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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO: HIDROLOGÍA CICLO: 2017 – I TEMA: EROSIÓN EN CUENCAS Y RÍOS DOCENTE: Dr. Ing. Coronado Zuloeta Omar

Pimentel, Julio del 2017

DEFINICIONES Se denomina erosión al proceso de sustracción o desgaste de la roca del suelo intacto (roca madre), por acción de procesos geológicos, así como las corrientes superficiales de agua o hielo glaciar, el viento, los cambios de temperatura o la acción de los seres vivos. La erosión es un proceso natural que se desarrolla a través del tiempo y tiende modelar el paisaje

DEFINICIONES

El procedimiento de la erosión se da en tres etapas: DESPRENDIMIENTO

TRANSPORTE

DEPOSITACIÓN

ORIGEN DE LA EROSIÓN

PROCESO DE LA EROSIÓN El proceso de la erosión comienza con la caída de una gota de agua. Con la continua caída de las gotas de agua, se humedece el suelo. Cuando la gota de agua golpea el suelo, ocasiona que se desprendan partículas y al mismo tiempo, sean arrastradas hacia las partes más bajas Las partículas pueden ser salpicadas tan alto como 3 pies y tan lejos como 5 pies.

FACTORES DETERMINANTES DE LA EROSIÓN: Los principales factores que afectan la erosión son: - Vegetación (Tipo, calidad y producción). - Suelos (características físicas y textura). - Pendiente de la cuenca. - Lluvias (intensidad, cantidad, variación)

- Acciones humanas (cultivo excesivo, deforestación, prácticas inadecuadas del manejo de agua). - Factores socioeconómicos (mayormente referidos a escasos recursos).

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN NORMAL: Es el tipo de erosión en la que se caracteriza por un progreso lento. El tamaño de las partículas presentan una distribución normal ( que incluye desde rocas hasta limos). No hay problemas serios de erosión o sedimentación.

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN ACELERADA: Ocurre cuando se rompen alteran las condiciones naturales. Puede originarse en diversas circunstancias: cambios en el clima (alimentado de temperatura, cambios de vegetación, etc.), acción de fuerzas geológicas, acción de animales, etc. Sin embargo, la principal y mas frecuente causa de una erosión acelerada esta en las acciones humanas (la

deforestación, la destrucción de la vegetación).

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN DE CÁRCAVAS: Es la que causa profundas excavaciones en el

suelo. Cárcava, significa “zanja grande que suelen hacer las avenidas de agua”.

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN EN SURCOS: Es la remoción del suelo por el escurrimiento en

pequeños surcos o arroyuelos. El desprendimiento de las partículas del suelo en los surcos se presenta cuando la carga de sedimentos en el flujo es menor a la carga que puede soportar y si el flujo excede la resistencia del suelo a la remoción.

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN LAMINAR: Es la remoción, por efecto de la lluvia o del escurrimiento de las aguas, de una capa mas o menos uniforme del suelo superficial. Remoción del suelo en capas delgadas por el impacto de las gotas de lluvia y el escurrimiento superficial.

TIPOS DE EROSIÓN EROSIÓN EÓLICA: La erosión por viento, la diferencia de la erosión por

agua, no puede dividirse en diferentes tipos.

Además remueve el material fino y la vegetación natural y causa deterioro de la estructura del suelo.

CONTROL DE LA EROSIÓN Existen varias formas de controlar la erosión de carácter hídrico. Entre otras se puede mencionar: El incremento de la cobertura vegetal del área a ser protegida. Esto se puede hacer de varias formas: - Mediante la reforestación, evitando el sobre pastoreo de las praderas. - En terrenos cultivables, hacer uso de técnicas adecuadas de labranza, y procurar que los cultivos estén crecidos en el período de lluvias.

CONTROL DE LA EROSIÓN

CONTROL DE LA EROSIÓN

CONTROL DE LA EROSIÓN

CONTROL DE LA EROSIÓN

CONTROL DE LA EROSIÓN

CONSECUENCIAS DE LA EROSIÓN

El agua turbia se mezcla con el agua clara, arrastrando las partículas de tierra a puntos distantes de su origen. Los ríos llenos de partículas de tierra afectando adversamente la vida marina.

LA EROSIÓN EN EL PERÚ En nuestro país la erosión es uno de los problemas más serios de deterioro de las tierras, ya que sus efectos no sólo disminuye la fertilidad de los suelos, sino que atenta contra su propia integridad e inciden en la baja producción agropecuaria. EN LA COSTA CENTRO Y SUR: Salinización: por excesivo riego y mal drenaje aflora la sal a la superficie y envenena el suelo. Cerca del 40% de los suelos de la Costa sufren este problema en mayor o menor grado.

Erosión eólica: por tala y quema de la vegetación los vientos erosionan el suelo. Una de las causas es la destrucción de la vegetación cerca de los valles y la falta de cortinas rompe vientos.

Erosión fluvial: los ríos arrastran las tierras en las orillas por falta de vegetación y protección de las mismas.

LA EROSIÓN EN EL PERÚ EN LA COSTA NORTE: Erosión hídrica y eólica: por tala y quema de la vegetación y sobrepastoreo por

cabras. Los algarrobales y los bosques secos han desaparecido o han sido reducidos por la acción humana en extensas zonas.

Salinización: por excesivo riego y mal drenaje. Amplias zonas irrigadas son afectadas por este problema en Tumbes, Piura, Lambayeque y La Libertad.

Desertificación: por la tala de los bosques en las zonas semidesérticas (algarrobales, zapotales) el desierto se extiende y las dunas avanzan sobre las áreas agrícolas.

LA EROSIÓN EN EL PERÚ EN LAS VERTIENTES OCCIDENTALES: Erosión hídrica grave: con deslizamientos en la época de lluvias. La causa es la tala y quema de la vegetación de las laderas, y el sobrepastoreo. Este problema es generalizado por las altas pendientes y la falta de cobertura vegetal.

EN LA SIERRA Y VALLES INTERANDINOS: Erosión hídrica (fluvial y pluvial): por la falta de cobertura vegetal y la quema de los rastrojos. Este problema afecta al 60% de los suelos agrícolas de la región. El sobrepastoreo y la quema de pajonales en la partes altas causa deterioro de la cobertura vegetal y origina erosión. El pastoreo con especies no aptas es causa de destrucción de la cobertura de los pastos naturales.

LA EROSIÓN EN EL PERÚ EN LA SELVA ALTA: Erosión hídrica grave por las excesivas pendientes, altas precipitaciones y la deforestación incontrolada de laderas y orillas de los ríos, que desatan procesos erosivos en forma de deslizamientos y huaycos. Este problema es generalizado. Pérdida de fertilidad por prácticas agrícolas que eliminan la materia orgánica y no la restituyen en forma natural. Las prácticas agroforestales están poco extendidas.

EN LA SELVA BAJA: Pérdida de fertilidad: la fertilidad de los suelos amazónicos depende de la cobertura vegetal, que restituye la materia orgánica. Los sistemas agroforestales no son usados en forma generalizada. Erosión fluvial: la deforestación masiva de las orillas de los ríos produce una acelerada erosión de las mejores tierras aluviales.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA EROSIÓN

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS Donde: A = Índice que representa la pérdida total de suelo por unidad de área en [t/ha]. R = Erosividad. Índice que expresa la capacidad de la lluvia de provocar la erosión.

K = Erodabilidad. Índice relativo a las propiedades inherentes al suelo y que refleja su mayor o menor susceptibilidad a la erosión. Ls = Factor topográfico. S = Declividad. Magnitud de la pendiente de la ladera. C = Índice relativo o factor de uso y manejo del suelo. Pc = Índice relativo a la práctica conservacionista adoptada.

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS La Erosividad «R» puede ser calculada utilizando la expresión de Lombardi Neto y

Moldenhauer (1980):

Donde: R = Índice medio de Erosividad anual p = Precipitación media mensual P = Precipitación media anual La erodabilidad K representa la susceptibilidad del suelo a la acción erosiva y será función de las características físicas de los suelos: textura, permeabilidad, capacidad de filtración, estructura, granulometría, contenido de materia orgánica, etc.

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS TIPO DE SUELO

RANGO DE VARIACIÓN K

A

0.16 - 0.23

B

0.13 - 0.38

C

0.13 - 0.18

D

0.07 - 0.12

CLASIFICACION DE SUELOS

DESCRIPCIÓN

SUELO TIPO A

De bajo potencial de escurrimiento, buena permeabilidad, por lo que la infiltración mantendrá valores altos, aún cuando estén húmedos. Pertenecen a este grupo los suelos gravosos, gravo-arenosos y arenosos gruesos.

SUELO TIPO B

Mantienen moderadas velocidades de infiltración y mayores valores de escurrimiento. En este grupo se consideran a suelos arenosos, limo-arenosos con reducida presencia de materia coloidal.

SUELO TIPO C

En estos suelos la infiltración es lenta, es frecuente la presencia de material muy fino, mezclados con partículas gruesas. A este grupo pertenecerán los suelos franco-arcillosos y franco-arcillo-arenosos.

SUELO TIPO D

Estos suelos son los que presentan mayor potencial de escurrimiento. Se considerarán como suelos de este grupo a los de grano fino, que forman capas prácticamente impermeables por lo que la infiltración será muy lenta. En este caso se considerarán a los suelos arcillosos.

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS Ls es el factor topográfico: El factor topográfico Ls se obtiene por medio expresión desarrollada por Bertoni (1959):

PENDIENTE (%) 5

m 0.2 0.3 0.4 0.5

Donde: Ls = Factor topográfico L = Longitud de la pendiente en metros.

m = Factor de Pendiente. φ = Angulo de las pendientes. S, es la pendiente del terreno que puede determinar con la fórmula de Taylor – Schwarz.

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS

ÍNDICE DE FACTOR "C" DE USO DEL SUELO COBERTURA VEGETAL

C

Bosque no intervenido

0.001

Bosque intervenido

0.34

Tierras erosionadas con escasa vegetación

0.80

Suelo desnudo

1.00

Cultivos extensivos en hileras, ejemplo maíz

0.50

Yuca y similares de 1° año

0.20 - 0.80

Palmera, café, cacao

0.10 - 0.30

Pastos

0.07

Hortalizas

0.30

FACTOR DE PRÁCTICA CONSERVACIONISTA TECNICA

FACTOR Pc

Curvas de nivel (pendientes entre 5 % y 20 %)

0.1 - 0.7

Bandas anti erosivas de 2 a 4 m (pendientes entre 5 % y 25 %)

0.1- 0.3

Protección con hierbas comunes

0.01

Terrazas de 80 cm. combinadas con curvas de nivel (pendientes entre 5 % y 15 %)

0.1

PARÁMETROS PARA LA ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDAS DE SUELOS

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA EROSIÓN b) Ecuación Universal Revisada de Pérdida de Suelos:

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA EROSIÓN

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA EROSIÓN d) Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Modificada:

Los demás parámetros son los mismos que los empleados en las fórmulas anteriores.