CONTROL DE EROSION

PREPARADO POR: COMPAÑÍA DE EMPAQUES S.A.

MEDELLÍN, MAYO 2003.

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CONTROL DE EROSIÓN

Hace varios años la preocupación respecto de la presencia de sedimentos en los cuerpos de agua, la perdida de la capa orgánica, la alteración del paisaje, la estabilidad de las obras de infraestructura, origino en varios países y varias disciplinas y en diferentes momentos la misma pregunta:COMO EVITAMOS QUE LOS SUELOS SE MUEVAN DE DONDE ESTÁN O DONDE QUEREMOS QUE ESTÉN?

Surge pues el Control de Erosión en forma de “ingeniería” sumando varias profesiones y conocimientos en una de las especialidades de mas demanda en la actualidad, sin embargo los campesinos antepasados en todas las culturas agrícolas ya habían iniciado actividades de este tipo, para muchos la frase que aparecía en la televisión, aun en blanco y negro, de “siembre atravesao... ” fue el primer contacto con técnicas de control de erosión y control de sedimentos.

Cuando una partícula de suelo se desplaza de su lugar por un agente erosivo natural como el agua, el viento, la pisada de un animal o por un agente erosivo no natural como la intervención humana en obras de infraestructura, por la acumulación de aguas en alcantarillas o desagües concentrados definitivamente mal diseñados, por las motos haciendo cross o por mil razones mas de la vida moderna se produjo EROSIÓN, ya en ese momento deberíamos preocuparnos por adecuadas técnicas de control de sedimentos, tema realmente en pañales en nuestro país. El control de erosión se menciona profesionalmente en Colombia no hace muchos anos, y desde hace apenas cinco, llegan técnicas modernas para tal fin, pues es sobre esto que trataremos.

EL ESTADO DEL ARTE DEL CONTROL DE EROSIÓN

La primera aproximación al tema nos coloca frente a la primera gran división en el control de la erosión, técnicas temporales o técnicas permanentes, donde esta la línea que las divide? En realidad es una línea un tanto difusa, el principio fundamental es que lo que determina que tipo de técnica a usar dependerá de los agentes erosivos que actúan en el sitio, al mencionar sitio quiero precisar que durante esta presentación siempre hablaremos del metro cuadrado en donde esta situado el problema, no de la cuadra ni de la finca ni de la región ni nada mas grande que el metro cuadrado, pues es de esta manera como realmente se puede interpretar el diseño de control de erosión.

La mayor tendencia en control de erosión esta dada hacia el uso de la vegetación como herramienta, por muchas razones de orden ambiental, paisajista, económico y de efectividad, así pues que la supervivencia de la vegetación frente a los agentes erosivos dominantes en el área del problema es quien determina que tipo de técnica usar, cuando la vegetación que se pretende instaurar es capas

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de resistir los agentes erosivos durante la vida útil del trabajo, se consideran técnicas temporales, las cuales deben garantizar una cobertura vegetal ya suficientemente resistente, sin embargo si la vegetación no logra sobrevivir los agente erosivos se emplean técnicas permanentes, las cuales pueden incluir vegetación o ser totalmente inertes (concreto, roca etc)

La grafica siguiente ilustra la clasificación mas reconocida de técnicas para control de erosión con vegetación.

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TÉCNICAS TEMPORALES

TÉCNICAS PERMANENTES

Técnicas básicas de siembraHidrosiembra y mulching

Matrices 3D

BiocompuestosTRM

ECRM

Técnicas avanzadas de mulching

ECBOWG

Significado de las siglas y términos usados en la figura:Sigla Significado en español inglesHidrosiembra Técnica de gran

rendimiento para sembrar por vía hidráulica

Hydraulic mulching techniques, hydroseeding

Mulching Aplicación de materia orgánica como paja o celulosa por vía manual o mecánica.

Mulching

Técnicas avanzadas de mulching

Se refiere a la colocación de mantos de fibra natural

Natural fiber blankets

ECB Mantos para control de erosión

Erosion Control Blankets

OWG Geotextiles de tejido abierto

Open Weave Geotextiles

RCRM Mantos para control de erosión

Erosión Control Revegetation Mats

TRM Mantos para refuerzo de grama

Turf Reinforcement Mats

MATRICES 3D Geotextiles 3D o matrices de alta resistencia

Permanent Erosion and Reindorcement Matrices

A continuación se detallaran las principales técnicas mencionadas:

TÉCNICAS BÁSICAS DE SIEMBRAEn esta se incluye cualquier técnica agrícola normalmente usada, desde los surcos, cajuelas hasta los sepedones o el capote, sin dejar de lado la siembra al voleo, en mi opinión estas técnicas efectivas para la agricultura no lo son para el control de erosión por revegetacion puesto que este implica la mejor cobertura posible, además, en la mayoría de los casos, de la formación de un nuevo perfil orgánico (top soil) capaz de sostener vida en el tiempo.Específicamente hablando de las cajuelas y surcos, estos propician la formación de surcos de desagüe de agua de escorrentía acelerando el proceso erosivo como se muestra en la fotografía #1, en mi experiencia muy poca revegetacion sembrada de esta manera ha funcionado, en la fotografía #2 se observa que el talud no se esta deteriorando de mas y parte de la vegetación en crecimiento.

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fotografía # fotografía # 2

HIDROSIEMBRA.Esta es la técnica de siembra y control de erosión que mas metros cuadrados instala en Estados Unidos, especialmente por su alto rendimiento y baja mano de obra, la hidrosiembra puede contener además de el mulch y las semillas aditivos adhesivos que protegen el suelo, hay autores que discuten si esta bien clarificarla dentro de las técnicas básicas o si debería estar al nivel siguiente, en fin, su principal característica es que depende de la consecución de semillas comerciales y fundamentalmente dependerá el éxito de su aplicación de que el sustrato sobre el cual se lanza tenga un buen contenido de nutrientes que le garanticen su estabilidad en el tiempo, en la fotografía # 3 se puede ver

fotografía #3la capa de materia orgánica con semillas y aditivos adhesivos que forman una costra sobre el talud, su capacidad de resistir los agentes erosivos, principalmente la lluvia y paradójicamente la falta de agua de supervivencia para la vegetación son su mayor debilidad, sin embargo repito que su utilización es ampliamente difundida.

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Inclusive se aplica en combinación con mantos temporales (de fibra natural) o sintéticos en donde será responsabilidad de estos resistir los agentes erosivos, en el siguiente punto iniciaré la explicación de estas técnicas.

MANTOS TEMPORALES PARA CONTROL DE EROSIÓN

Los mantos temporales para control de erosión se fabrican en muy alto porcentaje en fibras naturales, las mas usadas son: paja, coco, sisal, madera y en el caso de Colombia el fique, según se mostró en la grafica, se presentan por el tipo de fabricación dos tipos, los llamados Geotextiles de Tejido Abierto, los que regularmente conocemos como tela de costal, aunque mas gruesa, con buena resistencia a la tensión puesto que la tela esta formada por hilos o cordeles gruesos, la amplitud de su tejido permite el crecimiento de la vegetación a través de ellos.A mi parecer el mayor volumen de mantos de fibra natural, y con seguridad del que mas variedad y marcas hay es del tipo Manto Para Control de Erosión (ECB), este esta formado por un notejido (mulch) normalmente punzonado o simplemente en sándwich entre una o dos mallas del mismo material natural o sintéticas (estas de muy bajo peso, por esto no se consideran permanentes), este se destaca por su excelente capacidad de resistir los agentes erosivos mientras se biodegrada integrándose finalmente al top soil, además de retener agua aprovechada por la vegetación y de favorecer la germinación y el crecimiento por brindar un microclima en su sombra. En mi opinión la mayor parte de las áreas que requieren revegetacion como estrategia de control de erosión se pueden trabajar con este sistema, creo que brinda el mejor costo beneficio y que esta mas que probado, solo en Colombia se han instalado mas de tres millones de metros cuadrados.Regresando a lo comentado en la introducción, la revegetacion en realidad trata de lograr un verdadero perfil orgánico capas de sostener vida, y como normalmente estas técnicas se usan en casos críticos de erosión natural que ya ha desaparecido el top soil, o en taludes de corte o en terraplenes o llenos, la presencia de nutrientes necesarios para la vida de las plantas en mínima, por esto, los mantos para control de erosión son la técnica mas adecuada para protegen el suelo orgánico que se coloca sobre los suelos pobres, el cual idealmente debe ser conservado de los procesos de descapote y excavación en los propios proyectos de construcción.Veamos ejemplos de su uso y efectividad.

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fotografía # 4 fotografía # 5

fotografía # 6

La serie de fotografías #4, 5 y 6, muestran todo el proceso de desarrollo de la técnica, desde el talud de corte al que se le aplica un nuevo perfil vegetal, su protección con un manto de fibra natural del tipo ECB como el resultado a los 4 meses.

En nuestro país también se han instalado mantos del tipo OWG, tanto de fibra natural, fique como se observa en la fotografía #7, como de polipropileno el cual a pesar de ser sintético se clasifica como temporal por su fotodegradabilidad, ver fotografía #8.

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fotografía # 7 fotografía # 8

MANTOS PERMANENTES PARA CONTROL DE EROSIÓNLa idea fundamental es la misma que en los mantos temporales, solo que en este caso el manto sintético debe permanecer reforzando la vegetación y atrapando partículas en movimiento durante la vida útil del proyecto, estos están sometidos a esfuerzos mucho mas fuertes, se usan en áreas en donde por ejemplo el agua acumulada discurre formando un cauce temporal o permanente con velocidades superiores a 2.5 m/seg, velocidad estimada como la máxima que una buena cobertura vegetal soporta antes de perderse arrancada por el esfuerzo del agua, estos se utilizan como recubrimiento de canales, en protección de riveras y demás trabajos de alto impacto erosivo, siendo hoy por hoy la mejor alternativa para manejar canales y soluciones de ese tipo, en forma flexible, con vegetación y mucho mas económica que el concreto.Pocos proyecto en Colombia los han utilizado, en buena medida por desconocimiento, sin embargo ahora que Ud. asistió al Primer Seminario Nacional de Suelos, esta enterado que mas allá de las costumbre de usar concreto o gaviones hay alternativas ambientalmente amigables, flexibles, “verdes” y económicas.En las fotografías # 9 y 10 se observa el cauce antes y después de recuperado del río del oro en Neiva, en este caso se uso un TRM, sintético importado, junto con la colocación de un nuevo perfil orgánico y una adecuada selección de especies para la revegetacion.

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fotografías # 9 y 10

GENERALIDADES

Los taludes que se revegeten usando cualquiera de las técnicas descritas en esta presentación incluso algunas otras que omití por considerar la profundidad de la misma, necesariamente deben ser estables geotecnicamente.

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La adecuada selección de especies vegetales, así como su cuidado son críticos en el éxito del proceso.

Proveer un perfil orgánico suficiente que garantice estabilidad de la vegetación en el tiempo.

Todos los mantos en rollo que hay en el mercado tienen consideraciones de instalación iguales, tenga en cuenta que:

El manto (sea el que sea) debe quedar en contacto intimo con el suelo. El contacto con el suelo se garantiza por medio de grapas metalizas o

estacas colocadas a tresbolillo a razón de 10/m2 en inclinaciones de mas de 50 grados.

Siempre se instala en sentido de la pendiente y del flujo del agua. Los traslapos deben ser precisos para no dejar descubierto suelo. La fijación principal de los mantos se hace en zanjas de instalación. Se deben realizar obras complementarias de control de aguas tanto

superficiales como infiltradas.

El diseño del control de erosión se realiza metro a metro.

BIBLIOGRAFÍA

Memorias Conferencias 97 y 98 International Erosión Control Asociation.

Revistas Erosión Control Magazine

Biotechnical and soil bioengineering Slope stabilization , Donald H Gray y Robbin Sotir.

FOTOGRAFÍAS USADAS EN LA PRESENTACIÓN

#1 y 2Siembra en Cajuelas Talud de ensayos cantera Itagui /

Univ Nal.#3 Hidrosiembra Cundinamarca, carretera zipacon /

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cachipay#4, 5 y 6

Manto AGROTEXTIL (ECB) Antioquia, variante al aeropuerto

#7 Manto BIOMANTO (OWG) Boyaca, oleoducto OCENSA

#8Manto ECOMATRIX (OWG sintético)

Antioquia, carretera a Tarso

#9 y 10

Manto LANDLOK 450 (TRM) Huila, Río del Oro en Neiva

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