oruro, Bolivia: Gobierno Autónomo Departamental de Oruro, 2011.

PROMIC. 2007. . Estudio de Riesgos de Erosión y Degradación en la Cuenca del Río Jatun

Mayu. Proyecto SANREM. Cochabamba: Prefectura de Cochabamaba, COSUDE, 2007.

PROMIC. 2004. Diagnostico socieconómico y biofísico. Subcuenca Toralapa Alta -

Municipio de Tiraque . Cochabamba Bolivia: Prefectura de Cochabamba, COSUDE, 2004.



38

Proyecto FAO, SWALIM, Nairobi, Kenya, Universidad Mayor de San Simón, Bolivia.

2009. Guia para la descripción de suelos. Cuarta Edición. Roma: Jefe de Servicio de

Publicaciones FAO, 2009.

Quintanilla, J., Garcia M, Ramos O. 2012. Síntesis del Diagnóstico Ambiental de la Cuenca

del Lago Poopó. Financiada por fortalecimiento Institucional - DIPGIS - ASDI/BRC - Team

Bolivia(Agencia Sueca de Cooperación Internacional). La Paz, Bolivia: UMSS, Centro de

estudios ecológicos de Desarrollo Integral - Bolivia, University of Newcastle - Inglaterra,

2012. pág. 144.

Sandoval, Raul. 1998. Metodologia y Tecnicas de investigación . Segunda. Oruro, Bolivia:

Latinas Editores, 1998.

UTO-Oruro, INCO, Worley Pearson Komex, Laboratorio Limnología - La Paz.

Evaluación ambiental del lago Poopó y sus ríos tributarios. Oruro, Bolivia: Ed. Gráfica

Muñoz, 2005 -2007.

Vallejos, Pedro. 2005. Pérdida de suelo por erosión hídrica en el Departamento de Oruro a

través de modelos espaciales. Cochabamba, Bolivia : Tesis de Maestria, CLAS UMSS, 2005.

Wischmeier, W. Smith, D. 1958. Rainfall energy and its relationship to soill loss. American

Geophysical Union Transactions. 1958. Vol. 39.

Zinck, Alfred. 2012. Geopedología, Elementos de geomorfología para estudios de suelos y

de riesgos naturales. Enschede, The Netherlands: Faculty of Geo-Information Science and

Earth Observation, 2012. pág. 131.



39

Anexos



40

Anexo A: Ubicación de las estaciones meteorológicas

Z x y Estación

3878 717495,5 7972336,3 Es.1

4031 727004,7 7972498,4 Es.2

3940 724465,3 7953912,2 Es.3

4005 720737,2 7954020,3 Es.4

3796 715172,2 7955100,9 Es.5

3911 715010,1 7963367,4 Es.6

4000 722034,0 7968176,0 Es.7

3973 722952,5 7963961,7 Es.8

4006 724195,1 7959477,3 Es.9

4184 730063,1 7964117,5 Es.10

4039 719790,2 7962993,9 Es.11

3890 714332,7 7973320,3 Es.12

4525 730116,6 7973052,8 Es.13

4256 730491,1 7953470,0 Es.14

4073 728618,5 7967862,8 Es.15

3702 699441,3 8012491,0 Es.16

3734 657251,0 7923378,0 Es.17

Anexo B: Entrevista Ing. Florecio Gerónimo

Anexo C: Ubicación de los procesos erosivos en campo

Erosión en surcos Erosión laminar Erosión en cárcavas

N° X Y N° X Y N° X Y N° X Y N° X Y N° X Y

1 723694 7971117 15 717912 7964344 1 721407 7969632 1 716939 7966711 15 722708 7969116 29 723224 7959862

2 723255 7970324 16 717463 7964355 2 718952 7967889 2 717283 7965950 16 724549 7967103 30 720892 7958168

3 722702 7970658 17 718737 7961840 3 717921 7967153 3 717627 7966514 17 723960 7962513 31 720548 7956990

4 722556 7970523 18 719874 7958656 4 717970 7965631 4 718068 7965851 18 725065 7962096 32 721554 7956695

5 722149 7970471 19 723162 7961192 5 716719 7965262 5 718339 7965914 19 718461 7964084

6 722233 7970919 20 721162 7956008 6 717602 7964722 6 718511 7965753 20 718265 7963740

7 721993 7970867 21 718830 7965827 7 718633 7963716 7 719051 7966514 21 718977 7963937

8 721450 790032

8 718928 79662734 8 718633 7966808 22 718879 7963691

9 720939 7970126

9 719198 7962415 9 718436 7967054 23 718756 7962930

10 723235 7967204

10 720033 7963225 10 718265 7967226 24 719468 7962906

11 719258 7967809

11 723715 7963839 11 719467 7967025 25 719517 7962414

12 718820 7966119

12 724279 7964649 12 719959 7967177 26 719738 7960942

13 718851 7965826

13 720228 7967472 27 720229 7960181

14 717922 7964501

14 720204 7968797 28 722389 7960623



41

Anexo D: Mapa Riesgo Geológico Anexo E: Riesgo Geomorfológico

Anexo F: Mapa Riesgo Uso Suelo Anexo G: Riesgo Pendiente



42

Anexo H: Mapa Riesgo de Erosión Hídrica Anexo I: Mapa “Z” ponderado

Tesis Maestria Comparativa modelos de cuantificación de procesos sedimentarios en cuencas

Documents

Transcript of Tesis Maestria Comparativa modelos de cuantificación de procesos sedimentarios en cuencas