DISEÑO DE UNA METODOLOGIA PARA LA IMPLEMENTACION DE

COBERTURAS VEGETALES EN OBRAS DE BIOINGENERÍA PARA

TALUDES, MUNICIPIO DE BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE

SANTANDER.

EDISON FRANCISCO BALAGUERA QUINTANA

VICTOR HUGO RODRIGUEZ TORRES.

UNIVERSIDAD DE SANTANDER

ESPECIALIZACIÓN EN GEOTECNIA AMBIENTAL

BUCARAMANGA

2014

DISEÑO DE UNA METODOLOGIA PARA LA IMPLEMENTACION DE

COBERTURAS VEGETALES EN OBRAS DE BIOINGENERÍA PARA

TALUDES, MUNICIPIO DE BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE

SANTANDER.

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de

ESPECIALISTA EN GEOTECNIA AMBIENTAL

EDISON FRANCISCO BALAGUERA QUINTANA

VICTOR HUGO RODRIGUEZ TORRES.

Asesora metodológica:

MARÍA LUCIA SIERRA SIERRA

Especialista en Métodos y Técnicas de Investigación Social

UNIVERSIDAD DE SANTANDER

ESPECIALIZACIÓN EN GEOTECNIA AMBIENTAL

BUCARAMANGA

2014

i

NOTA DE ACEPTACIÓN

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Firma del presidente del jurado

_____________________________

Firma del jurado

___________________________

Firma del jurado

Bucaramanga, Marzo 28 de 2014

ii

A nuestro Señor Dios todopoderoso, amigo

incondicional y veedor de nuestras vidas; a

nuestros hijos (Mariana, Julián y Juan) y

familias cercanas por su interés participativo

con aspectos de confianza, amor y

espiritualidad, entregados a la perseverancia en

el tiempo de nuestro perfil profesional.

Edison Francisco, Víctor Hugo.

iii

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos:

A la UNIVERSIDAD DE SANTANDER, a su cuerpo administrativo y docente

especializado por brindarnos los conocimientos necesarios para el desarrollo

intelectual y moral como parte fundamental de la formación académica.

A MARÍA LUCIA SIERRA SIERRA, Especialista en Métodos y Técnicas de

Investigación Social, asesora temática y metodológica, por su paciencia,

dedicación y acertados consejos al grupo investigador para el cumplimiento

del fin propuesto.

A TODAS AQUELLAS PERSONAS que brindaron asesorías académicas

durante el trascurso de la formación profesional y la realización de este

trabajo para optar al título de ESPECIALISTAS EN GEOTECNIA

AMBIENTAL.

iv

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.

1. TITULO ........................................................................................... 20

2. OBJETIVOS ................................................................................... 21

2.1. OBJETIVO GENERAL .......................................................................... 21

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................... 21

3. MARCO TEÓRICO ......................................................................... 22

3.1. ANTECEDENTES ........................................................................... 22

3.2. GENERALIDADES ......................................................................... 24

3.2.1. Emplazamiento ............................................................................... 25

3.2.2. Situación ......................................................................................... 26

3.2.3. Zonas de vida o formaciones vegetales de Colombia. Holdridge .... 28

3.3. GEOLOGÍA ........................................................................................ 30

3.3.1. Estratigrafía ..................................................................................... 32

3.4. GEOMORFOLOGÍA.............................................................................. 38

3.4.1. Geoformas de Superficies Colinadas Onduladas. ........................... 40

3.4.2. Geoformas de Superficies Planas. .................................................. 41

3.5. FISIOGRAFÍA ..................................................................................... 43

3.6. SUELOS ........................................................................................... 44

3.6.1. Como se forma el Suelo. ................................................................. 45

3.6.2. Clasificación de los Suelos. ............................................................. 46

3.6.3. Clasificación Textural. ..................................................................... 47

3.6.4. Propiedades de los Suelos. ............................................................. 48

3.6.5. Propiedades físicas. ........................................................................ 49

3.7. TIPOS DE COBERTURA VEGETAL EN OBRAS DE BIOINGENIERÍA. .............. 60

v

3.8. TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA. ............................................................. 64

4. METODOLOGIA ............................................................................. 74

4.1. TIPO DE ESTUDIO .............................................................................. 74

4.2. DISEÑO METODOLÓGICO. .................................................................. 75

5. RESULTADOS. .............................................................................. 78

5.1. FORMATO DE CAMPO, RECOLECCIÓN DE DATOS. ................................... 78

6. ANALISIS DE RESULTADOS. ....................................................... 80

6.1. MATRIZ PARA LA RECOLECCIÓN Y TABULACIÓN DE DATOS. .............¡ERROR!

MARCADOR NO DEFINIDO.

CONCLUSIONES ........................................................................................ 81

RECOMENDACIONES................................................................................ 82

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................... 84

vi

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Extensión Territorial del municipio de Barrancabermeja.

Tabla 2. Pisos Altitudinales, descripción y rangos.

Tabla 3. Zonas de vida según Holdridge.

Tabla 4. Funciones y descripción de la cobertura vegetal.

Tabla 5. Clasificación de especies por tipo de cobertura.

Tabla 6. Formato de campo, propiedades físicas del suelo.

Tabla 7. Matriz, identificación de coberturas vegetales de acuerdo a las

características Físico - Químicas del suelo.

vii

LISTA DE CUADROS

Cuadro 1. Litología del grupo Real

Cuadro 2. Litología de la formación Colorado

Cuadro 3. Grado de resistencia de las orillas

Cuadro 4. Tipos de cobertura para el manejo de talud

viii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Ubicación geográfica del municipio de Barrancabermeja Santander.

Figura 2. Columna estratigráfica General

Figura 3. Características del suelo.

Figura 4. Formación del suelo.

Figura 5. Clasificación del suelo

Figura 6. Clasificación textural de los suelos.

Figura 7. Propiedades de los suelos

Figura 8. Siembra utilizando Guadua o Bambú

Figura 9. Técnica de Barreras.

Figura 10. Siembra directa, mateado en surcos y curvas a nivel.

Figura 11. Técnica, Barrera de pasto para atrapar la sedimentación.

Figura 12. Técnica, de Celdas de madera o Guadua.

Figura 13. Técnica de manejo de Cespedón.

Figura 14. Técnica de terrazas y escaleras.

9

RESUMEN

DISEÑO DE UNA METODOLOGIA PARA LA IMPLEMENTACION DE COBERTURAS

VEGETALES EN OBRAS DE BIOINGENERÍA PARA TALUDES, MUNICIPIO DE

BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE SANTANDER.

Autores, EDISON FRANCISCO BALAGUERA QUINTANA

VICTOR HUGO RODRIGUEZ TORRES.

Palabras claves: Bioingeniería, Procesos de Revegetalización, Procesos

Erosivos, Conservación de Suelos, Geotecnia Ambiental.

Descripción.

Durante años han practicado y registrado técnicas en las que se usa la

vegetación como un medio para mejorar y proteger la tierra. Sin embargo,

este nunca ha sido un uso sostenido a través del tiempo con la

implementación de obras como infraestructura, vial, saneamiento, entre

otras, así mismo el aumento del concreto en la ingeniería, las prácticas de

uso sostenible de suelos han perdido la importancia que tienen o se pasan

por alto. En los últimos años, la exigencia de una ingeniería ambientalmente

sostenible, sólida y eficaz en términos de costo, ha dado un nuevo impulso a

la bioingeniería.

La influencia y afectación de los procesos erosivos en la reconstrucción e

implementación de coberturas vegetales para protección de taludes ha sido

un tema critico para la realización de obras civiles, también, el

desconocimiento de los suelos y sus procesos físicos, químicos y

microbiológicos in situ, aunado al desconocimiento sobre la ecología y

desarrollo de las especies vegetales utilizadas en los procesos de

revegetalización.

10

La conservación de los suelos debe ser un programa integral de largo plazo

prioritariamente preventivo y en zonas intervenidas, buscando que cada día

se logren proteger más áreas con prácticas de conservación de suelos

combinadas con sistemas de manejo sustentable.

La Universidad de Santander (Udes) a través de su programa de Geotecnia

Ambiental, contribuye al conocimiento, manejo y control de erosión en el área

de la meseta de Bucaramanga y municipios aledaños, logrando un

mejoramiento de coberturas vegetales establecidas en zonas de influencia

directa en obras civiles realizadas, y por ende contribuir ambientalmente

superficies nuevas establecidas con coberturas vegetales que mejoraran el

aporte de Oxígeno y disminuir arrastre de partículas del suelo.

El presente documento establece una metodología para implementar

coberturas vegetales en obras de bioingeniería para taludes para el municipio

Barrancabermeja, departamento Santander.

11

ABSTRACT

DESIGN OF A METHODOLOGY FOR THE IMPLEMENTATION OF PLANT

COVER IN WORKS OF BIOENGINEERING TO SLOPES, MUNICIPALITY OF

BARRANCABERMEJA, DEPARTMENT OF SANTANDER.

Autors, EDISON FRANCISCO BALAGUERA QUINTANA

VICTOR HUGO RODRIGUEZ TORRES.

Key words: Bioengineering, revegetation processes, erosion, soil

conservation, environmental Geotechnics.

Descripcion.

Durant years have practiced and recorded techniques which uses the

vegetation as a means to improve and protect the Earth. However, this

has never been use sustained over time with the implementation of works

such as road infrastructure, sanitation, among others, also the increase of

concrete in engineering, sustainable land use practices have lost the

importance which have or are ignored. In recent years, the demand for a

robust, effective, and environmentally-sustainable engineering in terms of

cost, has given new impetus to bioengineering. The influence and

involvement of the erosion processes in the reconstruction and

implementation of plant cover for slope protection has been an issue

critical to the realization of civil works, also, the ignorance of the soils and

their physical, chemical and microbiological processes in-situ, coupled

with the lack of knowledge about the ecology and development of plant

species used in revegetation processes. The soil conservation should be a

comprehensive programme of long-term priority preventive and areas

involved, looking for every day to achieve protect more areas with soil

conservation practices combined with sustainable management systems.

12

The Universidad de Santander (Udes), through its program of

environmental Geotechnics, contributes to the knowledge, management

and control of erosion in the plateau area of Bucaramanga and

municipalities, achieving an improvement of plant cover in areas of direct

influence on civil works, and hence contribute environmentally new

surfaces with vegetable toppings that will improve the supply of oxygen

and decrease drag of soil particles. This document sets out a methodology

to implement plant cover in works of bioengineering to slopes for the

municipality of Barrancabermeja, Department of Santander.

13

GLOSARIO

Agroecosistema. Es un ecosistema creado por un sistema y manejado por el

hombre con un propósito agrícola, con el propósito de obtener un beneficio

económico a partir del cultivo de platas o la crianza de animales.1

Agromanto. Mantos temporales para control de erosión, elaborados con

fibras 100% naturales y biodegradables de fique o fique-coco. Se destaca por

su excelente capacidad de resistir los agentes erosivos, mientras se integra

finalmente al suelo. Permiten el paso moderado de luz solar y retiene

humedad, creando un microclima óptimo para las plantas.2

Arroyos. Un arroyo o rivera es una corriente natural de agua que

normalmente fluye con continuidad, pero que a diferencia de un río, tiene

escaso caudal, que puede incluso desaparecer en verano, dependiendo de la

temporada de lluvia para su existencia.3

Biocomercio. Es el conjunto de actividades de recolección, producción,

procesamiento y comercialización de bienes y servicios derivados de la

biodiversidad nativa, bajo criterios de sostenibilidad ambiental, social

y económica. 4

Bioingeniería. “La bioingeniería es una disciplina constructiva que persigue

objetivos técnicos, ecológicos, estéticos y económicos, utilizando sobre todo

materiales vivos como semillas, plantas, partes de plantas y comunidades

vegetales.5

1 Luis F Arauz F. Un Enfoque Agroecológico.1998 2 Catalogo Virtual de Geodecol, 2014. www.geodecol.com 3 Wikipedia, La Enciclopedia Libre, 2014. Marzo 5. http://es.wikipedia.org/wiki/Arroyo 4 CDMB. Convenio Diversidad Biológica, 2004. 5 AEIP. Asociación Española de Ingeniería del Paisaje. 2008.

14

Botánica. es una rama de la biología y es la ciencia que se ocupa del estudio

de las plantas, bajo todos sus aspectos, lo cual incluye su descripción,

clasificación, distribución, identificación, el estudio de su reproducción,

fisiología, morfología, relaciones recíprocas, relaciones con los otros seres

vivos y efectos provocados sobre el medio en el que se encuentran.6

Clima. Es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el

estado medio de la atmosfera sobre un punto de la superficie terrestre.7

Cobertura vegetal. Es el recubrimiento vegetal que se encuentra sobre el

horizonte A del suelo, capaz de soportar el desarrollo animal y vegetal con el

propósito de disminuir la erosión.

Color. Característica física que depende de la cantidad de materia orgánica

que posea.8

Desertificación. Proceso de degradación del suelo que conduce a la pérdida

de humedad y destrucción de la cubierta vegetal.9

Drenaje. Es la descarga o remoción de los excesos de aguas.10

Ecología. Ciencia que estudia los seres vivos, su ambiente, la distribución,

abundancia y como estas son afectadas por la interacción entre los

organismos y su ambiente.11

Ecosistema. Complejo dinámico de ecosistemas vegetales, animales y de

microorganismos y su medio no viviente que interactúan como unidad

funcional.12

6 Tormo Molina, R. «La Botánica» (en español). Lecciones Hipertextuales de Botánica. España: Universidad de Extremadura. Consultado el 10 de julio de 2009. 7 HANN J. Handbusch, Klimatologie, Viena, 1882. 8 Plan Nacional de Suelos. Maloka - Minambiente. 2014. 9 LA población y la Comunidad Urbana, 2007 – 2014. Marzo 5 de 2014. www.Guia urbana.com, 2014. 10 Villon Bejar Máximo. Librería virtual 1ª ed.-Cartago: Editorial Tecnològica de Costa Rica, 2006. Marzo 5 de 2014. 11 Margalef. Wikipedia, Librería virtual, 1998. Marzo 5 de 2014. www.wikipedia.com.

15

Edafología. Rama de la ciencia que estudia la composición y naturaleza del

suelo en relación con las plantas y el entorno que lo rodea.13

Enraizamiento. Crecimiento del sistema radicular de una planta en un medio

físico.14

Erosión. Perdida de la capa superficial del suelo, puede ser hídrica o eólica.

Especies herbáceas. Son aquellas especies de porte bajo que no contienen

consistencia leñosa y de rápido crecimiento.

Especies introducidas. Denominadas también especies exóticas, son

aquellas que no pertenecen a un ecosistema y han sido trasladadas.

Especies leñosas. Es cualquier planta vascular con un tallo perenne por

encima de la superficie del suelo.

Especies. Son aquellas especies autóctonas que pertenecen a un

ecosistema determinado, denominadas endémicas y propias de una región.

Estabilización. Proceso mediante e cual se someten los suelos naturales a

cierta manipulación a tratamiento de modo que podemos aprovechar sus

mejores cualidades.15

Estructura. Acción que resulta de la granulometría de los elementos que

necesita un suelo y del modo como se hallan dispuestos.16

Fitosanitario. Estado fisiológico y patológico del material vegetal.17

12 Convenio de Diversidad Biológica., 1992. Marzo 7 de 2014. www.cbd.int/doc/legal/cbd-es.pdf. 13 Wikipedia. La Enciclopedia Libre. 2014. Marzo 6 de 2014. www.wikipedia.com. 14 Definiciones de ingeniería infojardin.com, 2013. Febrero 28 de 2014. www.infojardin.com. 15 Rincon del Vago. Salamaca. 1998. Febrero 25 de 2014. www.rincondelvago.com 16 Wikipedia. 2014. Febrero de 2014. es.Wikipedia.org.2014. 17 Ministerio de Agricultura, alimentación y Medio Ambiente, Manual de restauración fluvial, 2008.

16

Geología. Ciencia que estudia la composición y estructura interna de la tierra

y los procesos por los cuales ha venido evolucionando a través del tiempo.18

Geomorfología. Es la rama de la geografía física que tiene por objeto es

estudio de las formas de la superficies terrestre enfocado a describir,

entender sus génesis y su actual comportamiento.

Gramíneas. Especie vegetal raramente leñosa que pertenece al orden

poales, es una de las familias más numerosas dentro del reino vegetal,

monocotiledonea de tallos cilíndricos huecos con nudos llenos hojas alternas

y largas y usualmente flores en espiga.19

Hidrología. Ciencia que se dedica al estudio de la distribución espacial y

temporal de las corrientes de agua.20

Ladera. Declive lateral de una montaña o de un monte cuya pendiente es el

ángulo que forma con la horizontal.21

Permeabilidad. Capacidad que posee un suelo para permitir el ingreso de

fluidos en el.22

Profundidad efectiva. Espacio en que las raíces de las plantas comunes

pueden penetrar sin mayores obstáculos.23

Sistema Radicular. Conjunto de raíces de una misma planta.24

Taxonomía. Ciencia que estudia la clasificación de los suelos.25

18 Wikipedia. Librería Virtual, 2014. Marzo 4 de 2014. ww.wikipedia.com. 19 Manual de Lombircultura, 2014. Febrero de 2014. www.manualdelombricultura.com. 20 Ibíd. 16. es.wikipedia.org. 21 Diccionario de español, 2014. Marzo 5 de 2014. http//es.thefreedictionary.com. 22 Ciencia y Tecnología Enseñanza Recursos, 2014. Marzo 5 de 2014 www.planetseed.com. 23 Ciencia y Tecnología, Investigación y Desarrollo, Información y Promoción Tecnológica, 2013. Marzo 5 de 2014.

www.madrimasd.org. 24 Ibíd. 6, es.wikipedia.org.

17

Zona de Vida. Sistema de calcificación desarrollado por holdridge, describe

las características bioclimáticas de una región.

25 Ibíd. 6.

18

INTRODUCCIÓN.

Las obras de bioingeniería requieren de coberturas vegetales para obtener

un equilibrio permanente y mantener los taludes en óptimo estado, tanto así,

que se requiere de una metodología que pretenda proporcionar una

herramienta valedera en los análisis de suelos y establecimiento de

coberturas vegetales.

El proceso de geotecnia compromete recursos vitales de nuestro planeta

(Agua, suelo, Aire, Flora, Fauna) en varios de sus procesos, por lo tanto las

medidas de compensación en estas áreas afectadas deben manejarse

teniendo en cuenta y como finalidad el mejoramiento de las condiciones

ecológicas, edafológicas, litológicas, que están contenidas en la estructura

ambiental, de esta forma clasificar, analizar los perfiles y suelos para

identificar la cobertura vegetal de los taludes que se proponen implementar

mediante procesos de bioingeniería asociados a sustratos definidos que

contienen elementos disponibles del suelo y el modelo de técnicas utilizadas

según el tipo de cobertura vegetal a establecer, ya sea forestal o agrícola.

El papel que cumple la vegetación como agente regulador de los procesos

que intervienen en la generación y de pérdidas de suelo, se define en la

estabilización de laderas desde la perspectiva del refuerzo, inducido este

último a través de los sistemas radiculares de las especies vegetales

utilizadas normalmente.

Tal separación se adopta de cara a los diferentes programas de control de

erosión, estabilización de taludes los cuales incorporan usualmente un

compartimiento de cobertura vegetal; la selección de las especies vegetales

19

utilizadas normalmente dentro de un rango de comportamiento y desarrollo

de cada una de ellas, ha adoptado criterios relativos a la cobertura ofrecida

por uno u otro tipo de especie utilizada, cuya descripción en la literatura

especializada es bastante amplia, dejándose un tanto de lado los criterios de

selección basados en las características de los sistemas de raíces

asociados, el manejo y características de suelos que pueden ser factores

tanto o más importantes que los convencionalmente empleados a tales fines.

20

1. TITULO

DISEÑO DE UNA METODOLOGIA PARA LA IMPLEMENTACION DE

COBERTURAS VEGETALES EN OBRAS DE BIOINGENERÍA PARA

TALUDES, MUNICIPIO DE BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE

SANTANDER.

21

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

Realizar el diseño de una metodología para la implementación de coberturas

vegetales utilizadas en obras de bioingeniería en taludes, en el municipio de

Barrancabermeja, departamento de Santander, que permita que las obras

establecidas estén acordes con las condiciones de sitio.

2.2. Objetivos específicos

Recopilar información necesaria para la realización de un diseño de

metodología que permita implementar coberturas vegetales para las

obras de bioingeniería.

Crear un formato de campo para la identificación de propiedades

físicas de un suelo a revegetalizar con obras de bioingeniería.

Establecer un procedimiento que permita seleccionar las coberturas

vegetales a utilizar en las obras de bioingeniería, para el municipio de

Barrancabermeja.

22

3. MARCO TEÓRICO

3.1. ANTECEDENTES

Julián Andrés Serrano Gómez, 2006. en su monografía Bioingeniería como

ayuda a la solución de estabilización de taludes que presenta una amenaza

geotécnica en la escarpa occidental de la meseta de Bucaramanga, realiza

un estudio de la escarpa occidental de la meseta de Bucaramanga,

basándose en la geología, geomorfología, tipos de suelos, teniendo en

cuenta parámetros climatológicos con el fin de seleccionar las especies

vegetales predominantes en esas zonas y realizar una caracterización

bioingenieril para elegir las más aptas con el objeto de desarrollar programas

de conservación de suelos en la escarpa occidental de la meseta.26

El profesor de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, Juan

Diego León Peláez, propone en su publicación denominada “Estrategia para

el control y manejo de la erosión en cárcavas” un programa para control y

manejo de la erosión en cárcavas, haciendo énfasis, desde la perspectiva

técnica, en aquellos tratamientos catalogados genéricamente como

bioingeniería. La revisión pretende, de manera sintética, aportar información

útil a técnicos y profesionales involucrados en la gestión del territorio y de sus

recursos naturales, para la toma de decisiones relativas al control de la

erosión en cárcavas. 27

26 Julián A. Serrano G., Tesis, Bioingeniería como ayuda a la solución de estabilización de taludes que presentan una amenaza geotécnica en la escarpa occidental de la meseta de Bucaramanga. 2006. 27 Juan D. León P., Estrategias para el control y manejo de erosión en cárcavas (http://www.unalmed.edu.co/~poboyca/documentos/documentos1/documentos-Juan%20Diego/Plnaifi_Cuencas_Pregrado/Control%20erosi%F3n%20en%20c%E1rcavas%20cuadernos%20ambiental.pdf)

23

El uso de la bioingeniería en los Estados Unidos, data de los años 1920 y

1930, y las aplicaciones más comunes fueron para la estabilización de orillas

de arroyos, caminos y carreteras y restauración de taludes.

Europa experimentó una tendencia similar. Sin embargo, unos pocos

practicantes continuaron para usar y mejorar los métodos vivos en mezcla

con los de construcción.

En el año 1930 un número de profesionales en varias disciplinas técnicas

fueron exitosos empleando los conceptos básicos de la bioingeniería del

suelo. Estas técnicas incluyeron el uso de sauce vivo como una construcción

elemental viva, construcción de muros de piedra combinados con recortes de

madera y muros con incrustaciones de vegetación (Gray y Sotir, 1996).

En los últimos 20 años, la bioingeniería ha sido reconocida como una técnica

reemergente para el control de la erosión, por ser estructuras estéticamente

agradables y ambientalmente seguras (Franti, 1997).

La bioingeniería ha sido practicada ampliamente y en forma exitosa en

Europa, especialmente en Alemania, donde los métodos bioingenieriles han

sido usados por más de 150 años (Franti, 1997).

La tala completa de la vegetación arbórea para el establecimiento de pastos

y cultivos genera una inestabilidad de las formaciones superficiales

expresada por una gran cantidad de movimientos en masa.

En pendientes fuertes, parte de la estabilidad de las laderas, se debe al

enraizamiento.28 (Rice, 1977 citado por Flórez, 1986), tanto por el anclaje

28 Rice, 1977, Gray, 1971, Dyrnes, 1967, citado por Flórez, 1986.

24

vertical como por el horizontal (Gray, 1971, Dyrnes, 1967, citados por Flórez,

1986).

3.2. GENERALIDADES

El municipio de Barrancabermeja, se localiza sobre la margen derecha del

curso medio del río Magdalena, entre dos de sus afluentes: el Sogamoso al

norte y el Opón – La Colorada al sur.

La cabecera municipal se localiza sobre la margen del río Magdalena, a una

altitud de 75.94 msnm, en las coordenadas 7º 3`43” latitud Norte, 73º 53`

longitud Oeste.

Tabla 1. Extensión Territorial del municipio de Barrancabermeja.

ZONA ÁREA (KM2) %

Urbana 30,37 2,24

Rural 1317,46 97,76

TOTAL 1347,83 100

FUENTE: Oficina de Planeación Municipal (Acuerdo 026 de 1993)

El municipio de Barrancabermeja, limita por los puntos cardinales con:

Al Norte, con los municipios de Puerto Wilches, Sabana de Torres y Girón, al

Sur con municipios de Puerto Parra, Simacota y San Vicente de Chucurí, así

mismo por el oriente limita con los municipios de San Vicente de Chucurí y

Betulia y por ultimo con el municipio de Yondó (Antioquia) y el río Magdalena.

25

3.2.1. Emplazamiento

Como emplazamiento se describe el espacio sobre el cual se asientan el

municipio y su cabecera.

El relieve del municipio es bajo y va desde los 150 msnm al oriente (cerca al

piedemonte de la Cordillera Oriental) hasta los 75 msnm en la margen del río

Magdalena, al occidente.

El municipio cubre un territorio de 1.347,83 km2 de forma aproximadamente

cuadrangular, abarcando un segmento del fondo del valle interandino del

Magdalena Medio, desde las terrazas aluviales altas (a continuación del

piedemonte de la Cordillera Oriental), cubriendo hacia el noroccidente

(dirección general del drenaje) terrazas bajas, colinas, bajos y ciénagas,

hasta la planicie aluvial del río Magdalena.

La cabecera municipal se ubica en un estratégico enclave de tierra firme

sobre la margen derecha del río Magdalena, en un punto donde éste cambia

su dirección nordeste y vira hacia el norte. Al norte y al sur de este

emplazamiento se extienden tierras pantanosas e inundables en toda la

margen del río.

Este enclave elevado, privilegiado por sus condiciones portuarias, se originó

por el desplazamiento degradativo de la curva externa del meandro del

Magdalena, el cual ha socavado hacia oriente, adentrándose hasta

desbarrancar la margen del sistema de colinas que se extiende desde las

terrazas del sureste hacia el río.

26

3.2.2. Situación

Por situación se describe la localización del municipio en relación con su

marco territorial más amplio (región, país) y la de su cabecera dentro del

territorio municipal.

Barrancabermeja es un puerto natural sobre el curso medio de la principal

arteria fluvial del país, punto intermedio en el que convergen la red férrea, la

vía nacional que comunica la capital y el interior andino con la costa atlántica,

la que comunica la capital departamental con el río y, también, punto

intermedio en el polígono de rutas aéreas que comunican las capitales y

grandes ciudades del norte del país con el Caribe, al norte, y el Distrito

Capital, hacia el sur.

La región del Magdalena Medio se define, aparte de su afinidad ecológica y

cultural, por la integración de sus relaciones socioeconómicas en una red

cuyo centro político, administrativo y comercial es Barrancabermeja, como

resultado de la auto-organización histórica del territorio, a su vez definido por

determinantes físicas del territorio y por los procesos particulares de

poblamiento e interconexión. Existen múltiples propuestas de integración

regional, pero no se ha establecido desde el punto de vista político

administrativo cual sería su configuración29

Los asentamientos representados en el esquema corresponden a:

1. Barrancabermeja 2. El Centro

3. El Llanito 4. La fortuna

5. Ciénaga Opón 6. San Rafael de Chucurí

29 Alcaldía Barrancabermeja, Plan de Ordenamiento Territorial. Localización. 2011, Pág.: 2.

27

7. Meseta de San Rafael

En el caso de Barrancabermeja, la principal variación a ese modelo general

consiste en la correspondencia de las dos penetraciones de la vía principal al

puerto, con dos vías procedentes del interior andino santandereano: la

conexión a Bucaramanga y la de San Vicente de Chucurí.30

Además, el puerto de Barrancabermeja es también nodo de una vía fluvial de

cobertura regional (integra el Magdalena Medio) y nacional (une el interior

andino con la costa atlántica).

Figura 1. Ubicación geográfica del municipio de Barrancabermeja Santander.

Fuente. Los autores. (Google Earth, Marzo de 2014.)

30 Alcaldía Barrancabermeja, Plan de Ordenamiento Territorial. Localización. 2011, Pág.: 4.

28

A todo lo anterior se suma su carácter de estación principal en la vía férrea

que comunica el interior del país con el Caribe y la existencia de un

aeropuerto con capacidad para vuelos internacionales y equidistante de los

aeropuertos principales del norte del país, confiriendo a Barrancabermeja

importantes ventajas competitivas en el orden nacional e internacional, en

virtud de su situación geográfica.

3.2.3. Zonas de vida o formaciones vegetales de Colombia. Holdridge

El país se puede dividir en un conjunto de regiones o zonas de vida, las

cuales tienen un clima fijado por la temperatura (biotemperatura) en grados

centígrados (promedio), y por la lluvia anual en milímetros (promedio).

En Colombia se reconocen todos los pisos altitudinales del mundo, y estos

son (alturas y temperaturas aproximadas, ver tabla 2):

Tabla 2. Pisos Altitudinales, descripción y rangos.

PISO

ALTITUDINAL DESCRIPCION RANGOS

Tropical Tierra caliente 0-1.000 metros; >24°C

Premontano Tierra templada o cafetera 1.000-2.000 metros; 24-18°C.

Montano bajo Tierra fría 2.000.-3.000 metros; 18-12°C.

Montano Subpáramo 3.000-4.000 metros; 12-6°C

Subalpino Páramo 4.000-4.500 metros; 6-3°C

Alpino Super páramo 4.500-4.800 metros; 3-1.5°C

Nival Nevados nieve permanente Superior a los 4.800 metros

Fuente. Los Autores.

29

Se hace la advertencia de que el término "bosque" empleado en la

clasificación de las zonas de vida, no indica que los terrenos se hallen

cubiertos con monte o selva, pueden estarlo o estos haber desaparecido por

la intervención del hombre.

Esta palabra "bosque" se usa en un sentido de clasificación ecológica y no

de estado o condición del medio natural.

A continuación se relacionan en la Tabla 3, las diferentes zonas de vida

según Holdridge, existentes con el término “bosque” para nuestra geografía

colombiana.31

Tabla 3. Zonas de vida según Holdridge.

ZONAS DE VIDA SEGÚN HOLDRIDGE

SIMBOLOGIA ZONA DE VIDA OBSERVACION

md-T Matorral desértico tropical Tierra caliente muy árida

me-T Monte espinoso tropical Tierra caliente árida

bms-T Bosque muy seco tropical Tierra caliente muy seca

bs-T Bosque seco tropical Tierra caliente seca

bh-T Bosque húmedo tropical Tierra caliente húmeda

bmh-T Bosque muy húmedo tropical Tierra caliente muy húmeda

bp-T Bosque pluvial tropical Tierra caliente súper húmeda

me-PM Monte espinoso premontano Tierra templada muy seca

bs-pm Bosque seco premontano Tierra templada seca

bh-PM Bosque húmedo premontano Tierra cafetera húmeda

bmh-PM Bosque muy húmedo premontano Tierra cafetera muy húmeda

bp-PM Bosque pluvial premontano Tierra cafetera súper húmeda

bs-MB Bosque seco montano bajo Tierra fría seca

31 Leslie, R. Holdridge, Ecología basada en zonas de vida, Quinta reimpresión – San José, C.R.: instituto interamericano de Cooperación para la Agricultura. 1996, c1978. 216p.

30

bh-MB Bosque húmedo montano bajo Tierra fría húmeda

bmh-MB Bosque muy húmedo montano bajo Tierra fría muy húmeda

bp-MB Bosque pluvial montano bajo Tierra fría súper húmeda

bh-M Bosque húmedo montano Páramo o subpáramo húmedo

bmh-M Bosque muy húmedo montano Páramo o subpáramo muy húmedo

bp-M Bosque pluvial montano Páramo o subpáramo súper húmedo

p-SA Páramo subalpino Páramo húmedo

pp-SA Páramo pluvial subalpino Páramo muy húmedo

tp-A Tundra pluvial alpina Súper páramo

N NIVAL Hielo

Fuente. Los autores.

3.3. Geología

El Área de Estudio hace parte de la cuenca del Valle Medio del Magdalena,

constituidas por rocas sedimentarias del Terciario.

La depositación marina terminó a fines del Cretáceo a medida que la

Cordillera Oriental comenzó a levantarse y se constituyó en la fuente de los

sedimentos continentales del Terciario que se depositaron a lo largo de sus

flancos.

El cuaternario está representando por depósitos aluviales que flanquean los

valles de los ríos Magdalena y Río de la colorada en áreas extensas,

formando planicies de inundación.32

32 Alcaldía Barrancabermeja, Plan de Ordenamiento Territorial, DTS parte 1. 2011, Pág.: 79.

31

Desde finales del paleozóico hasta el triásico superior se presentan un

período de actividad orogénica progresivamente creciente; originando aparte

de sedimentos desde el macizo hacia las zonas depresionales al oeste de la

falla de Bucaramanga generando en el Triásico el proceso de sedimentos de

la formación Bocas.

A finales del Triásico y comienzos del Jurásico se presenta el

emplazamiento del grupo plutónico d Santander; constituido por batolitos

calcoalcalinos que generaron sedimentación continental sobre las zonas

bajas, dando lugar a las formaciones Jordán y Girón interrumpidos por ligeros

periodos de levantamientos.

Sobre el Girón ya erosionado y basculado siguió en el Cretáceo la

depositación detrítica de la formación tambor y la transgresión marina con

depositación de caliza y lutitas.33

En el Terciario se presentó una etapa de tectonismo y ascenso de las rocas

cretáceas dando origen a la actual Cordillera Oriental.

La depositación en el Terciario es de origen continental. Según Morales y

otros (1958 p 664) el registro sedimentario del Valle del Magdalena Medio

indica evidencia de levantamiento a finales del Paleoceno, del Eoceno y del

Oligoceno; durante el Mioceno Medio y el Plioceno.

Durante el Oligoceno, el Valle del Magdalena Medio fue invadido por la

transgresión más extendida del Terciario; pero la depositación conservó su

carácter continental de más de 8.000 m de espesor. 34

33 Ibidem. 34 Morales y otros 1958 p 664. Citado en ibídem.

32

En el Mioceno Superior se presentan plegamiento general (Andino) que da

como resultado anticlinales y sinclinales en los sedimentos terciarios, los

cuales fueron afectados por fallas inversas y paralelas que buzan

generalmente al este. El petrolero se acumuló en varios de estos

anticlinales, como también en rampas estratigráficas originadas por fallas.

Después del último solevantamiento de la Cordillera en le Pleistoceno

inferior se modela la geomorfología actual, a los lados del valle del

Magdalena Medio en un periodo de depositación fluvial, dando como

resultado depósitos aluviales en un amplio valle.35

En el área de influencia del Corregimiento de El Centro afloran rocas del

Terciario y Cuaternario representadas por areniscas, arcillas, conglomerados

y depósitos de Ríos y quebradas que conforman un área rica en

hidrocarburos que ha sido intensamente explotado por parte de la Empresa

Colombianas de Petróleos ECOPETROL en los últimos 40 años.

Estas rocas se han originado por factores relacionados con la depositación

de sedimentos debida a la transgresión terciaria y a la erosión de rocas del

Cretáceo ubicadas en el denominado Macizo de Santander compuesto por

las rocas ígneas y metamórficas que son las más antiguas de este sector de

la Cordillera Oriental.36

3.3.1. Estratigrafía

A continuación se describen los diferentes aspectos relacionados con las

características estratigráficas y estructurales de las rocas presentes:

35 Alcaldía Barrancabermeja, op.cit.pág,: 80 36 Ibídem.

33

3.3.1.1. Grupo Mesa: El nombre de este grupo fue usado primeramente

por Weiske en 1926 y más tarde precisado por Butler en 1942, para unos

sedimentos aluviales que forman mesas en el área de Honda (cuadrángulo

K9). En este cuadrángulo se incluyen las capas “Capote” y “Magdalena”,

formadas por arcillas negras y macizas, areniscas friables, conglomerados y

gravas de escasa cementación que forman las terrazas altas. También está

constituida por arcillolitas grises oscuras, areniscas friables y conglomerados

pobremente consolidados compuestos por cantos de cuarzo, chert y rocas

ígneas, la parte más superior de la Formación esta compuesta por gravas,

con matriz arenosa y locales intercalaciones de arcilla arenosas amarillas y

rojizas. El espesor del grupo llega hasta unos 250 metros. Por ausencia de

fósiles se desconoce su edad, pero es probable que sea pleistoceno,

convirtiéndose en el grupo más joven de la región.37

3.3.1.2. El Grupo Real: se define como una secuencia clástica dividida

en tres segmentos: Inferior, Medio y Superior. Fue inicialmente definido por

Wheeler como “Real Series” debido a que la sección tipo se encuentran al

lado norte del río Opón, 2 Kms al oeste de la quebrada Real.

La sección del Grupo Real fue descrita por Taborda y Morales, quienes

encontraron un espesor total de 4.054 m en el río Opón distribuidos de la

siguiente manera:

Litológicamente se puede citar los siguientes intervalos: los primeros 490

metros constan hacia la base de un conglomerado que varía hacia el tope a

arenisca masiva y friable, con estratificación cruzada e inclusiones de

pequeños cantos de arcillolitas grises azulosas. Supra yaciendo la sección

anterior se encuentran más o menos 1220 metros de arcillolitas grises y

37 Ibidem.

34

amarillas moneadas de rojizo con esporádicas intercalaciones de capas de

areniscas de grano fino a grueso, friables que comúnmente presentan

estratificación cruzada “Ripple marks”.38

Encima del anterior intervalo pueden distinguirse aproximadamente 1100

metros de conglomerados masivos, intercaladas con lechos gruesos de

areniscas de grano medio separados por delgadas capas de arcillolitas.

Posteriormente se presenta una unidad de más o menos 450 metros de

espesor de arcillolitas grises y pardo amarillas intercaladas con delgadas

capas de areniscas gris clara, de grano grueso, friable. Continúa luego el

intervalo más superior de la formación compuesto por 762 metros de

areniscas grises de grano fino a grueso, ocasionalmente duras, intercaladas

con lechos laminares de arcillolita gris oscura; su contacto superior con la

Formación Mesa es discordante.

Cuadro 1. Litología del grupo Real

DESCRIPCIÓN ESPESOR

Arenisca gris azulosa de grano grueso con intercalaciones de

Shale gris oscuro laminado. 747.0 m

Shale gris con pocas intercalaciones delgadas de arenisca de

grano grueso, blanca grisácea, friable. 457.0 m

Conglomerado masivos con guijos de chert marrón y negro, arcilla

ironstone, cuarzo y fragmentos de carbón, intercalaciones de

arenisca de grano grueso, masivas con delgados lechos de shale

1.067 m

Shale gris con manchas rojas, escasas intercalaciones de

arenisca de grano fino a grueso. 1.295 m

38 Ibid.pág,: 82

35

Arenisca masivas con estratificación cruzada, friable a dura con

bandas de arcilla azul y pequeños fragmentos de carbón. 453.0 m

Conglomerado masivo con guijos de chert marrón y negro, arcilla

ironstone, cuarzo y fragmento de carbón. 35 m

Espesor total 4.054 m

Fuente: Ingeominas, 2011.

Durante su sedimentación tuvo gran influencia una descarga torrencial, por lo

tanto es considerado de origen continental. Se le ha datado en el Mioceno

Superior.

3.3.1.3. La formación Colorado: recibe su nombre del Río Colorado

donde se encuentra la sección tipo; el límite inferior es la formación mugrosa

con una zona fosilífera en el contacto. El espesor total en la sección tipo de

la formación Colorado es de 1.250 m. Una sección fue medida por A. Castro

a lo largo de carrilera del Ferrocarril Bucaramanga-Puerto Wilches con un

espesor de 1.379 m distribuidos de la siguiente manera:

Los depósitos aluviales se localizan al oeste del área de estudio sobre los

valles del Río Magdalena y la confluencia del Río de la colorada formando

extensas planicies de inundación consisten en niveles semi-consolidados de

arenas limos y granos con espesores variantes cubriendo discordantemente

el Grupo Mesa.

3.3.1.4. Formación Mugrosa: El nombre fue introducido por A. K. Mc

Gill y se deriva de la quebrada Mugrosa en donde se observa una exposición

típica de la unidad. La Formación constituye la parte basal del grupo

Chuspas y puede subdividirse litológicamente en dos horizontes: el inferior

36

(zona C), predominantemente arenoso y el superior (zona B) areno-

arcilloso.39

La zona C constituye un marcador eléctrico – litológico regional en el valle

medio y representa aproximadamente la tercera parte de la formación. Esta

parte está compuesta por areniscas grises a grises verdosas, de grano fino a

medio y rara vez grueso, con intercalaciones de arcillolitas grises y violáceas.

La parte media (Zona B inferior) se compone de arcillolitas grises, violáceas y

pardo-amarillas, con intercalaciones delgadas de areniscas de grano fino y

arcillolitas arenosas verdes claras.40

La zona B superior está compuesta por areniscas grises de grano fino a

grueso, ocasionalmente conglomeráticas intercaladas con niveles de

arcillolitas verdes, grises moteadas y pardo-rojizas al tope se encuentra el

Cuadro 2. Litología de la formación Colorado

DESCRIPCIÓN ESPESOR

Conglomerado gris amarillento débilmente consolidado con

intercalaciones de arcilla arenosa y capas lenticulares de arenisca de

grano medio.

Intervalo cubierto. 79.10 m

Conglomerado gris amarillento intercalado con arcillolita gris púrpura. 75.9 m

Intervalo cubierto. 51.4 m

Conglomerado débilmente consolidado intercalado con Limolitas gris

púrpura y capas lenticulares de arenisca friable de grano fino a medio.

Intervalo cubierto. 45.10 m

39 Ibid. pág,: 84 40 Ididem.

37

Arenisca púrpura amarillenta de grano grueso a muy grueso arcillosa

conglomerática con guijos diseminados alternando con capas de

arcilolita gris.

Intervalo cubierto. 82.4 m

Conglomerado duro calcáreo en capas con guijos de caliza a arenisca. 74.5 m

Conglomerado gris amarillento con guijos redondeados. Matriz calcárea

de arena de grano grueso a muy grueso. 109.6m

Arenisca gris marrón de grano grueso dura calcárea con intercalaciones

de conglomerado con guijos de caliza y arenisca. 66.0 m

Conglomerado gris duro con guijos de caliza en matriz arenosa calcárea

con capas delgadas. 48.7 m

Conglomerado gris duro con guijos de caliza y arenisca con matriz

arenosa calcárea. 80.6 m

Intervalo Cubierto. 34.0 m

Conglomerado gris duro con guijos de arenisca caliza en matriz

arenosa de grano grueso a muy grueso calcáreo. 73.8 m

Espesor total. 1.379 m

Fuente: Ingeominas, 2011.

horizonte fosilífero de Mugrosa que consiste en shales de color verde oliva y

pardo localmente glauconíticos que contienen fósiles de agua dulce del

género Hemisinus, dientes de reptiles, escamas de peces y vertebras de

tortuga. En la figura 2, se demuestra la Columna estratigráfica general de

cada una de las formaciones descritas anteriormente.41

41 Ibidem.

38

3.4. Geomorfología

El proceso geomorfológico degradacional se observan en las zonas de alta y

mediana pendientes evidente la degradación de los materiales aflorantes,

que constituían las antiguas serranías y cordilleras; algunas de estas formas

topográficas se encuentran desnudas de vegetación, factor que facilita y

agiliza la acción de los diferentes agentes que ocasionan erosión laminar

hasta la formación de cárcavas; proceso que genera gran variabilidad de

geoformas locales.42

El desarrollo del proceso degradacional lleva consigo un proceso

agradacional, dado exclusivamente por la depositación de los sedimentos

transportados por las aguas de escorrentía, la gravedad y los cuerpos de

agua que bañan el sector.

Dentro de las geoformas anteriormente enunciadas y para una mejor

descripción del área de estudio, éstas se han dividido en dos unidades.43

42 Ibid. Pág,: 88 43 Ibid. Pág. 89.

39

Figura 2. Columna estratigráfica General

Fuente. POT Barrancabermeja, Servicio Geológico Nacional, 2011.

40

3.4.1. Geoformas de Superficies Colinadas Onduladas.

Se presenta formando colinas continuas sin mostrar un lineamiento definido,

debido muy seguramente a la denudación de antiguas llanuras aluviales o de

serranías con alturas inferiores a 100m.

Este tipo de geoforma se observa en 60% del área de estudio, principalmente

en la zona central de la misma, en la cual afloran las Formaciones Colorado,

Real y Mugrosa, formadas en un ambiente de llanura agradacional y

localizadas actualmente a diferentes alturas y constituidas por capas de

buzamientos pequeños y susceptibles a ser afectadas por procesos

degradacionales, especialmente por erosión hídrica.

La morfología de este tipo de paisaje ha sido inducida por factores tales

como la baja consistencia del material parental y la poca uniformidad

granulométrica, ya que se encuentran niveles desde conglomeráticos hasta

arcillolitas que influyen directamente en la permeabilidad de la zona.

Debido a que las colinas son de poca elevación, la profundización de los

drenajes no es muy marcada como tampoco lo es el relieve resultante. Estos

sectores muestran un drenaje sub-dendrítico, con segmentos más

homogéneos en cuanto a la longitud y profundidad. En general, los sectores

caracterizados por este tipo de geoforma presentan un drenaje de densidad

media a baja, con permeabilidades variables de acuerdo al material parental

(alta, si el material aflorante está compuesto por arenas y gravas, y baja, si

está compuesto por arcillas, margas y limos).

En algunos sectores, principalmente en los campos como la Cira-infantas y el

campo Galán-Galán, las colinas se encuentran separadas por bajos

41

topográficos susceptibles a inundaciones, que forman regionalmente valles

estrechos, colmatados por sedimentos finos, compuestos generalmente por

arcillas y arenas, dando una morfología de fondo plano o plano cóncavo,

fácilmente observable en las fotografías aéreas.44

3.4.2. Geoformas de Superficies Planas.

Se forman por agradación que comprende un conjunto de procesos

geomorfológicos constructivos, determinados tanto por fuerzas de

desplazamiento, como por agentes móviles como el agua y la escorrentía, las

cuales tienden a nivelar hacia arriba la superficie terrestre.45

Comprende los sectores que presentan un relieve plano a levemente

inclinado y generalmente susceptibles a inundaciones, que aportan y reciben

continuamente sedimentos provenientes de la depositación dinámica de los

cuerpos de agua circundantes, principalmente de los ríos Magdalena,

Sogamoso, Opón, Oponcito, La Colorada y la Llana.

Los sedimentos que componen este tipo de geoforma presentan una baja

consolidación y alta humedad, factores que facilitan la acción de los

diferentes agentes erosivos, excepto la gravedad, parámetro primordial para

no permitir el transporte de la partículas de suelo degradadas por la acción

de las lluvias (aguas de escorrentía) y el viento; por lo tanto no se evidencian

grandes problemas erosivos.

44 Ibid. Pág. 90. 45 Ibídem.

42

En el área cartografiada este tipo de geoforma se puede subdividir en varios

tipos de subpaisajes, de acuerdo a la influencia directa de los cuerpos de

agua y a la composición y consolidación del material. (En la descripción

fisiográfica se enriquecerá profundamente la división de paisajes y

subpaisajes).46

Cuadro 3. Grado de resistencia de las orillas

GRADO DE RESISTENCIA GRUPO DE SEDIMENTOS RELACIONADOS

Baja Aluviones Recientes

Media Sedimentos aluvio - lacustres

Alta Conglomerados y/o arcillas compactas

Fuente: POT, Barrancabermeja 2011.

Las condiciones relativas de resistencia de las orillas se basan

fundamentalmente en las características morfológicas de los taludes, la

cohesión de los materiales y los procesos activos que se desarrollan en ellos.

Sobre los lechos de estos dos ríos se observa desde el punto de vista

morfológico la formación de islas y barras, compuestas por sedimentos

aluviales recientes, que se caracterizan por su gran heterogeneidad

granulométrica y su bajo grado de cohesión, por tanto es un subpaisaje de

continuo cambio morfológico, tanto por acción natural de las mismas

corrientes de agua como el aprovechamiento de estos materiales por parte

del hombre (explotación de materiales de arrastre).

46 Ibídem.

43

En general este subpaisaje se localiza en inmediaciones de la ribera y lechos

de ríos Magdalena y Sogamoso con mayor énfasis en el primero.47

3.5. Fisiografía

Es necesario precisar primero las diferencias entre geomorfología y

Fisiografía, para ello tomaremos las definiciones expuestas para cada uno de

estos términos por Villota48, el consigna lo siguiente: “La Fisiografía

considerada en un sentido pedológico persigue en principio los mismos

objetivos que la geomorfología, en lo relativo al estudio de las formas del

terreno; sin embargo, la principal diferencia está en las respectivas

clasificaciones de esas geoformas. La Fisiografía las clasifica en un sentido

práctico, no solo teniendo en cuenta su morfología, origen y edad, sino

considerando además aspectos de clima actual, geología, hidrología e

indirectamente aspectos bióticos en la extensión en que estos pudiesen

incidir en la pedogénesis y/o en la aptitud de uso y manejo de los suelos”.

El concepto de fisiografía más amplio, en cuanto a su sentido descriptivo de

las entidades que conforman el territorio, es de fundamental importancia para

lograr una adecuada zonificación ecológica, la fisiografía desde un punto de

vista aplicado comprende el estudio, la descripción y la clasificación

sistemática de las formas del terreno, considerando para ello todos los

aspectos nombrados anteriormente, además de la actividad antrópica en los

aspectos en que ella pudiera incidir en la caracterización pedológica de las

47 Ibid. Pág. 91. 48 VILLOTA, HUGO, Geomorfología aplicada a levantamientos edafológicos y zonificación física de las tierras, IGAC, 1991.

44

formas o al menos en su amplitud para uso y manejo y que por ende

pudieran conducir al delineamiento práctico del patrón de suelos. 49

El análisis fisiográfico se trata de un método moderno de interpretación de

imágenes de sensores remotos que se basa en la relación paisaje suelo, el

presente documento se basa en la metodología propuesta para tales fines

por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

En el municipio de Barrancabermeja aparecen cuatro grandes paisajes, todas

ellas correspondiendo a una misma unidad climática, ellas son:

Piedemonte Diluvio aluvial

Llanura o planicie Aluvial.

Relieve Colinado fluvio erosional.

Relieve Colinado estructural erosional.

3.6. Suelos

El suelo es la capa superficial que cubre el planeta y sobre la cual habitan

todas las especies. En comparación con el cuerpo de los seres humanos el

suelo se considerada como la piel de la tierra. La constante transformación

de rocas y sedimentos hacen que éste se produzca.

Sus características las determinan las condiciones del clima y las especies

que se encuentran sobre una superficie. Es importante tener en cuenta que

tierra y suelo no son lo mismo, porque la tierra es el conjunto donde se

encuentran diferentes elementos de la naturaleza entre ellos el suelo.50

49 VILLOTA, HUGO. Una nueva aproximación a la clasificación fisiográfica del terreno, Revista CIAF 1997, Vol. 15 No.1. 50 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/que_es_el_suelo.html)

45

Figura 3. Características del suelo.

Fuente: Plan Nacional de suelos, Maloka y Minambiente.

3.6.1. Como se forma el Suelo.

Lo hace en un proceso extenso en el que participan diferentes actores de la

naturaleza como determinantes en la transformación de la piel del planeta.

Tiempo y clima influyen en el resultado final del proceso.

El tiempo es clave en las características que toma el suelo debido a la

descomposición de residuos generados por las especies de la naturaleza

como las heces, restos orgánicos, desechos vegetales, entre otros, que le

dan la forma y la resistencia.

El clima es el que marca el resultado final según las condiciones para dar

forma a las rocas y transformar el material original de la superficie en los

diversos tipos de suelos que conocemos.51

51 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/como_se_forma_elsuelo.html)

46

Figura 4. Formación del suelo.

Fuente: Plan Nacional de suelos, Maloka y Minambiente.

3.6.2. Clasificación de los Suelos.

Los sistemas de clasificación facilitan un lenguaje común para expresar

características del suelo, que son infinitamente variables, sin presentar una

descripción detallada.

Muchos de los sistemas de clasificación de suelos fueron diseñados por

ingenieros para sus usos y son basados en propiedades como la distribución

del tamaño de grano y la plasticidad. La solución de problemas de suelos a

partir únicamente de la clasificación puede conducir a resultados

desastrosos, por eso se deben considerar como una guía para predecir un

comportamiento y no excluye la realización de ensayos.52

52 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/clasificaciondesuelos.html)

47

Figura 5. Clasificación del suelo

Fuente: Plan Nacional de suelos, Maloka y Minambiente.

3.6.3. Clasificación Textural.

La textura de un suelo se refiere a su apariencia superficial, la cual es

determinada por el tamaño de los granos presentes en él: grava, arena, limo

y arcilla.

En la naturaleza la presentación habitual de los suelos es una mezcla de

ellos, en este caso el nombre del suelo depende de los componentes

principales o según el tamaño de grano. Según sea el caso, el suelo se

puede clasificar como arcillo limoso, areno arcilloso, franco arenoso, entre

otros.

La forma para clasificar el suelo según su textura fue desarrollada por el

Departamento de Agricultura de Estados Unidos, Usda (por sus siglas en

inglés). Con la proporción de arenas, limos y arcillas presentes en una

muestra de suelo, se llega a un diagrama triangular que está dividido y

48

marcado por áreas, se determina a cual corresponde y se indica el nombre

que la clasificación recomienda.53

Figura 6. Clasificación textural de los suelos.

Fuente: Plan Nacional de suelos, Maloka y Minambiente.

3.6.4. Propiedades de los Suelos.

Las características del suelo son los rasgos que marcan la diferencia entre

un suelo y otro. Aspectos como el color y la profundidad pueden definirse a

simple vista, sin embargo otras se marcan con ensayos o procesos de

laboratorio. El estudio de suelos se ha clasificado según sus características

físicas, químicas o biológicas.54

53 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/textural.html) 54 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/propiedades_fqb.html)

49

Figura 7. Propiedades de los suelos

Fuente: Plan Nacional de suelos, Maloka y Minambiente.

3.6.5. Propiedades físicas.

3.6.5.1. Color.

Los suelos en su mayoría son de color oscuro, pero a medida que se

profundiza se aclara. Cuando son de color oscuro es porque cuentan con

mayor cantidad de materia orgánica. Si su textura es de tonalidades rojiza,

pardo o amarillenta, quiere decir que poseen una ventilación mayor y no se

encharcan. Por su parte los que se encharcan son de colores grises y

manchados de verde azuloso. Las regiones húmedas tienen suelos de tonos

claros que indican baja productividad y un mal desarrollo de las plantas.55

55 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/fisicas.html)

50

3.6.5.2. Textura.

Si queremos conocer un poco de la textura de un suelo sólo debemos tomar

una roca y desmoronarla para definir desde las partículas qué tipo de masa

es. Si los granos son pequeños tenemos una ARCILLA, las intermedias son

LIMOS y las grandes se llaman ARENAS. Estas tres clases se encuentran

presentes en todos los suelos y la mezcla de ellas se llama textura.56

3.6.5.3. Estructura.

Los terrones son los que fijan la estructura de acuerdo a cómo estén las

partículas en el suelo. Si se encuentran unidas como láminas o lajas son de

estructura laminar, pero si están conformando columnas y tienen los bordes

redondeados se clasifica como de estructura columnar. Si las columnas

cuentan con bordes angulosos es prismática o se les dice blocosa si se unen

en forma de bloque.57

3.6.5.4. Porosidad.

Se determina por las cavidades o poros que permiten la penetración de agua

y aire. En las arenas los dos elementos ingresan con facilidad.58

3.6.5.5. Permeabilidad.

Es la habilidad con que el agua y el aire se movilizan en el suelo. Cuando un

suelo se encharca es porque tiene permeabilidad muy lenta.59

56 Ibidem. 57 Ibidem. 58 Ibidem.

51

3.6.5.6. Profundidad Efectiva.

Así se llama el alcance que logran tener las raíces de las plantas a la hora de

buscar agua y nutrientes. Las capas endurecidas, piedras o rocas, agua y

sales dañinas son factores que no permiten a la raíces crecer.60

En un Suelo Profundo, las raíces de las plantas penetran hasta un

metro o más sin tropiezos de ninguna clase.

En un Suelo Muy Superficial, las raíces de las plantas penetran muy

poco, porque encuentran: Agua muy cerca de la superficie, Rocas y piedras,

Capas endurecidas y Sales dañinas.61

Drenaje. Es la evacuación de agua de un suelo que puede causarse

por un aguacero o una inundación y se presenta de dos formas.62

a. Drenaje Interno, es la rapidez con que el agua se mueve dentro del

suelo. En los suelos arcillosos o gredosos, el agua se mueve muy

lentamente. Por eso se encharcan.

b. Drenaje Externo, es la rapidez con que el agua se escurre por la

superficie del terreno. Cuando en un aguacero el agua no penetra en

el suelo, o lo hace lentamente.

59 Ibidem. 60 Ibidem. 61 Ibidem. 62 Ibidem.

52

3.6.6. Propiedades Químicas.

Son características del suelo que describen el comportamiento de los

elementos, sustancias y componentes que lo integran como materia

orgánica, nutrientes y también algunas sustancias que lo perjudican. Las más

importantes son la Acidez y Capacidad de Intercambio de elementos.

3.6.6.1. Acidez.

Es una propiedad química que se mide en la solución del suelo por el

contenido de Hidrógeno. Si el hidrógeno está en baja cantidad la acidez es

moderada o no existe; pero en alta proporción hace que el suelo sea

extremadamente ácido. La acidez de un suelo la puede determinar el tipo de

roca en el que se origina, puede ser también causada por muchas lluvias que

lo lavan, también por un período de evolución muy largo o por alta presencia

de residuos vegetales y animales en descomposición.63

3.6.6.2. Capacidad de Intercambio de Elementos.

Es una propiedad favorecida por la presencia de arcillas y de humus, que

consiste en la capacidad y facilidad que tiene el suelo para retener nutrientes

en sus partículas y cederlos a los individuos vegetales cuando los necesitan.

A los suelos con una gran capacidad de retener e intercambiar elementos se

les relaciona con suelos fértiles; y a los que tienen baja capacidad se les

denomina de baja fertilidad.

63 Maloka.org. (http://www.maloka.org/suelos/quimicas.html)

53

La presencia de elementos intercambiables hace referencia a la presencia en

el suelo de los nutrientes: Calcio, Magnesio y Potasio en formas químicas

que puedan ser asimiladas por las plantas.64

3.6.7. Propiedades Biológicas.

Son características que se presentan en el suelo por la actividad de

organismos vivos como animales y plantas dentro y sobre él. Las más

importantes son: La presencia de materia orgánica y de los productos que se

derivan de ella como humus y nutrientes. La materia orgánica permite que se

mejoren otras propiedades del suelo como son:65

3.6.7.1. Aireación e Infiltración.

Debido a que los organismos construyen cuevas y canales por donde pueden

pasar el agua y el oxígeno.

3.6.7.2. Estructura.

Los diversos materiales y sustancias generados por la descomposición de

residuos y por los organismos ayudan a pegar los terrones del suelo.

3.6.7.3. Fertilidad.

La fertilidad aumenta porque al descomponerse los residuos presentes en el

suelo se producen nutrientes para las plantas.

64 Ibidem. 65 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/biologicas.html)

54

3.6.7.4. Usos del Suelo

Sobre éste nos encontramos y lo usamos para nuestro beneficio que

históricamente ha marcado el desarrollo de las sociedades. La agricultura fue

la primera actividad económica que hizo uso del suelo y de la que nos

beneficiamos a diario con la alimentación. Sectores como la industria y el

establecimiento de vivienda ocupan también la superficie ampliando la gama

de usos del suelo. Sus límites están dados por los planes de ordenamiento

territorial. La utilidad del suelo la determina la categoría en la que se

encuentre, estas son:

3.6.7.5. Suelo Urbano.

Es el territorio que posee una infraestructura vial y redes de energía,

acueducto y alcantarillado en el que habita una comunidad. Los usos de este

suelo son:

Uso Institucional: Administrativos, sectores sociales y servicios públicos

Uso Comercial y de Servicios: Comercio minorista y mayorista, servicios

especiales.

Uso Fabril e Industrial: Fabril e industrias compatibles e industria extractiva.

Uso Residencial: Unifamiliares y multifamiliares.66

3.6.7.6. Suelo de Expansión Urbana.

Es la parte del territorio que se destina a la expansión de suelo habitado

según el Plan de Ordenamiento Territorial, POT, y de acuerdo al posible

66 Ibídem.

55

crecimiento de la población para la ampliación de vías y construcción de

redes de servicios públicos.67

3.6.7.7. Suelo Rural.

Es el conjunto de terrenos que cuentan con oportunidades para la agricultura,

la ganadería, el sector forestal y la explotación de recursos naturales, por lo

cual no se destina para habitar en grandes poblaciones. Este tipo de suelo

puede ser:

Suburbano: Conservación y rehabilitación.

Desarrollo: Conservación, revegetalización y rehabilitación.

Agropecuario y Forestal: Conservación, revegetalización,

rehabilitación, agricultura con tecnología apropiada y agricultura

semimecanizada.

Protección: Protección, Conservación y rehabilitación.68

3.6.7.8. Suelo Suburbano.

Esta categoría la integran aquellas áreas ubicadas dentro del suelo rural en

las cuales no se mezclan usos de suelo y las formas de vida del campo y la

ciudad, diferentes a las clasificadas como áreas de expansión urbana.69

67 Ibídem. 68 Ibídem. 69 Ibídem.

56

3.6.7.9. Suelo de Protección.

Es el que integran las zonas y áreas de terrenos que no pueden habitarse

por características ambientales, geográficas o de abastecimiento de servicios

públicos.70

3.6.7.10. Deterioro del Suelo.

Existen varios daños que puede tener el suelo y son conocidos

como degradación porque afectan de manera significativa sus propiedades

llevándolo a deteriorarse.

La degradación puede ser interna afectando física, química y biológicamente

al suelo, por lo que se presentan pérdidas de materiales en su interior y

pueden ser:

- Deterioro Físico: compactación, sellado y encostramiento.

- Deterioro Químico: acidificación, salinización, contaminación.

- Deterioro Biológico: inadecuados usos de prácticas agrícolas, ganaderas,

sistemas inadecuados de eliminación de basuras.

- Sobreexplotación: uso intensivo para actividades agrícolas sin descanso y

sobrepasando su capacidad de producción.

Por su parte la externa es también llamada erosión que es conocida como el

desgaste o destrucción del suelo y puede ser causada por el clima o el

hombre.

70 Ibídem.

57

Las consecuencias más grandes que pueden darse por la erosión son la

pérdida de fertilidad del suelo, desertización, deslizamientos e inundaciones,

problemas en la provisión de alimentos, empobrecimiento de la población

campesina y reducción de la vegetación.71

3.6.8. Planificación y Mapas de Suelo.

La planificación del uso del suelo se hace con la ayuda de mapas que indican

su estado actual, los riesgos de deterioro a los que está sometido y las

actividades para las que es apto de acuerdo con sus características, estos

mapas son:

3.6.8.1. Mapa de suelos.

Es la representación gráfica de los tipos de suelo que existen en el territorio

con el propósito de decidir el tipo de actividad que se va a desarrollar. El

mapa presenta las características del paisaje o geoformas de Colombia:

montaña, piedemonte, valle, altiplanicie, lomerío, peneplanicie y planicie; en

donde para cada una hay una caracterización del tipo de suelo presente.72

3.6.8.2. Mapa de Cobertura Vegetal y uso actual de Tierras.

Dentro de este mapa encontramos información de vegetación, cuerpos de

agua, tierras sin vegetación (eriales), nevados y construcciones. El análisis

de estos elementos nos permite conocer además de la cobertura, el uso que

se le da al suelo. Así por ejemplo en una cobertura de pastos el uso es

ganadería y en una cobertura de cultivos el uso es agricultura.73

71 Ibídem. 72 Maloka. Org. (http://www.maloka.org/suelos/planificacion_de_los_suelos.html) 73 Ibidem.

58

3.6.8.3. Mapa de Vocación de uso de las Tierras.

Este mapa representa las actividades que se pueden realizar según sean las

condiciones y limitaciones naturales como el relieve, clima y fertilidad entre

otras. Se llama Mapa de Vocación de Uso, porque lo que encontramos es el

uso que nuestras tierras debieran tener para sumado con la información que

proporciona el mapa de suelos determinar el uso real.74

3.6.8.4. Mapa de Conflictos de uso de las Tierras.

El objetivo principal es analizar las relaciones mutuas entre las vocaciones de

uso de las tierras y el uso actual de las mismas. Cuando existe discrepancia

entre los usos actual y potencial o se presenta desequilibrio, debido a que el

uso actual no es el más adecuado, causando erosión y degradación de las

tierras, se evidencian los conflictos de uso. Metodológicamente los conflictos

de uso se determinan comparando o superponiendo el mapa de uso actual

de la tierra, con el mapa de uso potencial. El resultado de este proceso

permite luego de una confrontación de usos, generar un mapa de conflictos

donde se ubican las áreas de uso adecuado o no conflictivo.75

3.6.9. Tipos de Cobertura Vegetal.

Los estudios para la conservación de la biodiversidad poseen un componente

espacial muy marcado. Para la conservación de especies, comunidades y

ecosistemas es imprescindible el conocimiento de su localización y

distribución en el territorio. Esto hace de los SIG, cuya principal característica

74 Ibidem. 75 Ibidem.

59

es la capacidad de manejar información espacial, un instrumento cada vez

más relevante para la toma de decisiones en esta materia (Muñoz 1996).

En la actualidad los SIG pueden manejar información geográfica con un gran

potencial para apoyar los estudios de conservación de la diversidad

biológica. Esto debido a que para la conservación de las especies,

comunidades y ecosistemas, es imprescindible el conocimiento de su

localización y distribución en el espacio. Este potencial es alto, aún cuando

existan discrepancias en relación a la definición del concepto de «diversidad

biológica». A los índices de diversidad utilizados en un principio por biólogos

y ecólogos, se han venido a sumar las definiciones con objetivos de

conservación, que distinguen básicamente tres niveles: diversidad genética,

de especies y de ecosistemas.

Redford (1993), plantea que la aplicación del término se ha restringido

usualmente al estudio de la «riqueza de especies», y por su parte define seis

niveles: diversidad genética, de especies, de otras categorías taxonómicas,

de comunidades y procesos bióticos, de ecosistemas y de biomas. A estos

niveles algunos autores suman otros como el de «grupos funcionales», que

consiste en «aquellas especies con impacto similar dentro del proceso

ecosistémico» (Hobbie et al.1994), e incluso hay quienes incluyen en el

concepto la 'diversidad cultural humana'.

Pero independientemente de cuántos niveles se definan, lo crucial es notar

que esta clasificación tiene un marcado componente espacial: para distinguir

un ecosistema dentro de un bioma, por ejemplo, es necesario variar la escala

de análisis. Es más, dentro de un mismo nivel, como puede ser el de

diversidad de especies, es posible realizar análisis a distintas escalas: global,

regional o local, por lo que los sistemas de información geográfica (SIG) son

una herramienta fundamental a la hora de orientar, sintetizar variables,

60

proporcionar modelos y suministrar instrumentos de análisis para el

diagnóstico y ordenamiento del territorio.76

3.6.9.1. Ecología del Paisaje.

Desde el punto de vista ecológico, el paisaje se concibe como un área que

contiene un mosaico de parches o fragmentos; es decir, un conjunto

heterogéneo de ecosistemas interactuantes que se repiten de manera similar

hasta cierto punto o extensión (Mc Garigal & Marks 1995; Forman & Godron

1986).

La ecología del paisaje se centra en tres características o niveles de análisis

interdependientes: estructura, función y cambio. La estructura resulta de las

relaciones espaciales entre los diferentes ecosistemas o elementos

presentes (la distribución de energía, materiales y especies asociada a los

tamaños, formas, número, clases y configuraciones de los ecosistemas o

elementos componentes).77

3.7. Tipos de Cobertura Vegetal en obras de Bioingeniería.

La bioingeniería, se puede definir como “la inclusión de pastos, arbustos,

árboles y otros tipos de vegetación en el diseño de ingeniería para mejorar y

proteger laderas, terraplenes y estructuras de los problemas relacionados

con la erosión y otros tipos de derrumbes superficiales en laderas”78.

76 Javier A. Racero. Tesis “Determinación de coberturas vegetales y análisis de conectividad en tres microcuencas de la zona cafetera del corregimiento de palmitas, municipio de Medellín, Colombia”.1996.pág. 4. (http://meridian.aag.org/mycoe/biodiversity/projects/Racero-Casarrubia.pdf). 77 Ibídem. 78 Navarro S. Jaime. Manual de Bioingeniería, 2008. Pág. 1. (http://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/manual-de-bioingenieria.pdf).

61

3.7.1. Funciones de la Cobertura Vegetal.

Tabla 4. Funciones y descripción de la cobertura vegetal.

FUNCION DESCRIPCION

Atrapa

El material erosionado que baja por el talud. Esta función la realizan los

tallos de la vegetación. El movimiento puede ocurrir producto de la

gravedad o con la ayuda del agua.

Protege

El talud contra la erosión superficial producto de la escorrentía y del

salpique de las gotas de lluvia. Para ser eficaz se requiere una cobertura

continua de vegetación baja. Las plantas de porte alto por si solas no

protegen el talud ya que la velocidad terminal de las gotas de lluvia

ocurre a unos dos metros aproximadamente.

Apoya

Una masa de suelo por la contra fuerza y barrera que producen las

raíces. Esto se puede lograr con vegetación grande y pesada, como

árboles, en la base del talud o a micro escala con una densa red de

raíces de pasto que hacen contra fuerza a pequeñas cantidades de

suelo.

Refuerza

El suelo por la presencia de una red de raíces que incrementa la

resistencia del suelo al fraccionamiento. El grado de reforzamiento eficaz

depende de la forma de las raíces y del tipo de suelo.

Drena

El exceso de agua del talud. La configuración de la plantación de la

vegetación puede mejorar el drenaje del exceso de agua del talud,

evitando la saturación y la caída repentina del material. La vegetación

también puede ayudar a reducir la presión capilar dentro del talud.

Mejora

El entorno local, en particular el suelo y el micro clima. Esto promueve el

crecimiento de otra vegetación ya sea de manera natural o mediante el

manejo.

Fuente. Los Autores, (Manual de Bioingeniería 2008.pág. 10).

62

Como se puede expresar, en la tabla 4, se describen las funciones de la

cobertura vegetal para taludes, con el fin de atender el tipo de cobertura a

establecerse, pues en la mayoría de los casos el hombre se ha limitado a

mantener coberturas similares a las de su conveniencia, por lo que se ha

dejado a un lado la importancia de incluir coberturas de mejor aptitud para el

uso de suelo que conlleven a optimizar el manejo adecuado de un talud o

una pendiente a revegetalizar.79

3.7.2. Tipos de Cobertura Vegetal.

Para establecer los tipos de coberturas basta de la mano de los profesionales

en su conocimiento como son los forestales, agrónomos y porque no,

botánicos, que reflejan el funcionamiento de a cuerdo a cada una de las

características bioclimáticas de la especie para poder ser establecidas en

obras de bioingeniería. Cuadro 4. Tipos de cobertura para el manejo de

talud80

Cuadro 4. Tipos de cobertura para el manejo de talud.

TIPOS VENTAJAS DESVENTAJAS

PASTOS

Versátiles y baratos variedades

para escoger con diferentes

tolerancias, fácil de establecer,

buena intensidad de cobertura.

Raíces poco profundas y se

requiere de mantenimiento.

HUNCOS

Crecen rápidamente y son

fáciles de establecer en las

riberas de los ríos

Difíciles de obtener y el sistema

de plantación no es sencillo.

79 Ibid. Pág.: 10. 80Suárez. Jaime y CIPAV & CVC, 2006, pág. 35 (http://cdigital.udem.edu.co/TESIS/CD-

ROM27092007/09.Capitulo2.pdf).

63

HIERBAS Raíz relativamente profunda

Algunas veces son difíciles de

establecer y no se consiguen

raíces.

ARBUSTOS

Variedades para escoger,

existen especies que se

reproducen por estaca. Raíz

profunda, buena cobertura bajo

mantenimiento.

Algunas veces son difíciles de

establecer.

ARBOLES Raíces profundas, no requieren

de mantenimiento

Es demorado su establecimiento

y generalmente son muy

costosos.

Fuente. Suárez. Jaime y CIPAV & CVC, 2006, pág. 35

(http://cdigital.udem.edu.co/TESIS/CD-ROM27092007/09.Capitulo2.pdf).

Basado en los lineamientos descritos en la tabla 4, es importante destacar

que las especies que representan el tipo de cobertura, son indispensables

para los trabajo de bioingeniería, así mismo resaltar que las gramíneas

poseen diferentes especímenes y familias que van desde alturas pequeñas a

altas, como es el caso de la Guadua (Bambusa guadua) y el Bambú

(Bambusa Vulgaris), especies de mayor tamaño con fines protectores y

recuperadores con raíces extensas. A continuación en la tabla 5 se describen

un número de especies prioritarias para el manejo de coberturas en la

bioingeniería.

64

Tabla 5. Clasificación de especies por tipo de cobertura.

TIPOS ESPECIES VENTAJAS DESVENTAJAS

PASTOS

Guadua, Bambú,

Estrella, Vetiver,

Paja puya, guinea,

Gramalote,

Maralfalfa, otros,

Versátiles y baratos

variedades para escoger

con diferentes

tolerancias, fácil de

establecer, buena

capacidad de cobertura.

Raíces poco profundas y se

requiere de mantenimiento.

JUNCOS

Crecen rápidamente y

son fáciles de establecer

en las riberas de los ríos

Difíciles de obtener y el

sistema de plantación no es

sencillo.

HIERBAS Raíz relativamente

profunda

Algunas veces son difíciles

de establecer y no se

consiguen fácilmente.

ARBUSTOS

Variedades para escoger,

existen especies que se

reproducen por estaca.

Raíz profunda, buena

cobertura bajo

mantenimiento.

Algunas veces son difíciles

de establecer.

ARBOLES

Raíces profundas, no

requieren de

mantenimiento

Es demorado su

establecimiento y

generalmente son muy

costosos.

Fuente. Los Autores.

3.8. Técnicas de Bioingeniería.

En nuestro país existe diversidad de especies las cuales tenemos que

asociarlas a las técnicas de la bioingeniería con el fin de mitigar la erosión, el

65

arrastre, determinado en las pendientes o taludes. Para poder mitigar esta

clase de efectos producidos por el agua, aire, sismos entre otros, debemos

obtener una información más valida y equivalente a las condiciones del área

in situ, así como también conocer más de ellas para aplicarlas en campo.

3.8.1. Técnica mini barreras vivas de control o muros de sostenimiento

en madera.

Como su nombre lo indica es una técnica basada en terrazas con material

inerte como, madera o guadua, esta técnica desarrolla una gran capacidad

de sostenimiento al suelo, es decir atrapa el sedimento que baja por una

cárcava o fisura, retiene el material erosionado que se deposita por detrás de

la presa de control y refuerza el costado de la fisura o cárcava, Impedir que

las fisuras se conviertan en grandes cárcavas, Reparar pequeñas cárcavas

con una profundidad máxima de 1 m y un ancho máximo de 2M, Minimizar la

cantidad de material erosionado de fisuras y cárcavas que llega a un sitio de

disposición de escombros y que de otra manera entraría en los canales de

desagüe naturales, Fortalecer canales de drenaje naturales en alcantarillas y

sitios de descarga de las cunetas.

Las especies más representativas para la realización de esta técnica es

Bambusa vulgaris (Bambú), Bambusa guadua (Guadua), Gliricidia

sepium (Madero negro), Pennisetum purpureum (Pasto elefante),

Vetiveria zizanioides (Pasto vetiver), Erythrina corallodendrum

(Elequeme).81

81 Serrano J. op.cit.pág,: 39.

66

Figura 8. Siembra utilizando Guadua o Bambú

Fuente. Bioingeniería y Biotecnología. Capitulo 9, pág. 298, 317.

(http://es.scribd.com/doc/171574493/Cap09-Bioingenieria-y-Biotecnologia).

2008.

3.8.2. Técnica Barreras.

Una barrera densa forma un denso entorno que se establece a lo largo del

talud utilizando material que tiene la capacidad de propagarse a partir de

estacas de madera dura colocadas horizontalmente. Las barreras densas

pueden soportar pequeños movimientos superficiales del talud y son fuertes

en la tensión a lo ancho del talud. El uso de esta técnica fortalece los

costados de las cárcavas y las áreas vulnerables debajo de los sitios de

descarga de las alcantarillas, protege los drenajes para que no se bloqueen

con rocas pequeñas desde arriba del talud, rehabilita los sitios de disposición

de desechos, estabiliza los taludes rellenados y controla los movimientos

superficiales de <300 mm de profundidad en taludes de corte en material

67

suave.82 Las especies más representativas y con las que se ha tenido

resultados son por medio asexual, la estacas de Gliricidia sepium

(Matarratón) con un diámetro de 60 a 12 mm, y entre 1 a 2 m de largo, con

cortes anulares en la corteza a intervalos de 300-500 mm. Se necesitan 4 m

de estacas de madero negro por metro corrido de zanja.

Figura 9. Técnica de Barreras.

Fuente. Bioingeniería y Biotecnología. Capitulo 9, pág. 322.

(http://es.scribd.com/doc/171574493/Cap09-Bioingenieria-y-Biotecnologia).

2008.

3.8.3. Barrera Intercalada con Vegetación en Curvas a Nivel.

Esta técnica se emplea para proteger la superficie del suelo previniendo así

la erosión superficial, así mismo, proteger de la erosión la base de un talud,

82 Navarro J. op.cit.pág,:23.

68

proteger de socavación la base de un barranco, proteger de la erosión

superficial los hombros elevados de las carreteras entre otros. Por otra parte

para que sea eficaz esta técnica se debe obtener un pendiente de Talud de

un máximo de 45º, las condiciones más representativas para este método: en

las fajas de curvas a nivel, plantar especies gramíneas de porte alto y

sistema radicular exuberante como son: (Pastos Limonaria, Vetiver, Guinea).

Panicum maximum (Retoños de pasto guinea) o de Vetiveria zizanioides

(Vetiver), estacas de madera dura de 400-900 mm de largo, Cymbopogon

citratus (Limonaria), (incluidos al menos dos nudos en cada corte) y con un

diámetro de unos 80 mm, por ejemplo, Gliricidia sepium (Matarratón).83

3.3.2. Figura 10. Siembra directa, mateado en surcos y curvas a nivel.

Fuente. Bioingeniería y Biotecnología. Capitulo 9, pág. 296.

(http://es.scribd.com/doc/171574493/Cap09-Bioingenieria-y-Biotecnologia).

2008.

83 Navarro J. op.cit.pág,:27.

69

3.8.4. Técnica, Barrera de Pasto para atrapar la Sedimentación.

La importancia de esta técnica, radica en no dejar que el material particulado,

erosionado o sedimentado, transcurra por la pendiente abajo buscando un

cauce o drenajes existentes.

Figura 11. Técnica, Barrera de pasto para atrapar la sedimentación.

Fuente. Manual de Bioingeniería, pág. 32.

(https://www.yumpu.com/es/document/view/13276412/manual-de-

bioingenieria), 2008

Esta técnica en síntesis, atrapa el material que está bajando por el talud, crea

un apoyo al detener en la base del talud el material erosionado suelo, así

como también, refuerza el suelo encima del drenaje y protege el talud encima

del drenaje y la base del talud. El la bioingeniería se le ha relacionado mucho

en encima de los desagües laterales, encima de los drenajes (cut-off drains)

y alrededor de las alcantarillas o contra cunetas. Las especies más

70

representativas para este tipo de trabajos son: Vetiveria zizanioides

(Vetiver), Panicum maximum (Pasto guinea), Pennisetum purpureum

(Pasto elefante), pasto para cubrir el suelo como por ejemplo Pueraria

thunbergiana (Pasto kudzu), Gliricidia sepium (Matarratón).84

3.8.5. Técnica, de Celdas de madera o Guadua.

El interés fundamental de la técnica de control de la erosión utilizando la

fabricación de celdas utilizando materiales de la zona (madera o Guadua)

con los cuales se fabrican celdas cuadradas o rectangulares de acuerdo a las

condiciones del sitio. Esta técnica usualmente es poco utilizada teniendo en

cuenta el alto costo de los materiales necesarios y que además se necesita

realizar un relleno de los cajones con una mescla homogénea de suelo

mejorado que en algunos casos los componentes biofísicos no están al

alcance de los interesados.

Sin embargo una vez implementada se puede garantizar el control de

material arrastrado por la erosión y se tiene una cobertura esbelta y vigorosa

que protege La superficie del talud del impacto de las gotas de lluvia e impide

la socavación alrededor de las obras de bioingeniería, la especie mas

representativa para realizar este tipo de coberturas es el maní forrajero

Arachis pintoi), el carretón ( Medicago arabica)85

84 Navarro J. op.cit.pág,:31. 85 Navarro J. op.cit.pág,:35.

71

Figura 12. Técnica, de Celdas de madera o Guadua.

Fuente. Manual de Bioingeniería, pág. 37.

(https://www.yumpu.com/es/document/view/13276412/manual-de-

bioingenieria),2008

3.8.6. Técnica de Manejo de Cespedón.

En primer lugar, captura el material erosionado que baja por el talud,

segundo, apoya al detener el material suelto erosionado en la base del talud,

Drena, Refuerza el material en la base del talud, protege La base del talud

previniendo erosión en la base y por último, Mejora El suelo y las

condiciones.

72

Para realizar este tipo de técnica es necesario tener en cuenta que

solamente aplica para gramas ya desarrolladas extraídas en cespedones, si

el talud lo requiere se pueden sembrar especies de tipo arbustivo, así mismo

es una técnica que requiere de implementarse con el Nivel y Mecate para

establecerse en campo.86

Figura 13. Técnica de manejo de Cespedón.

Fuente. Fuente. Bioingeniería y Biotecnología. Capitulo 9, pág. 296.

(http://es.scribd.com/doc/171574493/Cap09-Bioingenieria-y-Biotecnologia).

2008.

86 Navarro J. op.cit.pág,:39.

73

3.8.7. Técnica Terrazas y Escaleras.

En esta técnica puede implementarse tal y como se describe o se pueden

realizar arreglos según lo considere el geotecnista, pues todo depende de las

condiciones físico mecánicas del sitio la fisiografía que presenta el terreno,

es decir, en un terreno inclinado de forma irregular, se realizan cortes

transversales planos donde se pueden incorporar árboles en el diseño, de

manera tal que los individuos plantados den soporte al pie del talud y la parte

superior de las escaleras.

Figura 14. Técnica de terrazas y escaleras.

Fuente. Fuente. Bioingeniería y Biotecnología. Capitulo 9, pág. 296.

(http://es.scribd.com/doc/171574493/Cap09-Bioingenieria-y-Biotecnologia).

2008.

74

4. METODOLOGIA

4.1. Tipo de Estudio

Visto en estos términos, la Investigación Documental y Descriptiva, podemos

caracterizarla de la siguiente manera:

Se caracteriza por la utilización de documentos; recolecta, selecciona,

analiza y presenta resultados coherentes.

Utiliza los procedimientos lógicos y mentales de toda investigación;

análisis, síntesis, deducción, inducción, etc.

Realiza un proceso de abstracción científica, generalizando sobre la

base de lo fundamental.

Realiza una recopilación adecuada de datos que permiten redescubrir

hechos, sugerir problemas, orientar hacia otras fuentes de investigación,

orientar formas para elaborar instrumentos de investigación, elaborar

hipótesis, etc.

Es una investigación que se realiza en forma ordenada y con objetivos

precisos, con la finalidad de ser base a la construcción de conocimientos. Se

basa en la utilización de diferentes técnicas de: localización y fijación de

datos, análisis de documentos y de contenidos.

En un sentido restringido, entendemos a la investigación documental como

un proceso de búsqueda que se realiza en fuentes impresas (documentos

75

escritos). Es decir, se realiza una investigación bibliográfica especializada

para producir nuevos asientos bibliográficos.

Para ajustar aun mejor los métodos y técnicas al presente documento, se

define la prioridad de la recolección de datos como monografía en trabajos

de bioingenería, así mismo con la recolección de fuentes bibliográficas que

permitan profundizar en el tema y poder desarrollar un mejor diseño de una

metodología para la implementación de coberturas vegetales en obras de

bioingeniería para taludes.

Esta descripción se hace teniendo en cuenta los datos bibliográficos

obtenidos de fuentes y autores conocidos en el ámbito local, regional,

nacional e internacional, así como páginas de web las cuales poseen

información al respecto, también de acuerdo al conocimiento técnico de los

autores lo que nos permite tener un acercamiento mayor y decisivo para el

desarrollo del presente estudio.

4.2. Diseño Metodológico.

El presente documento es basado en una metodología Documental y

descriptiva, para lo cual se tuvieron en cuenta cuatro (4) fases fundamentales

para su desarrollo.

Fase 1. En primer lugar se recopila información secundaria que nos permita

adquirir conocimientos a fondo sobre los procesos de obras de Bioingeniería

a nivel local, nacional e internacional. Esta información se tomó de libros de

gran magnitud e importancia en el ámbito de la ingeniería así como los

centros de páginas web.

76

La información más detallada que debe determinar esta fase uno (1) la

situación geográfica del área a intervenir (limites como: vereda,

corregimiento, municipio, departamento), así como sus condiciones

climatológicas que la entornan (Clima, temperatura, precipitación, hidrografía

entre otras), de igual forma se debe establecer edafológicamente y

litológicamente los suelos como las coberturas presentes detallando el tipo

de vegetación y nombres de especies propias de la región observadas dentro

y fuera del área y topografía existente, Se recomienda, tener a la mano la

cartografía del lugar así como los diferentes mapas que comprenden el

terreno como lo son: mapa de suelos, mapa de coberturas vegetales y uso

actual de tierras, mapa de vocación de uso de las tierras, mapa de conflicto

de uso de tierras, con el fin de optimizar en lo posible aún más la

información.

Fase 2. Después de recopilada y solidificada la información secundaria, se

procedió a clasificarla según su importancia especificando, su Historia y/o

Antecedentes, Generalidades del campo, tipos de Coberturas Vegetales,

Técnicas utilizadas en obras de Bioingeniería entre otras. Es una fase que

identifica en todas y cada una de sus partes el componente Biótico y Abiótico

del suelo y su entorno.

Fase 3. Tiene como finalidad la realización de un formato de campo que

establezca los ítems prioritarios para su recolección (información primaria),

que consiste en las características físicas del terreno o suelo a recuperar.

Para esta fase, es necesario, complementarla con el análisis de de

laboratorio el cual no permite conocer las propiedades químicas del terreno.

Para esta recolección el formato facilita adquirir información del suelo

directamente en campo para que se tenga en cuenta a la hora de definir una

77

posible solución con criterios de bioingeniería. Este formato deberá contener

las propiedades físicas del suelo como: color, textura, estructura, porosidad,

permeabilidad, profundidad efectiva, drenaje y acidez, este último, deberá

tomarse con papel tornasol para indicar el grado en el que se encuentra el

área que va a intervenir.

El análisis de suelos es uno de los componentes más importantes que

debemos tener en cuenta a la hora de definir el tipo de material vegetal que

se debe implementar en la recuperación de un área; pues en cierta forma

permite cuantificar la presencia de elementos químicos, con el objeto de

identificar los cambios y posibles compuestos orgánicos e inorgánicos que

deben ser incorporados al suelo (Enmienda), para que el material vegetal

que se establezca cuente con las condiciones de fertilidad necesarias y

contribuya a la recuperación del área que se recuperara.

Fase 4. En esta última fase, se socializan las informaciones primaria y

secundaria, obteniendo como análisis de resultados una matriz que tiene

como objeto, proponer la cobertura vegetal más adecuada de acuerdo a las

características físico-químicas de los suelos.

78

5. RESULTADOS.

Para este capítulo de resultados, se debe tener en cuenta que las fases uno

(1) y dos (2) se encuentran desarrolladas en el cuerpo del trabajo como una

pauta a seguir en los capítulos dos (2) tres (3) y cuatro (4). La fase tres (3),

que se verá a continuación, relaciona el formato de campo para identificar las

características físicas del suelo encontradas, búsqueda que se tiene como

información primaria.

5.1. Formato de campo, recolección de datos.

En la tabla 6, se relaciona el formato de campo que resume las propiedades

físicas del suelo, este formato se basa en información encontrada solo en

campo y se hace con el interés de obtener información primaria de forma

inmediata y segura para su análisis. Por otra parte la conformación de la fase

tres (3) enfatiza que se debe tener en cuenta el análisis de laboratorio, el cual

tiene como finalidad conocer el estado actual del suelo en cuento a sus

propiedades químicas. Este análisis permite aclarar que componentes

químicos deben ser recuperados para tener un sustrato viable a la hora de

definir el tipo de cobertura vegetal que se asemeje a las condiciones

definitivas del sitio de interés, así como el proceso de técnica de

bioingeniería a utilizar para la estabilización y recuperación del suelo

asimilado. El análisis de suelos que pretende realzar las características

químicas, debe contener por lo menos en que porcentaje definitivo se

encuentran los elementos mayores como son Nitrógeno (N), Fósforo (P) y

Potasio (K), menores como, Boro (Br) Magnesio (Ma) Manganeso (Mg) Zinc

(Zn), Cobre (Cu) Molibdeno (Mb), Calcio (C) entre otros, y la Capacidad de

Intercambio Catiónico (CIC) y relación Carbono – Nitrógeno.

79

TABLA 6. Formato de campo, propiedades físicas del suelo.

PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO

PROPIEDAD CARACTERISTICA RESULTADO PROPIEDAD CARACTERISTICA RESULTADO

COLOR

OSCURO

POROSIDAD

ALTA

ROJIZO MEDIA

PARDO BAJA

AMARILLENTO

PERMEABILIDAD

RAPIDA

GRIS MEDIA

MANCHADOS LENTA

VERDE AZULOSO PROFUNDIDAD

EFECTIVA

MUY SUPERFICIAL

TEXTURA

ARCILLAS PROFUNDA (Mayor a 1m.)

LIMOS DRENAJE

EXTERNA

ARENAS INTERNA

ESTRUCTURA

LAMINAR

ACIDEZ

ALTA (6.1 - 7.5)

COLUMNAR MEDIA (4.5 - 6.0)

PRISMATICA - BLOCOSA BAJA (Menor a 4.5)

Color. Los suelos en su mayoría son de color oscuro, pero a medida que se profundiza se aclara. Cuando son de color oscuro es porque

cuentan con mayor cantidad de materia orgánica. Si su textura es de tonalidades rojiza, pardo o amarillenta, quiere decir que poseen una

ventilación mayor y no se encharcan. Por su parte los que se encharcan son de colores grises y manchados de verde azuloso. Las

regiones húmedas tienen suelos de tonos claros que indican baja productividad y un mal desarrollo de las plantas.

Textura. Si queremos conocer un poco de la textura de un suelo sólo debemos tomar una roca y desmoronarla para definir desde las

partículas qué tipo de masa es. Si los granos son pequeños tenemos una ARCILLA, las intermedias son LIMOS y las grandes se llaman

ARENAS. Estas tres clases se encuentran presentes en todos los suelos y la mezcla de ellas se llama textura.

Estructura. Los terrones son los que fijan la estructura de acuerdo a cómo estén las partículas en el suelo. Si se encuentran unidas como

láminas o lajas son de estructura laminar, pero si están conformando columnas y tienen los bordes redondeados se clasifica como de

estructura columnar. Si las columnas cuentan con bordes angulosos es prismática o se les dice blocosa si se unen en forma de bloque.

Porosidad. Se determina por las cavidades o poros que permiten la penetración de agua y aire. En las arenas los dos elementos ingresan

con facilidad.

Permeabilidad. Es la habilidad con que el agua y el aire se movilizan en el suelo. Cuando un suelo se encharca es porque tiene

permeabilidad muy lenta.

Profundidad efectiva. Así se llama el alcance que logran tener las raíces de las plantas a la hora de buscar agua y nutrientes. Las capas

endurecidas, piedras o rocas, agua y sales dañinas son factores que no permiten a la raíces crecer.• En un suelo profundo, las raíces de

las plantas penetran hasta un metro o más sin tropiezos de ninguna clase.• En un suelo muy superficial, las raíces de las plantas penetran

muy poco, porque encuentran: Agua muy cerca de la superficie, Rocas y piedras, Capas endurecidas y Sales dañinas.

Drenaje. Es la evacuación de agua de un suelo que puede causarse por un aguacero o una inundación. • Drenaje interno, es la rapidez

con que el agua se mueve dentro del suelo. En los suelos arcillosos o gredosos, el agua se mueve muy lentamente. Por eso se

encharcan. • Drenaje externo, es la rapidez con que el agua se escurre por la superficie del terreno. Cuando en un aguacero el agua no

penetra en el suelo, o lo hace lentamente.

Acidez. Es una propiedad química que se mide en la solución del suelo por el contenido de Hidrógeno. Si el hidrógeno está en baja

cantidad la acidez es moderada o no existe; pero en alta proporción hace que el suelo sea extremadamente ácido. La acidez de un suelo

la puede determinar el tipo de roca en el que se origina, puede ser también causada por muchas lluvias que lo lavan, también por un

período de evolución muy largo o por alta presencia de residuos vegetales y animales en descomposición.

Fuente. Los Autores.

80

6. ANALISIS DE RESULTADOS.

Obtenido los resultados relacionados de las fases uno (1) dos (2) tres (3), se

realiza el análisis de resultados para la fase cuatro (4) cuyo objeto principal

es la elaboración de una matriz que establezca la cobertura vegetal más

adecuada de acuerdo a las características físico-químicas de los suelos. Ver

Anexo. Matriz para la identificación de coberturas vegetales de acuerdo a las

características Físico - Químicas del suelo.

81

CONCLUSIONES

Se efectuó el diseño de una metodología para la implementación de

coberturas vegetales que permita que las obras de bioingeniería

establecidas en taludes, del municipio de Barrancabermeja estén

acordes con las condiciones de sitio encontradas.

Se recopiló información necesaria y se propuso un diseño para el

proceso de estabilización de taludes en el municipio de

Barrancabermeja, Santander.

Se propuso el uso del formato de campo para la identificación de

propiedades físicas de un suelo a revegetalizar en obras de

bioingeniería para el municipio de Barrancabermeja, Santander.

Se realizó una matriz que permite seleccionar las coberturas

vegetales de acuerdo a las propiedades físico-químicas del suelo,

para la realización de obras de bioingeniería, en el municipio de

Barrancabermeja, Santander.

82

RECOMENDACIONES.

Realizar el estudio y análisis de suelos en un Laboratorio certificado

y que como mínimo presente la información de elementos mayores

como Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K), elementos menores

como: Boro (Br) Magnesio (Ma) Manganeso (Mg) Zinc (Zn), Cobre

(Cu) Molibdeno (Mb), Calcio (C) entre otros, Capacidad de

Intercambio Catiónico (CIC) y relación Carbono – Nitrógeno, con el fin

de conocer las características de fertilidad y asegurar el

procedimiento propuesto en la matriz existente.

Tener en cuenta las condiciones climáticas del área de influencia

directa. Esto permite tomar la decisión más eficaz para garantizar el

prendimiento y desarrollo de la cobertura vegetal propuesta en las

obras de Bioingeniería.

Revisar e identificar la vegetación existente de los lugares cercanos al

área de afectación o estudio. Estas especies observadas pueden dar

pautas sobre las características que presenta el terreno, y se puede

definir de manera más acertada las especies para el establecimiento

de la cobertura vegetal.

Es de vital importancia aislar las zonas de trabajo antes durante y

después de las labores de revegetalizacion de áreas a recuperar, ya

83

que algunas de las especies relacionadas son de alto potencial para

la alimentación de animales (Bovinos, Equinos, Caprinos), entre otros.

84

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Nacional de Colombia, Faculta de Derecho Ciencias Políticas y Sociales,

Instituto de Estudios Urbanos, Plan de Ordenamiento Territorial POT de

Barrancabermeja], 2011

86

ANEXOS.

MATRIZ PARA LA IDENTIFICACIÓN DE COBERTURAS VEGETALES DE

ACUERDO A LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO - QUÍMICAS DEL SUELO.

MAPA DIVISIÓN POLÍTICO ADMINISTRATIVA.

MAPA DE ZONIFICACIÓN AMBIENTAL DEL SUELO RURAL

MAPA DE USO POTENCIAL DEL SUELO.

MAPA DE ZONAS DE VIDA