Top Banner
ALTERNATIVAS PARA MINIMIZAR LA EROSION HIDRICA SOBRE LOS SUELOS AFECTADOS POR LAS ACTIVIDADES MINERAS Y FORMULACION DE MEDIDAS PARA SU REHABILITACION: MINA PRIBBENOW-DRUMMOND LTD LEIDIS SENELLA DAZA FERIA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA VALLEDUPAR- CESAR 2013
119

PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

May 13, 2023

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

ALTERNATIVAS PARA MINIMIZAR LA EROSION HIDRICA SOBRE

LOS SUELOS AFECTADOS POR LAS ACTIVIDADES MINERAS Y

FORMULACION DE MEDIDAS PARA SU REHABILITACION: MINA

PRIBBENOW-DRUMMOND LTD

LEIDIS SENELLA DAZA FERIA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS

INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

VALLEDUPAR- CESAR

2013

Page 2: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

ALTERNATIVAS PARA MINIMIZAR LA EROSION HIDRICA SOBRE

LOS SUELOS AFECTADOS POR LAS ACTIVIDADES MINERAS Y

FORMULACION DE MEDIDAS PARA SU REHABILITACIÓN: MINA

PRIBBENOW-DRUMMOND LTD

LEIDIS SENELLA DAZA FERIA

Proyecto de grado para optar al título de ingeniero ambiental y sanitario

DIRECTOR DE INVESTIGACION: HECTOR ELI SEGURA

Ingeniero Forestal

Ms. ING. Ambiental

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS

INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

VALLEDUPAR- CESAR

2013

Page 3: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

NOTA DE ACEPTACION

_______________________

_______________________

_______________________

_______________________

_______________________

_______________________

__________________________________

FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO

__________________________________

FIRMA DEL JURADO

__________________________________

FIRMA DEL JURADO

Valledupar, Noviembre____ de 2013

Page 4: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

DEDICATORIA

Desde lo más profundo de mi corazón y con gran sentimiento dedico este

proyecto a Jesús; por ser mi mayor inspiración y motivo para vivir, por

esforzarme y alentarme con su genuina verdad, por su infinito y

transparente amor, por ser el protagonista de mi pasado, presente y

futuro, por su ayuda para realizar este proyecto.

A mis padres; Hernando Daza y Lidis Feria, por ser mi mayor bendición,

mis perfectos amigos y consejeros, por sus esfuerzos continuos, por

brindarme sin medidas su oportuna confianza y paciencia.

A mis hermanos; María Camila, Aurelio Fidel y Hernando Enrrique,

quienes han sido mis amigos y compañeros, quienes en todo tiempo me

alentaron con sus sonrisas e incondional apoyo.

A mis todos mis familiares por su valioso apoyo y consejo

A mis amigos y compañeros que estuvieron conmigo en los difíciles

momentos de este proceso

Page 5: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

AGRADECIMIENTOS

A mis padres Hernando Enrique daza Vargas y Lidis feria Miranda, por

apoyarme a continuar y terminar este proyecto.

A mi Director de Proyecto de Grado, Ing. Héctor Eli Segura, por el apoyo

que me brindó durante el proceso, por sus palabras de aliento y por

brindarme sus conocimientos.

Al ingeniero Luis Fernando Jaimes Quintero, por su ayuda incondicional y

la valiosa información que puso a mi disposición.

A la empresa EngServices S.A.S por abrirme sus puertas y darme la

oportunidad de servirles y aprender de sus experiencias y conocimientos.

A los ingenieros Johan Guerra y Ernesto Ahumada por su valiosa amistad

y apoyo en este proyecto.

A Eliassib Ortiz Cardona por su especial motivación que me brindo para

seguir hasta llegar a mi meta final.

A todas aquellas personas que fueron participes en la elaboración de este

trabajo.

Page 6: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN

1.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 21

2.JUSTIFICACIÓN 22

3.OBJETIVOS 24

3.1 Objetivo General 24

3.2 Objetivos Específicos 24

4. MARCO REFERENCIAL 25

4.1 Antecedentes Investigativos. 25

4.2 Marco Contextual 26

4.3 Marco Conceptual 27

4.4 Marco Teórico 32

4.4.1 El suelo 32

4.4.2 Componentes de los suelos 33

4.4.3 Degradación de suelos 34

4.4.4 Tipos de degradación de suelos 35

4.4.5 Causas de la degradación del suelo 39

4.4.5.1 Tipo natural 40

4.4.5.2 Tipo antrópicos 41

4.4.6 Evaluación de suelos 41

4.4.7 Restauración de zonas afectadas por actividades mineras 42

4.4.8 Marco Legal 44

5.DISEÑO METODOLÓGICO 47

5.1 Tipo y nivel de investigación. 47

5.2 Diseño Metodológico 47

5.3 Población o Universo Objeto de Estudio 48

5.4 Muestra Objeto de Estudio 48

5.5 Instrumentos 49

5.5.1 Instrumentos para recolección de la información 49

Page 7: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

5.5.2 Instrumentos para estimar erosión 49

5.5.3 Instrumentos para realizar calicata 49

5.6 Procedimientos 50

5.6.1 Observación de campo directa 50

5.6.2 Realización de Muestreo 50

5.6.3 Metodología para Estimar la Erosión Hídrica 51

5.6.4 Metodología para Estimar el Factor “R” 52

5.6.5 Metodología para Determinar el Factor K 52

5.6.6 Metodología para determinar el factor topográfico (L y S) 53

5.6.7 Metodología para Determinar el Factor de Manejo C 53

5.6.8 Metodología para determinar factor de prácticas de

conservación de suelos (P)

54

5.6.9 Determinación de métodos o procedimientos prácticos para

minimizar los procesos erosivos de las escorrentías

56

5.6.10 Determinación de las prácticas de manejo y rehabilitación de

suelos

56

6. PRESUPUESTO PRELIMINAR 58

6.1 Costos de materiales de trabajo en campo y análisis de

laboratorio

58

6.2 Gastos de desplazamiento 59

6.3 Gastos de papelería y oficina 59

6.4 Costo total o general 59

7.CRONOGRAMA ACTIVIDADES 60

8. RESULTADOS Y ANALISIS 61

8.1 Observación de campo en la mina 61

8.2 Ubicación y distribución de las parcelas para cuantificar la

pérdida de suelo

62

8.3 Procedimiento de calicatas y muestreo en parcelas de estudio 67

8.4 Determinación de la erosión hídrica: modelo USLE 69

8.5 Estimación factor R (índice de erosividad) 69

8.6 Estimación factor K (índice de erodabilidad) 71

Page 8: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

8.7 Factor LS (Longitud y pendiente) 77

8.8 Estimación del factor C (uso del suelo) 78

8.9 Factor P (Prácticas de conservación) 79

8.10 Estimación de la erosión (USLE) 80

8.11 Determinación de métodos para minimizar y controlar

escorrentías

81

8.11.1 Tratamientos de regulación de flujos hídricos 82

8.11.2 Tratamientos de incremento de infiltración 84

8.11.3 Tratamientos lineales de control de laderas y taludes 87

8.12 Definición de las medidas de manejo que favorezcan la

rehabilitación de los suelos.

95

8.12.1 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 1 95

8.12.2 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 2 97

8.12.3 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 3 99

8.12.4 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 4 100

8.12.5 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 5 101

8.12.6 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 6 101

8.12.7 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 7 102

8.12.8 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 8 102

8.12.9 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 9 103

9. CONCLUSIONES 104

10. RECOMENDACIONES 106

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

Page 9: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

LISTA DE CUADROS

Pág.

Cuadro 1: Valores de m en relación de la pendiente 53

Cuadro 2: Factor C Para terrenos con cubierta permanente 54

Cuadro 3: Factor P y distancias entre líneas guías en cultivos a nivel

según pendiente

55

Cuadro 4: Factor P y espaciamiento de terrazas cultivo al contorno 55

Cuadro 5: Grados de erosión según FAO 56

Cuadro 6. Características observadas durante la realización de

calicatas

67

Cuadro 7. Estación meteorológica Borrego 68

Cuadro 8. Factor de erosividad (R) para cada parcela 69

Cuadro 9. Clasificación de la erosividad propuesta por CENICAFE 70

Cuadro 10. Análisis de textura para cada parcela (IGAC, 2012) 71

Cuadro 11. Porcentaje de carbón orgánico en cada parcela 71

Cuadro 12. Factor de conversión de la materia orgánica (Factor de

Duchaufour)

71

Cuadro 13. Clases de permeabilidad de los suelos para la agricultura y

su conservación

74

Cuadro 14. Variación de la permeabilidad según la textura del suelo 74

Cuadro 15. Variación de la permeabilidad según la estructura del

suelo

74

Cuadro 16. Índice de Erodabilidad de la lluvia (K) para cada parcela 75

Cuadro 17. Índice y factor de erodabilidad

Cuadro 18. Valores de m en relación de la pendiente

75

76

Cuadro 19. Factor de pendiente y longitud 77

Cuadro 20. Tabla de evaluación del factor C propuesta por la FAO

para vegetaciones naturales

77

Cuadro 21. Factor C para cada parcela 78

Cuadro 22. Factor P y distancias entre líneas guías en cultivos a nivel

según pendiente

78

Cuadro 23. Prácticas de Conservación de suelo 79

Page 10: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

Cuadro 24. Grados de Erosión Hídrica 79

Cuadro 25. Estimación de pérdidas de suelo para cada parcela 80

Page 11: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. El suelo 32

Figura 2: componentes minerales y químicos del suelo 33

Figura 3: componente orgánico y químicos del suelo 34

Figura 4: cusas de la degradación 40

Figura 5: Extracción y Recuperación Progresiva 44

Figura. 6. Ubicación y distribución de las parcelas para cuantificar la

pérdida de suelo

62

Figura. 7. Parcela Nº 1 63

Figura. 8. Parcela Nº 2 63

Figura. 9. Parcela Nº 3 63

Figura. 10. Parcela Nº 4 64

Figura. 11. Parcela Nº 5 64

Figura. 12. Parcela Nº 6 65

Figura. 13. Parcela Nº 7 65

Figura. 14. Parcela Nº 8 66

Figura. 15. Parcela Nº 9 66

Figura.16. Realización de calicatas 67

Figura. 17. Principales estructuras en los suelos 74

Figura 18. Nomograma de erodabilidad 74

Figura. 19. Canal de desviación de aguas 82

Figura. 20. Vista en detalle de un canal longitudinal en fase de

ejecución

84

Figura.21. Vista de perspectiva de zanjas cosechadoras de agua para

incrementar la infiltración del agua en el suelo

85

Figura.22. Vista en primer plano de terraza forestal en base angosta 86

Figura.23. Vista panorámica de terraza forestal en base angosta 87

Figura.24. Tratamiento lineal con revestimiento de neumático e 89

Figura.25. Tratamiento lineal con fajinas de ramas 90

Figura. 26. Sacos rellenos de tierra con desarrollo vegetal de tipo

Page 12: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

herbáceo 91

Figura. 27. Vista en perspectiva de un tratamiento lineal con sacos

rellenos de tierra

92

Figura. 28. Vista general de tratamiento lineal con postes de madera 93

Figura. 29 Evidencia de erosión en surcos parcela Nº 1 96

Figura. 30. Rehabilitación de suelo parcela Nº 2 97

Figura. 31. Cárcava de Erosión 99

Figura. 32. Rehabilitación de suelo parcela Nº 6 102

Page 13: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo 1. Cuadro: RESUMEN DEL ANÁLISIS DE SUELOS 112

Anexo 2. CLASIFICACIÓN CAPACIDAD DE INTERCAMBIO

CATIÓNICO SEGÚN IGAC

114

Anexo 3. CLASIFICACIÓN BASES INTERCAMBIABLES

SEGÚN IGAC

114

Anexo 4. CLASIFICACIÓN CARBON ORGÁNICO SEGÚN IGAC 114

Anexo 5. CLASIFICACIÓN FÓSFORO DISPONIBLE SEGÚN

IGAC

115

Anexo 6. RELACIÓN DEL PH SEGÚN IGAC 115

Anexo 7. CONSIDERACIONES GENERALES PARA

INTERPRETAR ANÁLISIS DE SUELO

116

Anexo 8. RESULTADOS DE ANÁLSIS DE SUELOS 117

Page 14: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

GLOSARIO

Acopio: Se entiende como el sitio donde se ubican los minerales que se

extraen.

Carbón: El carbón es un combustible fósil. Es una roca combustible,

sedimentaria y de origen orgánico, compuesta principalmente por

carbono, hidrógeno y oxígeno.

CO2: El dióxido de carbono es un gas incoloro, inodoro e Incombustible

que se forma durante la descomposición, combustión y respiración

Compensación: Actividad para neutralizar determinados impactos

ambientales y restablecer de la manera más óptima las condiciones

iniciales.

Erosión Surco: La erosión en surcos es la forma de erosión más

fácilmente perceptible, tiene su origen a causa del escurrimiento

superficial del agua que se concentra en sitios irregulares o depresiones

superficiales del suelo desprotegido o trabajado inadecuadamente.

Escombreras: Depósito donde se disponen de manera ordenada los

materiales o residuos no aprovechables (estériles) procedentes de las

labores de extracción minera.

Escombros: Material o roca que fueron rotos mediante la voladura.

Estéril: Se dice de la roca o del material de vena que prácticamente no

contiene minerales de valor recuperables, que acompañan a los minerales

de valor y que es necesario remover durante la operación minera para

extraer el mineral útil.

Page 15: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

Explotación minera: Es la aplicación de un conjunto de técnicas y normas

geológico minera y ambiental, para extraer un mineral o depósito de

carácter económico, para su transformación y comercialización.

Impacto ambiental: Es la alteración del medio ambiente, provocada

directa o indirectamente por un proyecto o actividad en un área

determinada, en términos simples el impacto ambiental es la modificación

del ambiente ocasionada por la acción del hombre o de la naturaleza.

Las medidas de reparación y/o restauración: tienen por finalidad reponer

uno o más de los componentes o elementos del medio ambiente a una

calidad similar a la que tenían con anterioridad al daño causado o, en

caso de no ser ello posible, restablecer sus propiedades básicas. Dichas

medidas se expresarán en un Plan de Medidas de Reparación y/o

Restauración.

Medidas de compensación ambiental: tienen por finalidad producir o

generar un efecto positivo alternativo y equivalente a un efecto adverso

identificado. Dichas medidas se expresarán en un Plan de Medidas de

Compensación, el que incluirá el reemplazo o sustitución de los recursos

naturales o elementos del medio ambiente afectados, por otros de

similares características, clase, naturaleza y calidad.

Medidas de mitigación: tienen por finalidad evitar o disminuir los efectos

adversos del proyecto o actividad, cualquiera sea su fase de ejecución.

Mina: Excavación que tiene como propósito la explotación económica de

un yacimiento mineral, la cual puede ser a cielo abierto, en superficie o

subterránea.

Mineral: Sustancia cristalina, por lo general inorgánica, con características

físicas y químicas propias debido a un agrupamiento atómico específico.

Page 16: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

Minería a cielo abierto: La mayor parte del carbón se encuentra enterrado

bajo la tierra por lo que, para poder extraerlo, debemos abrir una mina. Si

el carbón se encuentra cerca de la superficie, los mineros lo sacan con

máquinas muy grandes que raspan o limpian la tierra y las rocas para

sacarlo.

Minería: Es el conjunto de técnicas que el hombre utiliza para extraer los

minerales, combustibles y otros materiales de la corteza terrestre.

Rehabilitación de suelo: Acciones destinadas a devolver a los terrenos

degradados la posibilidad de soportar uno o más usos del suelo, sin

perjuicio del medio ambiente.

Restauración de suelos: Acciones destinadas a devolver al terreno las

condiciones de uso existentes con anterioridad a la actividad impactante.

Revegetación: Plantación o siembra de especies vegetales en terrenos

alterados.

Sedimento: Material sólido que se asienta desde el líquido cuando se

encuentra en suspensión.

Suelo ácido: Es un suelo con pH de menos de 7,0.

Suelo contaminado: Es aquel que por acción natural y principalmente

antrópica recibe sustancias extrañas de tipo sólido, líquido y gaseoso, que

limitan, o pueden limitar, el crecimiento de las plantas y afectan la biota

edáfica, la vida animal y la salud humana.

Suelo: Sistema de minerales y restos orgánicos, bajo la influencia del

clima y del medio biológico.

Page 17: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

RESUMEN

El suelo afectado por las actividades realizadas por la compañía

Drummond Ltda., represento un cambio en las actividades económicas

propias de la región, pues el uso agrícola pastoril que tenía el suelo antes

de la llegada de la multinacional a la región, fue desplazado por el

establecimiento de la compañía en la zona. En la extracción del mineral

se talan árboles y explota el subsuelo, acción que genera un sinnúmero

de consecuencias desfavorables para el suelo, uno de los más

estudiados es la erosión causada por escorrentías en suelos desnudos

y/o con pendientes pronunciadas. Estos hechos muestran la necesidad de

pensar en alternativas de mitigación de impactos generados a la

superficie por la escorrentía superficial que arrastra láminas de suelo que

sedimentan en dirección favorable a las pendientes. En el presente

estudio se plantean alternativas para minimizar la erosión hídrica, en

nueve (9) parcelas tipo piloto ubicadas estratégicamente en la mina

Pribbenow. Se estudia cualitativamente y cuantitativamente la erosión

hídrica laminar que sufre el suelo empleando la ecuación paramétrica

universal de perdida de suelo, conocida como USLE y además se

formulan medidas de manejo y rehabilitación del suelo, mediante el

análisis de factilidad ambiental, social y económica.

Palabras claves: Minería, carbón Erosión, Suelo, Erosión hídrica,

Degradación de suelos, Parcelas, Calicata, Rehabilitación de suelos.

Page 18: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

ABSTRACT

The land affected by the activities of the company Drummond Ltd.,

represent a change in the economic activities typical of the region, as

pastoral agricultural use which had a floor before the arrival of the

multinational in the region, was displaced by the establishment of the

company in the area. In the mining of trees are cut down and explodes

underground, action that generates a number of adverse consequences

for the ground, one of the most studied is the runoff erosion on bare soil

and / or steep slopes. These facts show the need to consider alternatives

to mitigate the impacts generated by surface runoff that carries sediment

layers of soil favorable towards the slopes. In the present study we

propose alternatives to minimize water erosion in nine (9) pilot type plots

strategically located Pribbenow mine. Is studied qualitatively and

quantitatively the laminar water erosion soil suffers the parametric

equation using universal soil loss , also known as USLE and management

measures are proposed and soil rehabilitation , factilidad by analyzing

environmental , social and economic .

Key words: Mining, coal Erosion, Soil, Water erosion, soil degradation,

Plots, pit, soil rehabilitation.

Page 19: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

INTRODUCCIÓN

En las explotaciones mineras existen procesos que generan

inevitablemente impactos ambientales negativos que se reflejan en los

factores que son participes del medio ambiente. Uno de estos factores

afectados es el recurso suelo, pues, dichos procesos generan importantes

cambios en la morfología local del mismo. Las actividades mineras

provocan generalmente fuertes impactos ambientales, con la degradación

de los suelos naturales y creación de nuevos suelos (Antro-soles) que

presentan fuertes limitaciones físicas, químicas y biológicas y dificultan así

la reinstalación de vegetación, y por tanto la interrelación y procesos

químicos-naturales que deberían existir entre los factores bióticos y

abióticos presentes en el medio.

La recuperación de los suelos de mina, implica la necesidad de estudios

previos sobre las condiciones actuales del suelo que ha sido intervenido

por las diferentes actividades realizadas en la minera Pribbenow,

posteriormente se busca recomendar las medidas técnicas, ambientales y

económicas pertinentes al caso presentado en el estudio o análisis. El

arranque de considerables volúmenes de materiales estériles obliga a la

acumulación con la ocupación de terrenos y afeamientos del paisaje.

Estos materiales son inestables por su falta de cohesión, lo que les

expone fácilmente a la erosión y arrastre por las aguas y por el aire.

La presente investigación tiene como objetivo el análisis de suelos de

parcelas afectadas por actividades mineras, el cual se realizó mediante

pruebas de muestras de suelo in-situ, lo que permitió tener un soporte o

herramienta para la formulación de medidas de manejo de suelos

afectados. Con base en los resultados se formuló una alternativa de

tratamiento teniendo en cuenta los principios de sostenibilidad, factibilidad

Page 20: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

social, económica y armonía ambiental, donde se pueden aplicar técnicas

de carácter físico, biológico o dado el caso, obras civiles; generando como

resultado final la contribución a los procesos de rehabilitación del suelo.

Page 21: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

21

1. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA

Cualquiera que sea la actividad realizada en las minas de explotación de

carbón a cielo abierto, es necesaria la intervención del suelo y en

consecuencia a esta aparecen los problemas ambientales, sociales,

económicas y políticos relacionados directa e indirectamente con el

mismo, debido a que se hacen excavaciones, se construyen vías de

acceso, se hacen zanjas, se interrumpe o se modifica el cauce de un rio,

se mueven grandes volúmenes de tierra, se forman terraplenes y

escombreras, el manejo de explosivos, (plomo, fosforo) y el uso de

sustancias químicas y aceites en los talleres etc. Estos factores de tipo

antrópicos en conjunto a las condiciones topográficas y dependiendo de

las características ambientales y de clima de la zona propenden a

generar la degradación del suelo, la cual impide un desarrollo óptimo y

sostenible en el aspecto ambiental, social, socio-económico y político

propios de la región.

La erosión hídrica y eólica del suelo, el deterioro de las propiedades

físicas, químicas y biológicas, la disminución de la materia orgánica, la

contaminación, salinización, y pérdida de biodiversidad, y la pérdida

duradera de vegetación natural, son los principales causas y efectos de la

degradación, un suelo degradado implica importantes cambios netamente

ambientales y socioeconómicos, como el desequilibrio en los rendimientos

y producción de los agro-sistemas, la disminución o pérdida de ingresos

económicos, la ruptura del equilibrio tradicional entre las actividades

agrícolas y de pastoreo, abandono de tierras y cultivos, deterioro del

patrimonio paisajístico, emigración, etc.

Page 22: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

22

2. JUSTIFICACIÒN

La formación de terraplenes, de taludes, la explotación, los usos de

explosivos, el tránsito de equipos pesados, entre otros, son

inevitablemente actividades cotidianas realizadas en una empresa

dedicada a la extracción de carbón, siendo el suelo el principal afectado,

aun mas cuando se trata de minería a cielo abierto, por ende se abre

paso al desgaste general del suelo hasta llegar a la degradación y

desertización del mismo, cuando no se toman las medidas que respondan

a la prevención, mitigación, corrección, y en última instancia

compensación del impacto generado al suelo.

La vida en el planeta, tal como se conoce, sería imposible si no existiera

el suelo. Esta delgada piel de la tierra incide directamente en el ámbito

ambiental, económico, social y político, los cuales son necesarios en el

desarrollo de una vida humanamente digna. El suelo, al formar parte de

los ecosistemas, contribuye de manera sustancial a la provisión de

servicios ambientales indispensables para el sustento de la humanidad.

Los servicios de soporte que se obtienen del suelo se relacionan en gran

parte con su propia heterogeneidad. Los agregados proveen una gran

variedad de microambientes para las bacterias, protozoarios, artrópodos y

nematodos que están involucrados en el reciclaje de la materia orgánica y

en la continuidad de los principales ciclos biogeoquímicos.

En el suelo se fija el nitrógeno atmosférico utilizado por las plantas y

también es uno de los principales reservorios de carbono en los

ecosistemas terrestres. El suelo tiene la capacidad de amortiguamiento al

filtrar, desactivar o retener compuestos potencialmente tóxicos que

pueden llegar a las aguas subterráneas o afectar las redes tróficas de los

ecosistemas terrestres y acuáticos. En el suelo se pueden degradar o

desactivar estos compuestos a través de la actividad microbiana y las

Page 23: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

23

interacciones químicas entre las partículas de arcilla y materia orgánica.

También interviene en la regulación climática por la capacidad de

infiltración y evaporación de agua y por la absorción de la radiación solar

de onda corta, así como su posterior reemisión en forma de onda larga o

por corrientes de convección, que producen el calentamiento de la

atmósfera.

El suelo juega un papel fundamental en el aspecto social debido a los

servicios de provisión que se obtienen del mismo; como la producción de

biomasa vegetal (alimentos) para el consumo humano y animal o para la

producción de textiles; genes o información genética utilizados en el

desarrollo biotecnológico, en el control de los patógenos o para promover

el crecimiento vegetal. Además, en el suelo se encuentran materiales de

construcción como arenas, gravas y arcillas, y otros materiales como

piedras y metales preciosos. El suelo sirve de sostén físico de la

infraestructura terrestre utilizada o construida por las sociedades

humanas, como son las estructuras de uso industrial, doméstico,

recreación y demás actividades socioeconómicas. También el suelo

representa el sitio de resguardo de vestigios antropológicos y

arqueológicos que permiten la reconstrucción y preservación de la historia

de la humanidad.

De la óptima conservación de los suelos, entonces, depende la economía

de los pueblos, el bienestar de las personas, y el desarrollo de la

biodiversidad. De tal forma la evaluación de suelos es fundamental para

diagnosticar las diferentes problemáticas de degradación que sufre un

suelo cuando es intervenido por actividades como las realizadas dentro

de las minas de explotación de carbón a cielo abierto, así, se toman

medidas de manejo que ayudan al mejoramiento del mismo y se logra un

desarrollo sostenible en la región.

Page 24: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

24

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

Definir alternativas que minimicen los procesos erosivos de las

escorrentías asociadas a las precipitaciones y formular medidas para

su rehabilitación.

3.2 Objetivos Específicos

Cuantificar la perdida de suelo mediante la aplicación de la Ecuación

Universal del Suelo (USLE).

Determinar métodos o procedimientos prácticos que minimicen los

procesos erosivos de las escorrentías.

Definir medidas de manejo que favorezcan la rehabilitación de los

suelos.

Page 25: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

25

4. MARCO REFERENCIAL

4.1 Antecedentes Investigativos.

Las técnicas de predicción de las pérdidas de suelos se han desarrollado

a lo largo de muchos años, como resultado de la creciente comprensión

de los procesos que intervienen en la erosión. Los primeros cálculos eran

en su mayoría de naturaleza cualitativa e ilustraban como algunas

prácticas de cultivo diferían en cuanto a su capacidad para controlar la

erosión. Inicialmente, se desarrollaron ecuaciones para describir la

pérdida de suelos mediante una variable independiente única, para

situaciones locales donde otros factores eran casi constantes; a medida

que se generó más información se formularon ecuaciones de factor

múltiple, los análisis culminaron en la ecuación de mayor uso en la

actualidad sobre la predicción de pérdidas de suelos denominada

Ecuación Universal de Perdida de Suelos, USLE según sus siglas en

inglés1.

Entre los estudios que han aplicado la USLE hay que destacar los

abundantes trabajos ya sean municipales, comarcales o provinciales

realizados desde comienzos de los años ochenta por el Departamento de

Biología Vegetal de la Universidad de Valencia y el Instituto de

Agroquímica y Tecnología de Alimentos (CSIC); grupos que actualmente

trabajan en el Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CIDE)2.

En Colombia existen diversos organismos que actúan como institutos

descentralizados, a través de los cuales se expiden normas de carácter

particular y especifico relativos al buen uso del suelo, entre estos se

hallan el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), facultado para controlar

1 MITCHELL y Bubenzer. Guía para La Evaluación de Suelos y Valoración de Sitios. 1980., p. 72.

2 SANCHEZ. Julián y cols. Edafología, Vol. 10 (3). 2003., p. 227-234.

Page 26: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

26

el aprovechamiento de la tierra con fines agrícolas y ganaderos, el

Departamento de Planeación Nacional (DANE), el Instituto de Hidrología,

Meteorología y Adecuación de Tierras (HIMAT), el Instituto Colombiano de

Desarrollo Rural (INCODER), las Corporaciones Autónomas Regionales,

entre otras.

4.2 Marco Contextual

Según informa la Organización de las Naciones Unidas (ONU),

aproximadamente una cuarta parte de la tierra agrícola del mundo ya ha

sido erosionada. La desertificación ahora amenaza el sustento de más de

mil millones de habitantes en unos 100 países alrededor del mundo. Esta

amenaza es peor en las regiones de tierra seca, donde parches de

desierto suelen irrumpir y crecer como un sarpullido en el rostro de la

tierra.

Una de las industrias mineras más importante de Colombia se encuentra

en el corregimiento de la Loma de calenturas, ubicado en jurisdicción del

municipio del Paso, cesar, la compañía comenzó la producción en

Colombia en 1995 y exporta toda su producción de carbón térmico. La

firma cuenta con reservas probadas y probables de aproximadamente

1.900Mt, y su actual producción alcanza los 25Mt/a. La multinacional

tiene un total de superficie de 10.000 hectáreas, con reservas de 400

millones de toneladas a lo cual se suma el desarrollo que se está

haciendo al sur de la mina donde se han encontrado reservas por 150

millones de toneladas de carbón térmico. Las reservas actuales de

Drummond ascienden a los 2.000 millones de toneladas. Este tipo de

actividad económica obligó a reemplazar la actividad agrícola y ganadera

que predominaba en la región antes de la llegada de la multinacional

ocasionando simultáneamente la perdida de suelo y la modificación del

paisaje propio de la región perjudicando así también el ambiente;

Page 27: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

27

situación que en Colombia podría representar la violación a unos de los

principales derechos de los ciudadanos (Art. 79 Constitución Política de

1991), por tanto la compañía busca tomar medidas de manejo ambiental

que ayude a cumplir con los estándares exigidos por el gobierno mediante

las normas y leyes creadas por el ministerio de ambiente, vivienda y

desarrollo territorial y el ministerio de minas.

La existencia de regulaciones legales de suelo, ya sean de orden

nacional, departamental o municipal, reglamentan que el estado debe

garantizar el bienestar general, la conservación y protección de la calidad

del suelo y consecuentemente de la población. Respecto al suelo

presente en esta zona se tiene un diagnostico perceptivo de erosión

hídrica laminar, situación que refleja la necesidad de formular alternativas

de mitigación o corrección del fenómeno en mención para así determinar

las medidas y prácticas de manejo de recuperación de suelos.

4.3 Marco Conceptual

-Calicatas: Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección

empleadas para facilitar el reconocimiento geotécnico, estudios

edafológicos o pedológicos de un terreno. Son excavaciones de

profundidad pequeña a media. Las calicatas permiten la inspección

directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el método de

exploración que normalmente entrega la información más confiable y

completa.

-Calidad del Suelo: es la capacidad del suelo para desempeñar funciones

económicas, ecológicas, culturales y estéticas.

-Conservación de suelos: La conservación de suelos comprende un

conjunto de actividades inmersas en el enfoque global del manejo del

suelo, el agua y la explotación agrícola. Trasciende más allá de los

Page 28: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

28

trabajos de control de la erosión ya que contribuyen también al objetivo

general de mejorar y mantener la capacidad productiva del suelo, para a

su vez lograr incrementar en forma significativa los rendimientos, hacer

sostenible la agricultura y en última instancia evitar o reducir degradación

de los mismos.

-Degradación de Suelo: La degradación del suelo es la pérdida de su

productividad y utilidad actual o potencial, que implica el desmejoramiento

del suelo en su capacidad inherente para producir bienes y servicios y

para realizar sus funciones de regulación ambiental.

-Degradación de Tierra: se entiende por degradación de tierras a la

reducción en la capacidad de esta para producir beneficios considerando

un uso particular y bajo una específica forma de manejo incluyendo

consideraciones socioeconómicas.

-Ecuación USLE: es un modelo paramétrico usado para describir la

relación existente entre la erosión laminar originada por la precipitación y

los principales factores que la controlan. Desarrollada en el National

Runoff And Soil Loss Datal Center, fundado en 1954 por el Science

Education Administration de los estados unidos, en cooperación de la

Universidad de Purdue. Fue presentada formalmente por los Científicos

Walter Wischmeir y Dwight Smith en 19783.

-Erosión de Suelo: es el proceso de desprendimiento y arrastre del suelo

y/o fragmentos de roca por acción del agua, el viento, el hielo, o la

gravedad.

-Erosión Hídrica: la erosión hídrica es un proceso que consiste en la

separación de las partículas y agregados de la masa del suelo, su

transporte y sedimento siendo e l agente activo el agua. La pérdida del

suelo se expresa generalmente en unidad de peso por unidad de área y

unidad de tiempo o en unidad de longitud por unidad de tiempo.

3 CORREA, Oscar. Universidad Nacional de Colombia .Modelo dinámico para calificación de la

amenaza pluvial y evaluación de la posibilidad de erosión en la sectorización geotécnica de oleoductos y su aplicación en la planeación y la toma de decisiones. 2003., pág. 45

Page 29: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

29

-Evaluación de suelo: Es la fase previa en la Evaluación de Tierras.

Entendiendo las propiedades del suelo en su sentido más amplio,

incluyendo tanto a las intrínsecas (las del suelo en sí mismo: profundidad,

textura, etc.) como a las extrínsecas (de la superficie del suelo: topografía,

clima, hidrología, vegetación y uso, etc.)

-Evaluación de tierras: La Evaluación de Tierras es un sistema de

clasificación aplicado que evalúa la capacidad del suelo para su utilización

óptima, es decir, obtener máximos beneficios con mínima degradación. Es

cualquier método que mida, o sea capaz de predecir, el uso potencial de

una tierra, por tanto no puede quedar limitado al análisis del medio físico

del suelo sino que han de ir acompañados de los correspondientes

estudios socioeconómicos que permitan valorar la rentabilidad de los usos

de la tierra propuestos en base al análisis de costos/beneficios y

demanda.

-Factor C: factor cobertura y manejo. Es la relación esperada entre las

pérdidas de suelo en un terreno cultivado bajo condiciones específicas de

cobertura y manejo y las correspondientes que obtendrían en iguales

condiciones de precipitación, suelo y pendiente pero en condiciones de

barbecho desnudo. Por definición es adimensional.

-Factor K: factor de erodabilidad del suelo. Expresa la susceptibilidad del

suelo a la erosión. Es la relación entre la tasa de pérdida de suelo por

unidad de índice de erosividad, que se espera obtener en una parcela

estándar.

-Factor L: Factor longitud de la pendiente. Es la relación entre las

pérdidas desuelo esperadas en una unidad de tierra con una longitud de

pendiente dada y las esperadas en dicha unidad bajo condiciones

idénticas pero con una longitud estándar de 22m de longitud. Por

definición es adimensional4.

4 MOTTA FRANCO, E.L .Estudio de la erosión hídrica del suelo, microcuenca del río tzapa,

Chimaltenango, de1994 a 1996. 1999., p 56.

Page 30: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

30

-Factor P: factor prácticas de conservación. Es la relación esperada entre

las pérdidas de suelo en un terreno con una práctica conservacionista

dada y las correspondientes que se obtendrían en iguales condiciones de

precipitación, suelo, pendiente y uso pero trabajando en sentido de la

pendiente. Por definición es adimensional.

-Factor R: El factor R representa la capacidad de la lluvia para producir

erosión. Se calcula en base a la energía cinética de la precipitación, que

es en definitiva la energía capaz de desagregar el suelo en las partículas

individuales que posteriormente serán transportadas por la salpicadura o

por la escorrentía.

-Factor S: factor gradiente de la pendiente. Es la relación entre las

pérdidas desuelo esperadas en una unidad de tierra con un gradiente

dado y las esperadas en una dicha unidad bajo condiciones idénticas pero

con un gradiente de 9%, establecido arbitrariamente. Por definición es

adimensional.

-Muestra Compuesta: Se refiere a la muestra de suelo obtenida por la

extracción de varias muestras simples o submuestra, reunidas en un

recipiente y bien mezcladas, de donde se retiran de 0,5 a 1 kg de suelo.

Son las más usadas para la planificación de la fertilización. Se

recomienda 15-20 submuestra por parcela de muestreo. En la toma de

una muestra compuesta, se debe tener en cuenta que cada submuestra

sea del mismo volumen que las demás y representar la misma sección

transversal del volumen de que se toma la muestra (una misma

profundidad).

-Muestra Simple: Es la que se obtiene con una sola extracción de suelo.

Son usadas en trabajos de investigación y en suelos muy homogéneos.

Sé recomienda cuatro muestras por hectárea, de 1 kilogramo de suelo

cada una.

-Perdida de suelo: Cantidad de suelo removido por la erosión en un

periodo de tiempo específico.

Page 31: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

31

-Prácticas agronómicas culturales: Las prácticas agronómicas de

conservación buscan prevenir la erosión del suelo mediante

modificaciones en el método de cultivo de diversas especies. Para este

efecto, se realiza un manejo integral de la fertilidad del suelo y de las

labores culturales. Las prácticas agronómicas buscan disminuir la erosión

del suelo directa o indirectamente mediante el adecuado manejo de

cultivo y así mejorar la productividad del suelo.

-Prácticas mecánicas estructurales: Las prácticas mecánicas pueden

denominarse obras estructurales construidas principalmente para

controlar el movimiento del agua (comprende manejo y uso). Estas se

refieren a todas aquellas que gobiernan el funcionamiento de estructuras

diseñadas teniendo en consideración los principios ingenieriles para

controlar la erosión. Controlan la escorrentía superficial y estabilizan el

suelo; modifican la longitud de la pendiente, la inclinación de la pendiente,

interceptan escorrentía, almacenan precipitación, conservan humedad,

drenan escorrentía y protegen los causes, riberas y tierras agrícolas y/o

ciudades5.

-Recuperación de Suelo: es el reverso de la degradación del suelo, y los

suelos degradados pueden restaurarse por sí mismos una vez que los

factores causantes de la degradación son eliminados.

-Suelo: Suelo es la colección de cuerpos naturales que cubren la

superficie terrestre (a veces modificados o aún construidos por el hombre

con materiales terrosos) que contiene organismos vivos y que sustenta o

puede sustentar plantas a la intemperie. Su límite superior es el aire o una

capa de agua poco profunda. Lateralmente pasa en forma más o menos

gradual a aguas profundas o áreas desnudas de roca o hielo. Su límite

inferior es el "no - suelo" situado por debajo y el más difícil de definir.

-Tasa de erosión: Es la pérdida de un suelo de un área en un tiempo

determinado. Se expresa usualmente en unidades de volumen o de peso.

5 CONSERVACIÓN de Suelos Y Aguas Prácticas Mecánicas Y Estructurales, pág. 279

Page 32: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

32

-Tierra: El termino tierra abarca el ambiente natural incluyendo factores

tales como clima, topografía, suelos, hidrografía y vegetación los cuales

son determinantes del potencial biofísico para usos particulares de dicho

recurso.

4.4 Marco Teórico

4.4.1 El suelo

El concepto de suelo hace referencia a la colección de cuerpos naturales

presentes en la superficie de la corteza terrestre con vida o capaz de

tenerla, resultante de la acción de eventos simples o complejos (llamados

procesos de formación) generados por la acción de factores, externos a

él. Dentro de los cuales se destacan el clima y los organismos, los cuales

al actuar sobre los materiales geológicos, los transforman en función del

tiempo de actuación. Los suelos en consecuencia no pueden explicarse ni

entenderse independientemente del ambiente en que se forman ni de las

dimensiones temporal y espacial6.

Figura 1. El suelo

Fuente: Manejo de la escorrentía y control de erosión en la finca- USDA-NRCS

4.4.2 Componentes de los suelos

6 REVISTA Académica Colombiana Ciencias de La Tierra Vol. XXII Número 82-Marzo De 1998

Page 33: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

33

Los suelos forman la fina capa superficial de la corteza terrestre y

proceden de la alteración de las rocas, fenómeno que comprende tanto la

desintegración física de éstas como la transformación química de su

composición. El clima, el agua y los procesos biológicos donde

intervienen las plantas, los animales y los microorganismos juegan un

papel decisivo en esta transformación de los suelos. Los suelos están

formados por constituyentes minerales y orgánicos, tal y como se recoge

a continuación:

Figura 2: componentes minerales y químicos del suelo

Fuente: Manual de Restauración de Explotaciones Mineras a Cielo Abierto de Aragón

Figura 3: componente orgánico y químicos del suelo

Page 34: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

34

Fuente: Manual de Restauración de Explotaciones Mineras a Cielo Abierto de Aragón

4.4.3 Degradación de suelos

La degradación del suelo se refiere a los procesos inducidos por las

actividades humanas que provocan la disminución de su productividad

biológica o de su biodiversidad, así como de la capacidad actual y/o futura

para sostener la vida humana7.

4.4.4 Tipos de degradación de suelos

7OLDEMAN, L.R., R.T.A. World map of the status of human-induced soil degradation. ISRIC.

Wageningen. 1990. Disponible en:

http://library.wur.nl/isric/index2.html?url=http://library.wur.nl/WebQuery/isric/13883 Fecha de

consulta: 02-10-2009.

Page 35: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

35

Se entiende por degradación al descenso en la habilidad de los suelos

para cumplir sus funciones como medio para el crecimiento de las

plantas, como regulador del régimen hídrico y como filtro ambiental. Los

cambios desfavorables en las propiedades físicas, químicas y biológicas

del suelo provocan efectos negativos en la productividad de las plantas y

en la calidad ambiental. Existen tres tipos de degradación:

- Degradación física: comprende la perdida de suelo por erosión (arrastre

de partículas finas del suelo por escorrentía), la destrucción de su

estructura, compactación, entre otros. Esta degradación se produce

principalmente debido a la eliminación de la cobertura vegetal y al uso

intensivo de labranza convencional que modifica desfavorablemente las

propiedades físicas del suelo. Otra de las formas de degradación física

se produce por la acción del viento, que desplaza la capa superficial del

suelo especialmente en las zonas áridas, formando huecos y dunas8.

-Sellado del suelo: el sellado del suelo es un proceso provocado

principalmente por el recubrimiento de su superficie por una capa

impermeable, si bien también pueden ser considerados como tal

los cambios en la naturaleza del suelo de modo que éste se comporte

como un medio impermeable.

Los efectos negativos del sellado del suelo son, entre otros, la alteración

del balance hídrico del suelo, lo que incrementa la escorrentía superficial,

aumentando el riesgo de inundaciones, la alteración de las funciones

ecológicas del suelo o la pérdida del suelo como hábitat, con la

consiguiente destrucción de la flora y la fauna asociada. Obviamente,

estos efectos serán mayor cuanto mayor sea el área sellada.

8 GOMERO, Luis y Velásquez, Héctor. Manejo Ecológico de Suelos Publicado por la Red de

Acción en Alternativas al Uso de Agroyuimiios.

Page 36: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

36

-Compactación: la compactación es otra forma de degradación del suelo

muy relacionada con el sellado. Se produce por el paso continuado de

maquinaria pesada en suelos con una estabilidad estructural baja, así

como por el pastoreo intensivo en estos mismos suelos o por el

senderismo que transita por las vías verdes.

Los efectos negativos de este proceso son muy similares a los del sellado

de suelos: la pérdida de materia orgánica, la modificación del balance

hídrico del suelo por su incapacidad para retener el agua, con el

consiguiente riesgo de inundaciones, y la alteración de sus funciones

ecológicas. Cuando la compactación afecta a las capas más profundas

del subsuelo, puede dar lugar a cambios irreversibles en la estructura

edáfica.

- Degradación por erosión: Se entiende por erosión edáfica la pérdida del

material que constituye la superficie del suelo debido a la acción del agua

o el viento. A pesar de tratarse de un proceso natural, que afecta

principalmente áreas de poca cubierta vegetal y fuertes pendientes,

sometidas a la acción del agua y el viento, se ve acelerado por la acción

humana.

El fenómeno de la erosión tiene una serie de efectos negativos tales como

la pérdida de fertilidad de los suelos agrícolas y forestales, la aceleración

de los procesos de degradación de la cubierta vegetal, la disminución de

la regulación natural de las aguas, el acortamiento de la vida útil de los

embalses por deposición de las partículas erosionadas, además de

condicionar la productividad de la actividad agraria y favorecer las

inundaciones catastróficas.

-Degradación química: Comprende la modificación del equilibrio mineral,

reducción de la capacidad de intercambio catiónico, la salinización y

alcalinización, la acidez del suelo, la toxicidad de aluminio y manganeso,

deficiencia de nutrientes y acumulación de compuestos tóxicos. Esta

degradación se produce debido al mal manejo del agua de riego, a la

Page 37: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

37

acumulación de desechos mineros, a la aplicación indiscriminada de

agroquímicos (fertilizantes y plaguicidas) y a la sobreexplotación del

recurso suelo.

-Degradación de la fertilidad: Es la disminución de la capacidad del suelo

para soportar vida. Se producen modificaciones en sus propiedades

físicas, químicas, fisicoquímicas y biológicas que conllevan a su deterioro.

Al degradarse el suelo pierde capacidad de producción y cada vez hay

que añadirle más cantidad de abonos para producir siempre cosechas

muy inferiores a las que produciría el suelo si no se presentase

degradado.

-Contaminación: Bajo el término contaminación indicamos la existencia de

una agente químico que está presente en el ambiente, a una

concentración tal que genera un efecto fisiológico desfavorable en los

organismos y, por tanto, puede causar un cambio ecológico.

La contaminación del suelo es un fenómeno de origen antrópico que se

produce como consecuencia de la liberación de sustancias químicas,

físicas o biológicas al medio terrestre durante los procesos productivos

desarrollados por el hombre. Aunque la acidificación de los suelos es un

proceso natural que tiene lugar a través de diferentes mecanismos (p. e.,

lixiviación de las bases del suelo por el agua de lluvia o la disociación de

ácidos carbónicos y orgánicos), el hombre, con el desarrollo de sus

actividades económicas, especialmente las industriales y el tráfico rodado,

puede acelerar en gran medida este proceso.

Bajo estas condiciones, el suelo, una vez agotada su capacidad de

amortiguación, puede liberar elementos potencialmente contaminantes al

medio ambiente que anteriormente se encontraban inmovilizados.

Asimismo, la acidificación conduce a una pérdida de la fertilidad de los

suelos producida, entre otros factores, por el lavado de nutrientes, la

Page 38: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

38

descomposición de la materia orgánica y la destrucción de comunidades

de organismos beneficiosos.

-Degradación por salinización: La salinización es el enriquecimiento del

suelo en sales solubles por encima de los niveles tolerables por las

plantas. Constituye un problema que afecta principalmente a

determinadas regiones de los países mediterráneos caracterizados por un

clima que favorece este proceso (escasas precipitaciones y elevadas

temperaturas). La salinización de los suelos constituye un problema doble

ya que por un lado hipoteca el uso agrícola de los recursos naturales,

poniendo en peligro la economía de las regiones afectadas, y por otro

dificulta el abastecimiento de productos agrícolas exclusivos de estas

zonas al resto de los países europeos.

La salinidad es un proceso de degradación química de las tierras, que

consiste en la acumulación de sales a un nivel que ocasiona daño al

crecimiento de las plantas, esto se produce cuando la conductividad

eléctrica llega a ser mayor de 4mmhos/cm.

-Degradación biológica: Comprende la reducción en el contenido de

humus en la capa superficial del suelo, disminución de la actividad

microbiológica, eliminación de cepas nativas de microorganismos que

participan en el reciclaje de N y P, y de aquellos que ayudan a regular las

poblaciones de patógenos en el suelo. Esta degradación se debe

fundamentalmente a la eliminación de la cobertura vegetal y a la

incapacidad de garantizar el reciclaje de la biomasa producida en el

predio; esta situación se ve empeorada por la aplicación de agro tóxico

que afectan directamente a la población microbiana del suelo.

La materia orgánica es vital para que el suelo pueda realizar sus

funciones clave por lo que resulta un factor determinante de la fertilidad

del suelo y de resistencia frente a la erosión. Las propiedades del suelo

sobre las que más influencia tiene la materia orgánica son la estabilidad,

Page 39: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

39

el tamaño y la distribución de los agregados, la densidad, la economía del

agua, y el régimen térmico. Asimismo, garantiza la capacidad de cohesión

y amortiguación del suelo, lo que contribuye a limitar que la contaminación

difusa del suelo llegue al agua.

La acumulación de materia orgánica en el suelo es un proceso lento,

mucho más lento que la mineralización de la misma. Este proceso de

acumulación se ve favorecido por el empleo de técnicas y prácticas

adecuadas de gestión, la mayoría de las cuales son eficaces también a la

hora de prevenir la erosión, aumentar la fertilidad y potenciar la

biodiversidad del suelo.

La disminución de materia orgánica es especialmente preocupante en las

regiones mediterráneas. En torno al 75% de la superficie total analizada

en el Sur de Europa tiene un contenido bajo (3,4%) o muy bajo (1,7%) en

materia orgánica.

4.4.5 Causas de la degradación del suelo

Las causas de la degradación de suelos tienen su origen en factores

socioeconómicos, en la sobre-explotación de la capacidad de uso de las

tierras y en prácticas de manejo de suelo y agua inadecuados. Cuando

los procesos de degradación ocurren sin que el hombre interfiera,

generalmente se producen a una velocidad que está en equilibrio con la

velocidad de restauración natural. Así, por ejemplo, la erosión del agua

bajo el bosque natural se corresponde con el nivel de formación del

subsuelo. Sin embargo la degradación acelerada de la tierra se produce,

comúnmente, como resultado de la intervención humana en el medio

ambiente. Los efectos de esta intervención están determinados por el

paisaje natural. Las causas principales más frecuentes reconocidas de la

degradación de la tierra son de tipo natural y de tipo antropogenico:

Page 40: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

40

Figura 4: cusas de la degradación

Fuente: el autor

4.4.5.1 Tipo natural

Clima: Distribución de temperaturas Intensidad y régimen de vientos

Intensidad y distribución de las precipitaciones

Relieve: Pendientes mayores a 15% facilitan la erosión

Naturaleza del terreno: Dependen de la textura, estructura, composición,

permeabilidad y contenido de materia orgánica

Cubierta vegetal: Dependiendo de su naturaleza y densidad amortigua el

impacto de la gota y frena el deslizamiento

Page 41: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

41

4.4.5.2 Tipo antrópicos

Deforestación: eliminación indiscriminada de bosques

Sobrepastoreo: agota la pradera, compacta el suelo y deja al descubierto

el suelo

Prácticas agrícolas: el uso del arado, los monocultivos productivos a corto

plazo y con poco desarrollo radicular

Minería a Cielo Abierto: provocan desmonte

Expansión de Áreas Metropolitanas: creación de infraestructuras:

carreteras, puentes, etc.

4.4.6 Evaluación de suelos

La Evaluación de Tierras es un sistema de clasificación aplicado que

evalúa la capacidad del suelo para su utilización óptima, es decir, obtener

máximos beneficios con mínima degradación. Puede definirse como

“cualquier método que mida, o sea capaz de predecir, el uso potencial de

una tierra9”. El análisis de suelos es un valioso instrumento que utilizado

en forma adecuada puede ayudar en el diagnóstico de fertilidad de los

suelos10.

Las determinaciones físicas y químicas sirven para caracterizar o

identificar algún problema y saber si requiere del acondicionamiento

mecánico o de la adición de algún nutrimento al suelo. Cada estudio

9 MCRAE, S.G y Burnham,C.P. Land evaluation. Clarendon press, Oxford, 1981. Disponible en:

http://marte.sid.inpe.br/col/dpi.inpe.br/marte%4080/2008/08.18.16.46/doc/467-470.pdf. 10

GARRIDO, Soledad. Guía práctica para muestrear los suelos e interpretar sus análisis, Mª. Ingeniería Agrónoma. Ministerio De Agricultura Pesca y Alimentación Secretaria General de Estructuras Agrarias

Page 42: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

42

requiere, de acuerdo a sus objetivos, que sólo se realicen aquellas

determinaciones analíticas que sirvan para caracterizar, identificar y

resolver el problema existente. Es necesario realizar el análisis de suelos

para llevar a cabo la caracterización física y química de las muestras de

suelos, para que al realizar la interpretación de resultados de campo y

laboratorio pueda concluir sobre las características generales de los

suelos de la zona de estudio y así formular la medida de manejo

correspondiente de acuerdo al diagnóstico que resulte del análisis del

suelo11.

4.4.7 Restauración de zonas afectadas por actividades mineras

Recuperación, restauración o rehabilitación son palabras que, aunque

etimológicamente tengan diferentes significados, se emplean

indistintamente para describir los procesos con los que se pretende

mejorar tierras degradadas o alteradas. La forma e intensidad del proceso

de restauración dependerá del tipo de actuación que se haya ejercido

sobre el medio natural provocando problemas de excesiva compactación

por el uso de maquinaria pesada, grandes acumulaciones de materiales

estériles, ausencia de materia orgánica y nutriente, inestabilidad de las

capas superficiales, etc.

El principio general de una restauración debe ser recuperar la calidad

original del medio teniendo presente la interdependencia que existe entre

vegetación, suelo, clima, fauna y hombre. Su completa interacción define

el ecosistema auto controlado que se pretende alcanzar.

La restauración de un terreno afectado por la minería consiste en

devolverle en lo posible su aspecto original, previo a la realización de las

labores de extracción minera. La rehabilitación de los suelos tras la

explotación minera al descubierto normalmente consiste en el relleno de

11

VALENCIA, Celia. Prácticas para La Asignatura de Edafología, Pág. 2-3

Page 43: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

43

las zanjas que fueron abiertas para extraer el material. Este relleno se

produce generalmente con el propio desecho obtenido. Posteriormente se

procede al acondicionamiento de la superficie y repoblado de especies.

En cualquier caso se debe tener presente procurar la restauración total

de una superficie alterada por una explotación minera de superficie es

una utopía, pues aunque el espacio pudiera recuperar el perfil original del

terreno (objetivo muy difícil de alcanzar), la Pérdida del hábitat para las

especies que lo ocupaban originalmente es irreparable. Ni aun con la

reintroducción de especies, que supondría un coste difícilmente

sostenible, se garantizaría la recuperación del mismo.

Por tanto, al menos de momento, la única alternativa viable es de carácter

compensatorio, sustituyendo la restauración de la zona afectada por una

rehabilitación de la misma, procurando que el suelo adquiera las

propiedades mínimas para albergar vida animal y vegetal. De esta forma,

aún sin reproducir el ambiente primitivo, se dispone de un nuevo hábitat

que, en cualquier caso, dotará de más oportunidades a los posibles

huéspedes que las que hubieran tenido si se abandonara la explotación

sin proceder a ningún tipo de acción rehabilitadora.

Las empresas que desarrollan actividades de minería a cielo abierto están

obligadas por ley a rehabilitar los suelos tras la explotación, ésta consiste

en rellenar las zanjas abiertas mediante la utilización de parte del material

extraído considerado como desecho, para posteriormente proceder al

acondicionamiento de la superficie y repoblado de especies.

Page 44: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

44

Figura 5: Extracción y Recuperación Progresiva

Fuente: Manual de Restauración de Explotaciones Mineras a Cielo Abierto de Aragón

4.4.8 Marco Legal

-Constitución nacional 1991: Por el gran número de disposiciones

relacionadas con el bien jurídico ambiental que se encuentran en la

Constitución Nacional, aparece según la Corte Constitucional, el concepto

de Constitucional Ecológica (Rodas, 1996), de forma específica sobre el

uso del suelo se menciona en los siguientes artículos: 360, 361 y 366, a

los cuales se refiere la Corte Constitucional.

-Ley 23 de 1973: Su propósito es prevenir y controlar la contaminación del

medio ambiente y buscar el mejoramiento, conservación y restauración de

los recursos naturales renovables, para defender la salud y el bienestar

de todos los habitantes del territorio nacional. Define responsabilidades

por daño ambiental.

-Ley 472 de 1998 acciones populares y de grupo: Regula lo referente a

las acciones populares y las acciones de grupo, orientadas a garantizar la

defensa y protección de los derechos e intereses colectivos, entre ellos el

Page 45: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

45

goce de un ambiente sano, la salubridad pública, el acceso a una

infraestructura de servicios que garantice la salubridad pública, a la

moralidad administrativa y el acceso a los servicios públicos y a que su

prestación sea eficiente y oportuna.

-Ley 685 de 2001: Por la cual se expide el Código de Minas y se dictan

otras disposiciones.

-Ley 2 de 1959: Mediante la cual se establecen con carácter de "Zonas

Forestales Protectoras" y "Bosques de Interés General", según la

clasificación de que trata el Decreto legislativo número 2278 de 1953

-Ley 9 de 1979 código sanitario nacional: entre sus disposiciones prohíbe

descargar, sin autorización, los residuos, basuras y desperdicios y, en

general, de desechos que deterioren los suelos o causen daño o molestia

a individuos o núcleos humanos

-Ley 388 de 1997 ordenamiento territorial: reglamenta los usos del suelo.

-Ley 99 de 1993: crea el ministerio del medio ambiente y organiza el

sistema nacional ambiental (sina). Reforma el sector público encargado

de la gestión ambiental. Organiza el sistema nacional ambiental y exige la

planificación de la gestión ambiental de proyectos.

-Ley 29 de 1986: regula áreas de reserva forestal protectora.

-Decreto 900 de 1997: el presente decreto reglamenta el incentivo forestal

con fines de conservación establecida en la ley 139 de 1994 y el

parágrafo del artículo 250 de la ley 223 de 1995, para aquellas áreas

donde existan ecosistemas naturales boscosos, poco o nada intervenidos.

-Decreto 1791 de 1996: por medio del cual se establece el régimen de

aprovechamiento forestal.

-Decreto 622 de 1977: sobre parques nacionales naturales pnn.

Page 46: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

46

-Decreto 877 de 1976: usos del recurso forestal, áreas de reservas

forestales.

-Decreto 2811 de 1974 código de los recursos naturales: entre su

articulado relacionado con el medio ambiente, específicamente con el

recurso suelo, se tienen los siguientes artículos

-Artículo 8: se consideran factores que deterioran el ambiente, entre otros:

b) la degradación, la erosión y el revenimiento de suelos

c) las alteraciones nocivas de la topografía

-Artículos 178 al 180: relacionado con principios para el uso y

aprovechamiento de suelos.

-Artículos 182 al 186: relacionado con el uso y conservación de los suelos

-Artículos 324 al 326: relacionados con los distritos de conservación de

suelos.

-Resolución nº 0828 30 de abril de 2010: por la cual se autoriza un

aprovechamiento forestal único y se toman otras determinaciones

-Resolución no. 0017 de enero 25 de 2007: mediante la cual el ministerio

de ambiente, vivienda y desarrollo territorial estableció el plan de manejo

ambiental PMA a la empresa DRUMOND LTD, para el desarrollo del

proyecto la mina la loma – PRIBBENOW.

-Resolución nº 1963 13 de noviembre de 2007: por la cual se autoriza un

aprovechamiento forestal y se toman otras determinaciones

-Resolución 222 de 1994. Áreas compatibles para explotaciones mineras

de materiales de construcción en la sabana de Bogotá.

-Resolución nº 1209 24 de junio de 2010: por la cual se autoriza un

aprovechamiento forestal único y se toman otras determinaciones

Page 47: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

47

5. DISEÑO METODOLÓGICO

5.1 Tipo y nivel de investigación.

Para el presente trabajo se empleó la investigación de nivel proyectivo,

debido a que el estudio tiene como objetivo plantear posibles soluciones a

las condiciones de degradación en las que se encuentra el suelo

intervenido por actividades realizadas en la empresa Drummond Ltda.,

posteriormente se formularon medidas de manejo y prácticas de

recuperación de suelos. El proyecto fusiono exploración, descripción,

explicación y proposición de alternativas de cambio, sin llegar hasta la

ejecución de la propuesta.

5.2 Diseño Metodológico

Debido a que la precipitación es uno de los principales factores visible y

de mayor repercusión que afecta directamente al suelo, se estimó la

erosión hídrica laminar de suelo. Se llevó a cabo la aplicación de un

modelo que relaciona la erosión laminar por acción de la lluvia y los

principales factores relacionados con la misma, ya que la erosión es uno

de los tantos fenómenos naturales degradante de suelo.

El diseño metodológico que se aplico es el desarrollado por Wischmeier y

Smith, 1978 expertos de la Agencia de Servicios de Investigación Agrícola

(ARS), perteneciente al Departamento de Agricultura de los Estados

Unidos (USDA).El método consiste en observar cada variable que se

relaciona con la erosión hídrica laminar y así reducir sus efectos de

manera que al multiplicar todos los números correspondiente a cada

variable, resulte directamente la cantidad de suelo perdido12.

12

GARCÍA, José y Martínez Juan. Conservación de suelos. Editorial REVERTE 2006., p. 184

Page 48: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

48

El método conocido como Ecuación Universal de Pérdida de suelo por

sus siglas en inglés USLE (Universal Soil Loss Equation), está en función

del poder erosivo de la lluvia, R, la erodabilidad de los suelos, K, la

cobertura vegetal, C, la práctica conservacionista, P y el factor combinado

de la pendiente y la longitud de la misma, LS. Esta ecuación se ha usado

en muchos proyectos de ingeniería donde se pretende estimar erosión

hídrica para tiempos prolongados de meses o anuales obteniendo

óptimos resultados y bajos costos. Es de anotar que se realizó calicata

con variaciones en sus dimensiones debido a algunas características

halladas del suelo.

5.3 Población o Universo Objeto de Estudio

La población objeto de estudio y beneficiada en el proyecto fueron 18

áreas que están en proyecto de recuperación de suelo y que fueron

afectadas por las actividades realizadas en la mina Pribbenow-Drummond

Ltda.

5.4 Muestra Objeto de Estudio

La muestra objeto de estudio y beneficiada en el proyecto, fueron áreas

escogidas en forma aleatoria en sitios representativos dentro de la mina.

De manera que de las 18 áreas en planes de recuperación se escogieron

al azar, nueve (9) que representaron la muestra a estudiar. Se

consideraron diferencias significativas en lo relacionado con pendiente y

cobertura, debido a que estos dos factores influyen directamente en el

fenómeno de erosión hídrica. Se trabajó con parcelas tipo piloto con

dimensiones de 22.13 mt de longitud por 3 mt de ancho, es decir un área

de 66.19mt2, por tanto se definen como parcelas homogéneas, razón que

obligo a realizar calicatas para cada parcela con el fin de lograr un

muestreo simple que detallara información necesaria para la estimación

Page 49: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

49

de erosión. Es de anotar que se tuvo en cuenta, que la muestra debe ser

de 1 kilogramo de suelo por recomendaciones de expertos en el tema13.

5.5 Instrumentos

5.5.1 Instrumentos para recolección de la información

Para la colección de información se necesitó elementos, tales como:

cámara fotográfica, memorias USB, libretas de apuntes, computadora.

5.5.2 Instrumentos para estimar erosión

Pluviómetros, nivel abney, cinta métrica, material bibliográfico (cuadros de

registros históricos de información de la USDA y FAO), mapas

georeferenciacion, GPS.

5.5.3 Instrumentos para realizar calicata

Se utilizaron los siguientes instrumentos para la realización de la calicata:

pico y pala con el objetivo de abrir la calicata de 50x50 cm y

profundidad tal que sea según la radiculacion de las plantas y de la

profundidad del ultimo horizonte. aunque es de anotar que en algunas

parcelas no se hará la calicata como se ha propuesto debido a la

existencia de rocas muy superficiales y que además son zonas de

botaderos de estériles que como están en proceso de recuperación

tienen una capa “vegetal” que en realidad no es suelo, lo que obligara

a tomar muestra superficial del lugar.

13

SOSA, Domingo. Coordinador De Proyecto Regional, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, INTA, Argentina

Page 50: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

50

bandejas de plástico para recoger la muestra

dispositivos de marcaje de horizontes (clavos, banderitas, etc), con el

fin de establecer la parte superior y la inferior del horizonte

nivel abney para medir la pendiente

rotuladores permanentes para etiquetar las muestras

altímetro para saber la altitud sobre el nivel del mar

bolsas con cierre hermético, para mantener la muestra

hojas de caracterización de perfiles de suelo

5.6 Procedimientos

Antes de la cuantificación de suelos se hizo observación de campo y

calicatas, para colectar información de parámetros que se consideraron

en el desarrollo de la ecuación universal de pérdidas de suelo,

posteriormente se formularon alternativas de control y mitigación de

erosión y se determinaron prácticas de manejo y recuperación de suelos.

5.6.1 Observación de campo directa

Se hizo reconocimiento general de la zona, previo al muestreo de manera

que facilito la delimitación de las áreas con base en criterios fisiográficos,

edáficos, de cultivo, grado de pendiente, tipo de vegetación (edad de la

explotación, cultivos anteriores), manejo previo (fertilización, preparación

del suelo), presencia de rocas, cuerpos de agua, tanto las diferencias

naturales como es el relieve, la erosión, el color, entre otros factores.

5.6.2 Realización de Muestreo

Para el muestreo de las parcelas se procedió en el orden que se muestra

a continuación:

Page 51: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

51

Se realizó limpieza de la primera capa del horizonte, hasta que quedo

expuesta la capa de suelo fresco, ya que debido a la oxidación y otros

procesos, puede disfrazar los análisis.

Se dispuso de una bandeja o bolsa de plástico en la zona donde se

provino a excavar las muestras.

Se procedió a realizar la excavación de la calicata con la ayuda de una

pala y se logró corroborar las dimensiones de la misma con la ayuda de

un metro

Se extrajo la muestra con la ayuda de una pala

Se guardó el material en un recipiente cerrado

Se envaso las muestras en bolsas de plástico grueso y se consignaron

todos los datos relevantes a la muestra. se anotó el establecimiento,

número de lote, cantidad de hectáreas a las que representa.

Se envió a laboratorio e interpretaron resultados 5.6.3 Metodología para Estimar la Erosión Hídrica

Para la determinación de la pérdida de suelos se utilizó la metodología del

modelo paramétrico USLE (Universal Soil Loss Ecuation), en el cual se

determinaron e identificaron las siguientes características generales del

terreno: pendiente, longitud, tipo de estrato, cobertura vegetal, y análisis

de laboratorio (textura, materia orgánica, estructura). La expresión

correspondiente a la ecuación es:

A = R . K . L . S . C . P

Page 52: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

52

Dónde:

A = Pérdida del suelo (Tn/Ha-año o meses)

R = Índice de erosividad de la lluvia

K = Índice de la erodabilidad del suelo

L = Longitud del talud

S = Pendiente del talud

C = Uso del suelo

P = Práctica de conservación (manejo)

5.6.4 Metodología para Estimar el Factor “R”

Para estimar el factor R se empleó la metodología propuesta por Cortés

(1994), la cual consistió en el cálculo del índice de erosividad de la lluvia.

Para determinar el valor del factor R se usaron datos de precipitación

media anual de las estaciones presentes en la mina Pribbenow. La

ecuación desarrollada fue;

Dónde: R: factor de erosividad Wischmeier P: Precipitación anual o mensual 5.6.5 Metodología para Determinar el Factor K

Para determinar este parámetro se evaluaron las propiedades del suelo

que afectan la capacidad de infiltración (textura, materia orgánica,

estructura y uso del suelo). Se consideró la metodología desarrollada por

Wischmeier y Smith, la cual relaciona las variables ya mencionadas con la

erodabilidad del suelo.

+0,00428(b-2)+0,00329(c-3)

Page 53: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

53

Dónde:

M = (% limo + arena muy fina)*(100-%arcilla)

a = % de materia orgánica

b= código de estructura de suelo

c= clase de permeabilidad

5.6.6 Metodología para determinar el factor topográfico (L y S)

La USLE combina el efecto de la pendiente, S, con la longitud de flujo, L,

en un factor topográfico, LS, el cual se calcula mediante la ecuación:

LS = +4.45 0.065)

En donde:

l = longitud de la pendiente en metros

α = ángulo de la pendiente

Cuadro 1: Valores de m en relación de la pendiente

Fuente: Una guía para la

Planificación de la conservación de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

5.6.7 Metodología para Determinar el Factor de Manejo C

Para el cálculo del factor C, se aplicó la tabla publicada por el USDA en la

guía para la planificación de la conservación de suelos, en el que se

indica el porcentaje de terreno dependiendo del tipo y densidad de

cobertura presente en el terreno. El factor de cultivo C es un índice del

grado de cobertura y protección que presenta la vegetación. Para

encontrar este factor se utilizó el siguiente cuadro:

Page 54: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

54

Cuadro 2: Factor C Para terrenos con cubierta

permanente

Fuente: Una guia para la Planificacion de la conservacion de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

5.6.8 Metodología para determinar factor de prácticas de conservación de

suelos (P)

El factor de las prácticas de control de erosión, P, es la proporción de

pérdida de suelo cuando se hace uso de alguna práctica específica, en

comparación con la pérdida de suelos cuando se cultiva en las laderas de

los taludes. Los métodos de control de erosión, incluidos generalmente en

este factor, son la delineación de los contornos, en cultivos en fajas de

contorno y de taraceo.

De acuerdo a la observación del investigador se consideró el tipo de

práctica de manejo de suelo que se estuviese realizando en las áreas de

estudio, o si por el contrario no se realizaban ninguna práctica que

conlleve a la protección del suelo de la erosión, por tanto se tomaron los

valores teniendo en cuenta las siguientes tablas propuestas por

Wischmeier y Smith:

Page 55: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

55

Cuadro 3: Factor P y distancias entre líneas guías en cultivos a nivel

según pendiente

Fuente: Una guia para la Planificacion de la conservacion de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

Cuadro 4: Factor P y espaciamiento de terrazas cultivo al

contorno

Fuente: Una guia para la Planificacion de la conservacion de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

Para la evaluación y calificación de la cantidad de suelo perdido en una

determinada zona, se utilizó la propuesta de la organización de las

Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura (FAO, 1980) tal

como se muestra en las tablas siguientes14.

Cuadro 5: Grados de erosión según

FAO

Fu

ente: FAO 1980

14

ORSAG, Vladimir El Recurso Suelo Principios para su Manejo y Conservación., p. 83

Page 56: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

56

5.6.9 Determinación de métodos o procedimientos prácticos para

minimizar los procesos erosivos de las escorrentías

Es necesario hacer un análisis de las alternativas de control para tratar la

erosión hídrica (escorrentías) del suelo, para el desarrollo de este objetivo

se analizaron algunas técnicas de control de escurrimiento, por ejemplo

Canales de guarda e interceptores, Canales de desagüe, entre otros y se

valoró la respuesta del diagnóstico de suelos, se tuvieron en cuenta las

características del terreno partícipes de erosión hídrica (pendientes

pronunciadas, poca cobertura vegetal, etc.) y recomendaciones optadas

por corporaciones e instituciones dedicadas a el manejo de suelos, de

igual forma las experiencias de expertos en el manejo y prácticas

realizadas en suelos con parentescos a la situación encontrada en el

análisis realizado, así como también la ayuda de fuentes bibliográficas y

trabajos investigativos a fines.

5.6.10 Determinación de las prácticas de manejo y rehabilitación de

suelos

Para el logro de este objetivo primeramente se revisa en un periodo de

tiempo estipulado que las obras de control de escorrentías sean

satisfactorias y respondan a la minimización de erosión, de lo contrario

cualquier procedimiento de manejo y rehabilitación de suelo, se traduciría

en pérdidas de dinero y tiempo. Rectificada la minimización de

escorrentías, se analizaran las técnicas de recuperación y rehabilitación

de suelos de acuerdo a las características físicas del terreno,

considerando factores: ambiental, social y económico. Las prácticas a

analizar serán de tipo biomecánico y obras civiles, esta acción se

realizara mediante la caracterización de las prácticas consideradas de

acuerdo a las cualidades y objetivos de las mismas. Así se determinaran

Page 57: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

57

las técnicas o prácticas que respondan a la recuperación y rehabilitación

de la zona.

Page 58: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

58

6. PRESUPUESTO PRELIMINAR

6.1 Costos de materiales de trabajo en campo y análisis de laboratorio

MATERIALES Y EQUIPOS DESCRIPCION CANTIDAD VALOR

UNITARIO ($) VALOR TOTAL

Pala draga Paladraga de 17.5 cm de ancho X 1.0 mts de largo

9 42000 378000

Pala Pala punta cuadrada con mango 17.5 cm Ancho X 1,4 mts de largo

9 22000 198000

Balde de plástico balde plástico de V=5 litro 9 7000 63000

Nivel abney Nivel Abney De Mano 2 100000 200000

Rotuladores permanentes Marcador Permanente Sharpie Punta Fina Kit Por 12 Unid

1 kit 39000 39000

Bolsas de cierre herméticas bolsas plásticas polietileno14 X 10 Cms DOCENA 100000 100000

Cinta métrica Cinta Métrica de 30mts Alta durabilidad

9 18000 162000

GPS Garmin sencillo 3 1.500.000 4500000

Cinta de Precaución 500 Mts 1 rollo 45000 45000

Análisis de Laboratorio PH, Granulometría, textura, M.O 1 500000 500000

TOTAL 6185000

Page 59: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

59

6.2 Gastos de desplazamiento

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANT. VALOR

UNITARIO VALOR TOTAL

Transporte urbano Ciudad (1 estudiante)

DIA 30 2000 60000

Transporte expreso (Mina Pribbenow) DIA 15 20.000 300.000

TOTAL 360.000

6.3 Gastos de papelería y oficina

DESCRIPCIÓN CANT. VALOR

UNITARIO TOTAL

Resma carta 1 8.000 8.000

Impresión, Fotocopias y Empastes Global 120.000 120.000

TOTAL 128.000

6.4 Costo total o general

COSTO GENERAL

DESCRIPCIÓN VALOR GENERAL

Gastos de desplazamiento 360.000

Materiales y equipos de trabajo 6.185.000

Materiales y equipos de oficina 128.000

TOTAL 6.673.000

Page 60: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

60

7. CRONOGRAMA ACTIVIDADES AÑO 2013

L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V L-V

Revisión Bibliográfica

Adquisición de Equipos y

Materiales

Planeacion y preparacion de

actividades en campo

Toma de muestras de suelos

(catas)

Estimacion del grado de

Erosion (USLE)

Formulacion de las medidas de

manejo

Ponencia del proyecto

2 3 41

SEMANAS

MESES

ACTIVIDADES

Page 61: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

61

8. RESULTADOS Y ANALISIS

A continuación se presentan los resultados obtenidos en los aspectos

relacionados con la metodología, los cuales constituyen el punto de

partida para definir alternativas de mitigación de erosión hídrica y de

alternativas de manejo de suelos, a manera de comentario es menester

resaltar que antes de proceder a la estimación de la erosión hídrica, se

hizo reconocimiento general de la zona, así se facilitó la delimitación de

las áreas, a través de la observación de campo.

8.1 Observación de campo en la mina

Con la observación de campo directa se detallaron ciertas características

de la zona, las cuales se muestran:

- Topografía: La topografía general observada se presenta plana con

ligeras ondulaciones obstaculizada ocasionalmente por morros bajos,

además de los cerros y montañas habidos por la realización de

escombreras.

Se observaron pendientes entre planas, medianas y muy pronunciadas

- Cobertura vegetal: La cobertura vegetal está compuesta principalmente

por pastos introducidos; pero se observó cobertura de potreros y

rastrojos.

- Otras observaciones del área: Se observó la presencia de material de

textura gruesa en otras parcelas se observó material más fino, en otras

fragmentos de roca, se notaron surcos en algunas parcelas, en otras no

se notó presencia de surcos pero si un estado, desnudo. También es de

anotar que se observaron algunas escombreras ya estabilizadas con

proceso de rehabilitación tradicionales de la mina, es decir con el relleno

de los huecos y dado el caso la distribución del material removido (el cual

es almacenado en acopios) en escombreras clausuradas después si es el

Page 62: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

62

caso se hace abonamiento con abonos orgánicos (estiércol de vaca y

rastrojo), y después se siembras.

Los colores superficiales del suelo de la zona varían entre grises, rojizos

amarillosa, gris claro. Se observó la presencia de cuerpos de agua

cercanos a algunos lugares objetivo (laguna).

8.2 Ubicación y distribución de las parcelas para cuantificar la pérdida de

suelo

La selección de las parcelas dentro de la mina se hizo al azar, pero en su

localización y distribución se contemplaron diferencias significativas en lo

relacionado con suelos, pendiente y cobertura, además que fueran lo

suficientemente representativas de las áreas en proceso de

revegetalización para que fuesen georreferenciadas y así tener mejor

percepción visual de las mismas. (Figura 6). Las parcelas se instalaron

en suelo desnudo o poco cubierto, con rango de pendiente que varía

entre 1% y 37%.

Figura. 6. Ubicación y distribución de las parcelas para cuantificar la

pérdida de suelo

Fuente: EngServices S.A.S

Page 63: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

63

Figura. 7. Parcela Nº 1

Fuente: EngServices S.A.S

Se localiza al sur de la mina frente a la Power Plant, presenta una

pendiente de 10%, una cobertura vegetal de pastos; y un porcentaje de

recubrimiento del 30%.

Figura. 8. Parcela Nº 2

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector suroriental de la mina, con pendientes del 19%.

Suelo completamente desnudo y un porcentaje de recubrimiento del 20%.

Figura. 9. Parcela Nº 3

Page 64: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

64

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector noroccidental de la mina, se caracteriza por

presentar una pendiente del 12%. La cobertura vegetal está caracterizada

por pastos y rastrojo introducidos, el porcentaje de cubrimiento es del

78%.

Figura. 10. Parcela Nº 4

Fuente: EngServices S.A.S

Se localiza en el sector norte de la mina, cerca de las lagunas de

oxidación, la cobertura vegetal está compuesta principalmente por pastos

introducidos, y un porcentaje de recubrimiento 80% y Pendiente 37%.

Figura. 11. Parcela Nº5

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector nororiental de la mina detrás del patio de

mantenimiento, la cobertura vegetal está caracterizada en su gran

mayoría por pastos introducidos y con pequeños porcentajes de rastrojos

el porcentaje de recubrimiento es del 90% y tiene una pendiente del 24%.

Page 65: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

65

Figura. 12. Parcela Nº6

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector nororiental de la mina. La cobertura vegetal está

caracterizada por pastos introducidos y rastrojos. Tiene un porcentaje de

recubrimiento del 15% y una pendiente del 1%.

Figura.13. Parcela Nº7

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector nororiental de la mina, presenta una cobertura

vegetal compuesta por pastos, un porcentaje de recubrimiento del 30% y

una pendiente del 20%.

Page 66: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

66

Figura.14. Parcela Nº8

Fuente: EngServices S.A.S

Ubicado en el sector nororiental de la mina, tiene una cobertura vegetal

compuesta por pastos, un porcentaje de recubrimiento del 60% y una

pendiente del 25%.

Figura.15. Parcela Nº9

Fuente: EngServices S.A.S

Se localiza en el sector centro oriental de la mina, la cobertura vegetal

está compuesta principalmente por pastos introducidos, con un

porcentaje de recubrimiento del 60% y una pendiente del 21%.

Page 67: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

67

8.3 Procedimiento de calicatas y muestreo en parcelas de estudio

Después del reconocimiento de campo y de la distribución de parcelas se

hizo un muestreo simple para cada una de las mismas y se procedió

como se muestra a continuación:

Se limpió la primera capa del horizonte, hasta que quedo expuesta la

capa de suelo fresco, ya que debido a la oxidación y otros procesos,

podía disfrazar los análisis

Se dispuso de una bandeja o bolsa de plástico en la zona donde se

procedió a excavar las muestras

Se procedió a la excavación de la calicata con la ayuda de una pala y

se verificaron las dimensiones de la misma con la ayuda de un metro

Se procedió a la extracción de la muestra con la ayuda de una pala

Se introdujo el material en un recipiente cerrado

se envasaron las muestras en bolsas de plástico grueso y se

consignaron todos los datos relevantes a la muestra, el

establecimiento, número de lote

Se envió a laboratorio las muestras tomadas en campo

Figura.16. Realización de calicatas

Fuente: el autor

Page 68: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

68

Cuadro 6. Características observadas durante la realización de calicatas

PARCELA PROFUNDIDAD DE

CALICATA (cm)

COLOR USO DEL SUELO VEGETACIÓN DRESCRIPCIÓN DEL PERFIL DEL SUELO

1 30X20 BEIGE NO PASTO

no se aprecian con claridad los perfiles de suelo debido a las mezclas de fragmentos

de roca y demás texturas del suelo

2 30X20 BEIGE NO DESNUDO

3 30X20 GRIS OSCURO NO PASTO

4 20x20 BEIGE NO PASTO

5 25x20 GRIS OSCURO NO PASTO

6 20x20 AMARILLOSO NO PASTO

7 20x15 AMARILLO NO PASTO

8 20x20 AMARILLO NO PASTO

9 20x20 AMARILLO NO PASTO

Fuente: El Autor

Page 69: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

69

8.4 Determinación de la erosión hídrica: modelo USLE

Para la determinación de la pérdida de suelos se utilizó la metodología del

modelo USLE (Universal Soil Loss Ecuation), en la cual se determinaron e

identificaron las siguientes características generales del terreno y los

suelos: pendiente, longitud, tipo de estrato, cobertura vegetal, y análisis

de laboratorio (textura, materia orgánica, permeabilidad). La expresión

correspondiente a la ecuación es:

A = R . K . LS . C . P

Dónde: A = Pérdida del suelo (tn/ha-año) R = Índice de erosividad de la lluvia (mm/Ha) K = Índice de la erodabilidad del suelo (Ton/mm) L = Longitud del talud (adimensional) S = Pendiente del talud (adimensional) C = Uso del suelo (adimensional) P = Práctica de conservación (adimensional)

8.5 Estimación factor R (índice de erosividad)

Se utilizó la información disponible en la estación meteorológica principal

de la mina Pribbenow, la estación Borrego. La precipitación promedio

anual fue de 1.550 mm para el año 2012 y presento un régimen bimodal,

con un período seco durante los meses de diciembre a marzo y otro

durante los meses de julio y agosto.

Cuadro 7. Estación Borrego

ESTACIÓN METEREOLÓGICA LATITUD ALTITUD

BORREGO 9°34’52.28”N 73°27’54.83”O

Fuente: DRUMMOND LTDA.

Page 70: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

70

Después del análisis de las precipitaciones se utilizó la metodología

propuesta por Cortés (1994), la cual consistió en el cálculo del índice de

erosividad de la lluvia con la ecuación que relaciona directamente la

precipitación ( ), y se obtuvieron los siguientes

valores:

Cuadro 8. Factor de erosividad (R) para cada parcela

PARCELA R (MJ.mm.ha/h.año )

1 11655,3025

2 11655,3025

3 11655,3025

4 11655,3025

5 11655,3025

6 11655,3025

7 11655,3025

8 11655,3025

9 11655,3025

Fuente: el autor

Según la tabla de clasificación del índice de erosividad de la lluvia

propuesta por el centro nacional de investigaciones del café (CENICAFE),

el rango de erosividad de la lluvia para las parcelas de estudio, se

clasifico en el nivel muy alto; esto quiere decir que las precipitaciones

anuales afectan significativamente a la erosión originada por escorrentías.

Page 71: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

71

Cuadro 9: clasificación del índice de Erosividad según CENICAFE

FUENTE: Rivera y Gómez (1991)

8.6 Estimación factor K (índice de erodabilidad)

Para determinar este parámetro se evaluó las propiedades del suelo que

afectan la capacidad de infiltración (textura, materia orgánica, estructura y

uso del suelo). Se consideró la metodología desarrollada por Wischmeier

y Smith, la cual relaciona las variables ya mencionadas con la

erodabilidad del suelo en la ecuación:

+0,00428(b-2)+0,00329(c-3):

-Variable de textura (M): de acuerdo a los resultados de textura y

granulometría de los suelos evaluados, los porcentajes de arcilla varían

entre 10 y 37%, los de limo entre 20 y 50%, en tanto que los de arena

oscilan entre 14 y 70%; esto se traduce en que la gran mayoría de los

suelos son francos, bien sea finos (franco arcilloso y franco arcillo limoso)

o gruesos (franco arenosos o franco arcillo arenoso), sin embargo se

debe resaltar que en el campo se observó la existencia de mucha

presencia de gravas y fragmentos de roca que disminuyen la filtración del

agua al suelo y aumentan erosión y transporte de sedimentos.

Page 72: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

72

Cuadro 10. Análisis de textura para cada parcela (IGAC, 2012)

CODIGO DE PARCELA

% ARENA % LIMO % ARCILLA

1 28,4 39,2 32,4

2 40,5 28,4 31,1

3 70 20,2 9,8

4 28,5 31,2 40,3

5 45,3 33,5 21,2

6 37,1 20,6 42,3

7 41,6 20,4 38

8 39,4 20,2 40,4

9 34,4 30 35,6

Fuente: DRUMMOND LTDA

- Carbón orgánico: Se determinó multiplicando el factor de conversión de

materia orgánica para suelos de cultivo por el porcentaje de carbón

orgánico, analizado para cada parcela (análisis de suelos IGAC, 2012).

En la columna 2 del cuadro 10, se especifica el porcentaje del carbón

orgánico para cada parcela.

Cuadro 11. Porcentaje de carbón orgánico en cada parcela

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Cuadro 12. Factor de conversion de la materia organica (Factor de Duchaufour)

FUENTE: MANUAL DE EDAFOLOGÍA, Antonio Jordán López, 2005-2006

Page 73: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

73

-La Estructura: Para determinar la estructura se tuvo en cuenta el

Nomograma del factor de erosividad de la lluvia (k), (Wischmeier y Smith

1971), con el fin de referenciar el código de estructura para suelos con

textura granular media fina a gruesa.

De acuerdo a su disposición y forma la estructura se clasifica en:

Estructura de grano simple: Es muy frecuente en los suelos arenosos, ya

que los granos de arena no se unen entre sí y se disgregan fácilmente.

Estructura granular: Es frecuente en suelos que ya han sido cultivados.

Los terrones no son muy grandes y son más o menos redondeados.

Frecuente en suelos de texturas medias (francos).

Estructura de bloques: Son terrones más o menos cuadrados y algo más

grandes que la granular. Suelen tener abundante espacio poroso y

grietas. Muy común en los suelos de textura franca y franco arcillosa.

Estructura prismática: Los terrones son más gruesos y alargados.

Generalmente se presenta en suelos cultivados y de la familia de textura

fina.

Estructura laminar: Fácil de identificar porque el suelo se conforma por

láminas delgadas dispuestas en forma horizontal. Muy común los suelos

que predomina el limo (Franco limoso, limoso) y en terrenos vírgenes (no

cultivados).

Estructura masiva: En este caso no se forman terrones y el suelo se

observa compacto. Muy común en los suelos arcillosos y que no han sido

cultivados.

Page 74: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

74

Figura. 17. Principales estructuras en los suelos

Fuente: guía para la determinación de textura de suelos por método organoléptico, liotta, m.a. y n. Ciancaglini

Figura 18. Nomograma de erodabilidad

Fuente: Wischmeier & Smith (1971).

- Permeabilidad: Para determinar la permeabilidad se analizó la variación

de esta respecto a la textura y estructura del suelo y se tomó el valor que

Page 75: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

75

según la relación correspondió a la permeabilidad para cada caso. Se

utilizó las tablas propuestas por la FAO presentes a continuación:

Cuadro 13. Clases de permeabilidad de los suelos para la agricultura y su

conservación

Fuente: FAO

Cuadro 14. Variación de la permeabilidad según la textura del suelo

Fuente: FAO

Cuadro 15. Variación de la permeabilidad según la estructura del suelo

Fuente: FAO

Page 76: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

76

Cuadro 16. Índice de Erodabilidad de la lluvia (K) para cada parcela

POLIGONO PARCELA M % CARBON ORGANICO

(Ton) ESTRUCTURA

PERMEABILIDAD (mm/año)

K (Ton/mm)

Q 1 5469,76 0,3268 3 43380 1,43

Ñ 2 4747,21 0,688 3 43380 1,43

A 3 8136,04 0,86 3 26028 0,86

C 4 3564,09 1,892 3 43380 1,43

K 5 6209,44 1,72 3 26028 0,86

I 6 3329,29 0,516 3 43380 1,43

I 7 3844 2,1328 3 43380 1,43

I 8 3552,16 1,376 3 43380 1,43

L 9 4147,36 2,064 3 43380 1,43

Fuente: el autor

Cuadro 17: Calificación del factor de erodabilidad k,

CENICAFE

FUENTE: Rivera y Gómez (1991)

Según la tabla de clasificación del índice de erodabilidad del suelo

propuesta por el Centro Nacional de Investigaciones del Café

(CENICAFE), el rango de erodabilidad del suelo para las áreas de

estudio, se clasifico en el nivel extremadamente severo; esto quiere decir

que las condiciones del suelo no son favorables para resistir a la fuerza

erosiva de las escorrentías.

Page 77: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

77

8.7 Factor LS (Longitud y pendiente)

Se calculó el factor longitud-pendiente (LS), con la ecuación LS =

(L/22.13)^m (65.41 sen^2α+4.45senα+0.065), de donde:

L: longitud de pendiente: es la longitud de la pendiente de las parcelas y

corresponden a 22, 13 (todas las parcelas tienen este valor).

m: es una constante relacionada con la pendiente y se determina

mediante tabla

Cuadro 18. Valores de m en relación de la pendiente

Fuente: Una guía para la Planificación de la conservación de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

α: ángulo de la pendiente, se calculó con la ecuación de la pendiente que

relaciona el porcentaje de inclinación de la pendiente (l); .

Los resultados del factor de la pendiente se muestran a continuación en la

tabla:

Page 78: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

78

Cuadro19. Factor de pendiente y longitud

PARCELA LONGITUD DE

LA PENDIENTE

PORCENTAJE DE INCLINACIÓN

FACTOR LS

1 22,13 10 19,2575

2 22,13 19 41,2627

3 22,13 12 9,0127

4 22,13 37 16,4169

5 22,13 24 6,4198

6 22,13 1 51,28

7 22,13 20 32,136

8 22,13 25 3,1001

9 22,13 21 24,0689 Fuente: El autor

8.8 Estimación del factor C (uso del suelo)

Para el cálculo del factor C, se usó la tabla publicada por la FAO, en la

que se indica el porcentaje de terreno dependiendo del tipo y densidad de

cobertura presente en el terreno. Para encontrar este factor se utilizó el

siguiente cuadro:

Cuadro 20. Tabla de evaluación del factor C propuesta por la FAO para

vegetaciones naturales

Fuente: FAO-UNESCO (1980)

Page 79: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

79

En este se observó y se comparó según el porcentaje de cobertura

presente en cada parcela y se tuvieron los siguientes resultados:

Cuadro 21. Factor C para cada parcela

PARCELA PORCENTAJE DE TERRENO

CUBIERTO FACTOR C

1 30 0,2

2 20 0,2

3 40 0,2

4 80 0,06

5 90 0,01

6 15 0,2

7 30 0,2

8 60 0,1

9 60 0,1

Fuente: El autor

8.9 Factor P (Prácticas de conservación)

Para la estimación de las prácticas de conservación se observó que no se

han realizado ninguna práctica que conlleve a la protección del suelo de la

erosión, por tanto se tomó el máximo valor de afectación cuando no se

hacen prácticas de conservación de suelos el cual es 1.

Según el análisis de las tablas propuestas por Wischmeier y Smith los

valores de P aparecen a continuación:

Cuadro 22. Factor P y distancias entre líneas guías en cultivos a nivel según pendiente

Fuente: Una guia para la Planificacion de la conservacion de suelo. Manual 537. USDA. Dic. 1978

Page 80: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

80

Cuadro 23. Prácticas de Conservación de suelo

PARCELA MANEJO DEL SUELO P

1 N 1 2 N 1 3 N 1 4 N 1 5 N 1 6 N 1 7 N 1 8 N 1 9 N 1

Fuente: El autor

8.10 Estimación de la erosión (USLE)

Para la determinación de la pérdida de suelos se utilizó el modelo de la

Ecuación Universal de la Pérdida de Suelo (USLE), en el cual se estimó

las tasas de erosión en la mina Pribbenow mediante la cuantificación de

los factores más relevantes, observándose diferencias muy significativas

entre los diferentes puntos de muestreo y con tasas muy altas de erosión,

resultado de las características del material del suelo, así como del grado

de la pendiente y la cobertura vegetal.

Según las evaluaciones de la FAO-UNESCO (1980), de la tabla se

valoraron que las parcelas estudiadas se estimaron un grado de erosión

hídrica muy fuerte.

Cuadro 24. Grados de Erosión hídrica

Page 81: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

81

Fuente: FAO-UNESCO (1980)

Page 82: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

82

Cuadro 25. Estimación de pérdidas de suelo para cada parcela

PARCELA DE

ESTUDIO R (mm/Ha) K (Ton/mm)* año C P LS

SUELO EROSIONADO (Ton/ha)*Año

1 11655,3025 1,42 0,2 1 19,2575 63744,36456

2 11655,3025 1,42 0,2 1 45,01 148987,867

3 11655,3025 0,86 0,2 1 9,0127 18067,86811

4 11655,3025 1,43 0,06 1 16,4169 16417,30968

5 11655,3025 0,86 0,01 1 6,4198 643,4925145

6 11655,3025 1,43 0,2 1 51,28 170937,5989

7 11655,3025 1,43 0,2 1 32,136 107122,6731

8 11655,3025 1,43 0,1 1 1,095 1825,045542

9 11655,3025 1,43 0,1 1 24,0689 40115,83438

Fuente: El autor

8.11 Determinación de métodos para minimizar y controlar escorrentías Para el desarrollo de este objetivo se hizo un análisis teórico de algunas

técnicas de control de escurrimiento. El análisis consistió en la descripción

detallada de las características y objetivo de las respectivas técnicas de

mitigación y control de escorrentías. Después del análisis se formuló la

mejor medida de mitigación y control de escorrentías mediante la

comparación del análisis de técnicas respecto a las condiciones

topográficas y características del suelo relacionadas con la escorrentía

(pendientes pronunciadas, cobertura vegetal, etc.). Simultáneamente se

consideró facilidad, practicidad y sencillez en cuanto a materiales y

ejecución de las técnicas, para así reflejar buenos costos y lograr una

estabilidad ecológica sin alterar las propiedades del suelo, que en algunas

técnicas como por ejemplo las llamadas “obras grises”, son costosas, y

Erosión muy fuerte

Erosión fuerte

Erosión moderada

Erosión nula o ligera

Page 83: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

83

además alteran propiedades mecánicas del suelo acompañadas de

afeamientos del paisaje, (aunque sean muy eficientes).

Los tratamientos lineales en laderas y taludes, las prácticas de

tratamiento de incremento de la infiltración y los tratamientos de

regulación de flujos hídricos, son las técnicas de control y mitigación de

escorrentías que a continuación se describen.

8.11.1 Tratamientos de regulación de flujos hídricos Son obras que pretenden encauzar el escurrimiento del agua. Estas son: - Canal de desviación de aguas: esta técnica resulta útil para regular el

gran volumen del flujo directo o de la escorrentía superficial en las zonas

semiáridas. La ejecución se realiza sobre la cabecera de las cárcavas y/o

en laderas con riesgo de erosión creciente. En cabeceras de cárcavas se

recomienda la construcción de un canal que desvíe las aguas para ambas

lados, de tal forma de disminuir la descarga en los vertederos, estos

últimos deben construirse en laderas estabilizadas con presencia de

vegetación.

Figura. 19. Canal de desviación de aguas

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Page 84: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

84

Ejecución

Excavar el canal

Hacer el camellón y compactar moderadamente el suelo

Excavar el vertedero

Realizar la siembra de pastos Materiales

Rama

Semillas -Canal longitudinal de evacuación de aguas: este puede realizarse con

sacos de tierra, el objetivo de esta es evacuar el agua de los taludes y

entregarla a disipadores. Esta práctica resulta apropiada para áreas de

escurrimiento superficial moderado y medio. De sencilla ejecución, bajo

costo y se puede realizar en dimensiones variables. Se ocupan sacos de

mallas sombra rellenos con tierra. Los sacos se disponen intercalados:

dos en sentido horizontal y después tres en sentido vertical, siguiendo

esta secuencia hasta finalizar la obra.

En la colocación de los sacos debe cuidarse que estos queden

superpuestos sin dejar espacios susceptibles de erosión por el flujo

hídrico. En taludes de pendientes escarpados los sacos deben ser

clavados con estacas de madera. En su sucesión de entrega los canales

de evacuación deben considerar un disipador para disminuir el impacto

del agua. Este último puede construirse con sacos de malla sombra

rellenos con tierra o ripio.

Page 85: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

85

Figura. 20. Vista en detalle de un canal longitudinal en fase de ejecución

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Ejecución

Excavar la base

Rellenar los sacos de tierra

Disponer intercaladamente los sacos desde la parte baja hacia aguas arriba

Compactar moderadamente Materiales

Canal

Sacos de malla

8.11.2 Tratamientos de incremento de infiltración Se utilizan para que el suelo aumente su capacidad de absorción del

agua, y para acumular agua de lluvia para el riego. Las técnicas usadas

son:

- Zanjas de infiltración: esta práctica tiene como objetivo disminuir la

velocidad de las aguas lluvias, aumentar la infiltración del agua en el

suelo, reducir la escorrentía superficial, retener los sedimentos removidos

por el flujo hídrico y acumular el agua de las lluvias para el riego. (Ver

fig.16)

Page 86: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

86

Figura.21. Vista de perspectiva de zanjas cosechadoras de agua para incrementar la infiltración del agua en el suelo

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Las zanjas se ejecutan en función de la precipitación de diseño con un

periodo de retorno de 10 a 15 años del área a intervenir. A través de esta

técnica se regulan volúmenes de escorrentía superficial, se retienen los

sedimentos removidos por el flujo hídrico y se almacenan o cosechan

agua para el riego. Las zanjas deben tener una disposición intercalada, en

función de la eventualidad que los volúmenes de escorrentía superen su

capacidad de almacenaje produciéndose el rebalse en estas.

Ejecución:

Decidir el intervalo horizontal entre zanjas en función de la precipitación de diseño y las características de la pendiente

Excavar la zanja

Hacer el camellón y compactar moderadamente el suelo

Realizar la siembra de pastos en el camellón Materiales:

Semillas y materiales para excavación - Terrazas forestales: Las terrazas forestales son prácticas empleadas

con el propósito de aumentar la infiltración del agua en el suelo, reducir la

Page 87: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

87

escorrentía superficial, disminuir la velocidad de las lluvias y retener los

sedimentos transportados por el flujo hídrico.

Este tratamiento resulta apropiado en laderas de pendientes moderadas

con erosión del tipo laminar y lineal incipiente. De sencilla ejecución y bajo

costo. La longitud de la terraza se adecua al terreno. Las terrazas se

trazan a nivel y presentan un ancho que varía entre 60 y 80 cm. La

pendiente en lo ancho de la terraza corresponde al 1% hacia el interior del

talud.

La altura del talud depende de las condiciones del suelo,

recomendándose para materiales poco estables una altura no superior a

20 cm y una pendiente lateral de 1:0,3. En la superficie de la terraza se

deben plantar árboles y sembrar pastos.

Figura.22. Vista en primer plano de terraza forestal en base angosta

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Figura.23. Vista panorámica de terraza forestal en base angosta

Page 88: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

88

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Ejecución

Trazar las terrazas a nivel

Excavar la terraza con una leve inclinación hacia el interior del talud

Preparar la superficie para la plantación y/o siembra

Adicionar materia orgánica para enriquecer el suelo Materiales

Rastrojo de trigo

Materiales de excavación y cinta métrica 8.11.3 Tratamientos lineales de control de laderas y taludes

Se ejecutan para disminuir la erosión superficial de los taludes, reducir la

velocidad de caída del agua, y para acumular los sedimentos que ésta

arrastra. Así se construyen pequeños muros con distintos materiales, con

lo que cada técnica recibe su nombre: revestimiento de neumáticos,

fajinas de sarmiento (trenzado de ramitas de sarmiento), fajinas de ramas,

sacos rellenos de tierra, y con postes de madera.

-Tratamiento lineal con revestimiento de neumáticos: Este tipo de práctica

se usa para la disminución de la erosión superficial en taludes, la

Page 89: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

89

disipación de la escorrentía superficial, reducción de la velocidad del flujo

hídrico y la acumulación de sedimentos. El intervalo de los tratamientos

lineales está en función del grado de inclinación de la pendiente. En

taludes con pendientes escarpadas se aconseja utilizar intervalos de 0.8

m mientras que en aquellos con pendientes moderadas se emplean

intervalos de 3 m. Corresponde a una obra de fácil ejecución, mínimo

costo y apropiada para trabajar taludes con pendientes moderadas y

medianas. Se puede emplear revestimiento (forros) de neumáticos en

desuso, estacas de madera y alambre. De acuerdo a los materiales

empleados, este revestimiento posee una sólida estructura.

Los revestimiento de neumáticos deben cortarse y extenderse a lo largo

cada 40 cm se colocan las estacas donde se alambran los forros. Debe

procurarse que la cara interior de los revestimientos de neumáticos quede

en dirección hacia el talud. Para aumentar la resistencia a la escorrentía

superficial, una parte del neumático debe quedar enterrada.

Ejecución

Emparejar el terreno.

Clavar las estacas cada 40 cm (opcional el espacio entre estacas).

Si se trata de una obra en talud, debe construirse una terraza podría ser de 0,2 m de ancha.

Cortar el revestimiento de neumáticos.

Extender los revestimientos de neumáticos, clavarlos y alambrarlos en las estacas.

Materiales

Forros de neumáticos

Estacas

Alambre

Clavos

Materiales de excavación Figura.24. Tratamiento lineal con revestimiento de neumático en una obra

Page 90: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

90

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

-Tratamiento lineal con fajinas de ramas: en esta práctica se busca la

disminución de la erosión superficial en taludes, la disipación de la

escorrentía en taludes, la reducción de la velocidad del flujo hídrico y la

acumulación de sedimentos. El intervalo de los tratamientos lineales está

en función del grado de inclinación de la pendiente. Esta obra puede

aplicarse en laderas de pendientes moderadas. No resulta

recomendaciones para pendientes muy escarpadas, taludes de derrubios

o en suelos pedregosos. Se puede utilizar ramas de distintas especies

arbóreas, aprovechando los tipos existentes en los lugares a intervenir.

Esta obra no tiene restricción en cuanto a sus dimensiones. Los

materiales empleados aquí so estacas verticales de pino, alambre

galvanizado, ramas trenzadas. Se clavan las estacas verticales. Las

fajinas de ramas se alambran en la parte posterior de las estacas y detrás

de las fajinas se cubre con sacos de yute.

La matriz de raíces que se desarrolla a partir de las fajinas proporciona

efectos de contención y retención de las capas superficiales del suelo,

evita la formación de cárcavas y barrancos y protege el talud frente a la

erosión superficial, ya que se reduce la longitud efectiva de la pendiente al

quedar ésta dividida en tramos más cortos por las sucesivas fajinas

Page 91: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

91

Figura.25. Tratamiento lineal con fajinas de ramas

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Ejecución

Emparejar el talud

Construir terrazas de 0,5m de ancho en la superficie del talud

Clavar estacas en la horizontal cada 0,7 a 0,2 m de profundidad

Trenzar las ramas

Alambrar las fajinas de ramas en la parte posterior de las estacas

Colocar sacos de yute tras las fajinas

Rellenar con tierra detrás de los trenzados Materiales

Estacas

Alambre

Sacos de yute

Fajinas de ramas - Tratamientos lineales con sacos rellenos de tierras: esta técnica busca la

disminución de la erosión superficial en taludes, la disipación de la

escorrentía superficial, la reducción de la velocidad del flujo hídrico y la

acumulación de sedimentos. Esta obra resulta muy adecuada y de fácil de

ejecución para trabajar taludes de pendientes moderadas, medianas y

escarpadas. También para conducir el flujo hídrico desde la cabecera de

las cárcavas hacia los canales de evacuación. Se puede realizar en

dimensiones variables y tiene un costo relativamente bajo. Se necesita

Page 92: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

92

sacos de malla sombra con cobertura del 60%, tierra y semillas de pastos.

Su vida útil promedio alcanza a 4 años, periodo suficiente para que los

pastos se desarrollen y se asienten en el talud. Para adelantarse al

proceso de endurecimiento del suelo debido a la compactación y a los

cambios de humedad y temperatura, los pastos se siembra

inmediatamente después de finalizada la faena.

Figura. 26. Sacos rellenos de tierra con desarrollo vegetal de tipo herbáceo

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Los sacos tienen una medida de 40 x 60 cm. Los sacos rellenos alcanzan

una dimensión aproximada de 50 x 30 x 10 cm. Los sacos se disponen en

corridas sobre terrazas horizontales de 40 cm de ancho. Se puede

agregar una segunda recorrida de sacos en taludes escarpados o en

puntos de entrega del flujo hídrico hacia los canales de evacuación. En

estos casos, debe cuidarse que los sacos se traslapen adecuadamente

para no dejar junturas continuas susceptibles de erosionarse.

Ejecución

Emparejar el terreno

Rellenar canalículos

Construir terrazas de 0,4m de ancho en la superficie del talud

Colocar los sacos rellenos

Rellenar con tierra entre las líneas de sacos y el talud Materiales

Page 93: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

93

Sacos de malla sombra

Materiales de excavación y medición

Figura. 27. Vista en perspectiva de un tratamiento lineal con sacos rellenos de tierra

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

- Tratamiento lineal con postes de madera: este tipo de tratamientos es

ideal para la disminución de la erosión superficial en taludes, la disipación

de la escorrentía superficial, la reducción de la velocidad del flujo hídrico y

la acumulación de sedimentos. Esta obra es apropiada en laderas con

pendientes moderadas y escarpadas. No resulta recomendable en taludes

de derrubios o de suelos de alta pedregosidad, no tiene restricción en

cuanto a sus dimensiones.

Se utilizan postes de pino impregnados para las estacas verticales y las

líneas horizontales tratando de que sean lo más rectos posibles. Se

realizan terrazas de 0,6 m de ancha a lo largo del talud. En estas últimas

se clavan las estacas a nivel y cada 0,7 m en la horizontal. Sobre las

terrazas, los postes horizontales se clavan y alambran en la parte

posterior de las estacas. Finalmente, se cubre con malla sombra o sacos

de yute.

Ejecución:

Emparejar el talud

Construir terrazas de 0,6m de ancho en la superficie del talud

Page 94: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

94

Clavar estacas cada 0,7 a 0,3 m de profundidad

Colocar postes en forma horizontal en la parte posterior de las estacas

Cubrir con mallas sombras la cara posterior de los postes horizontales

Rellenar con tierra el área remanente de la terraza Materiales:

Postes

estacas

Alambres

Clavos

Grapas

Malla sombra

Materiales de excavación

Cinta métrica

Figura. 28. Vista general de tratamiento lineal con postes de madera

Fuente: manual de control de la erosión Santiago de Chile, (1998)

Para recomendar la técnica de control y mitigación de los volúmenes de

agua que corren por la superficie en cada parcela, se analizó la topografía

de las mismas y se obtuvo que las parcelas con menor porcentaje de

pendiente fue para las parcelas 1, 3 y 6 (1,10 y 12%), las de mediana

porcentaje de pendiente fueron las parcelas 2, 7 y 9 (19, 20 y 21) y las de

mayor pendiente fueron las parcelas 4, 5 y 8 (37, 24 y 26).

Page 95: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

95

Según el análisis topográfico del terreno, las parcelas 4, 5, 8 y 9 fueron

las parcelas que presentaron necesidad de reducir pendiente, para esto

existen los métodos de terrazas forestales y las llamadas técnicas de

control del relieve , sin embargo considerando que estas parcelas

necesitan la adecuación del terreno para hacer siembras se recomendó

usar tratamientos lineales con fajinas de ramas y así lograr con la

formación de matriz de raíces que se desarrolla a partir de las fajinas,

efectos de contención y retención de las capas superficiales del suelo,

evitando la formación de cárcavas y barrancos y protegiendo el talud

frente a la erosión superficial, ya que se reduce la longitud efectiva de la

pendiente al quedar ésta dividida en tramos más cortos por las sucesivas

fajinas, es decir con esta técnica se buscó acortar la longitud de la

pendiente, de modo de reducir la velocidad del escurrimiento.

En las parcelas con menor porcentaje de pendiente se recomendó

encauzar el agua a través de técnicas de evacuación de aguas, para tal

caso se propuso la realización de canales de evacuación de aguas, esta

práctica resulta apropiada para áreas de escurrimiento superficial

moderado y medio. Se planteó esta técnica de mitigación de erosión, con

el fin de encauzar y direccionar el agua a vertederos que pueden ser

cauces si los hay cercanos, y en caso de no haber cauces se pueden

direccionar las aguas a viveros, o se pueden almacenar y reutilizar como

sistemas de riegos para plantas o siembras, o para riegos de

minimización de material particulado (PM), los cuales son muy frecuentes

en la mina en época de verano.

8.12 Definición de las medidas de manejo que favorezcan la

rehabilitación de los suelos.

Page 96: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

96

El principal objetivo en la restauración de tierras afectadas por actividades

mineras es minimizar el impacto en el área circundante, de manera que la

zona afectada recupere su uso original y se reintegre en su entorno. Para

definir medidas de manejo para la rehabilitación de suelos se recomendó

tomar como precaución la revisión del funcionamiento de las técnicas de

control de escorrentías superficial en un determinado periodo de tiempo,

de lo contrario cualquier procedimiento de manejo y rehabilitación de

suelo, se traduciría en pérdidas de dinero y tiempo.

Se analizaron las técnicas de recuperación y rehabilitación de suelos de

acuerdo a las características edáficas del suelo y porcentajes de

recubrimiento vegetal del terreno, considerando los aspectos ambiental,

social y económico. Las prácticas a analizar fueron lo más ecológicas

posibles, se trató de combinar con obras civiles si era el caso. Se

recomendó la medida de restauración particularmente para cada parcela.

8.12.1 Propuesta de rehabilitación de suelos Parcela Nº 1

En esta parcela se evidencio un proceso de erosión en surcos

posiblemente como resultado de la sumatoria del material franco arenoso

en superficie y la poca cobertura vegetal, además los análisis de

laboratorio y la apariencia física del suelo mostraron que la materia

orgánica (C.O 0,19X1,72) en esta área se mostró en un rango bajo. Por

ende la formulación de la práctica de recuperación de suelo se

fundamentó en prácticas de tipo biomecánico, se procedió así:

Figura. 29. Evidencia de erosión en surcos en parcela Nº 1

Page 97: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

97

Fuente: el autor

-Nivelación del terreno: con el propósito de poder brindar la adecuada

ubicación de las obras y demás trabajo de recuperación, se hace

indispensable el poder modificar los surcos, mediante la nivelación,

relleno y pulimento de los bordes de los sitios en los cuales se hayan

profundizado. La nivelación puede hacerse con la ayuda de un buldócer si

se facilita su entrada a los sitios o también puede hacerse a mano.

-Incorporación de materia orgánica: con el propósito de incidir en el

mejoramiento de la calidad de los suelos, se optó por hacer una

aplicación de materia orgánica, representada básicamente por boñiga, la

cantidad de Ha/Ton la considerara el ing. Agrónomo. La boñiga aplicada,

tuvo la gran ventaja, de que permitió incorporar una cantidad significativa

de semillas de plantas presentes en las evacuaciones del ganado, lo cual

facilita el incremento de la biomasa de los sitios a recuperar.

-Siembra de semillas: Como era indispensable el poder incrementar la

cobertura vegetal, se optó por la siembra de semillas de (Brachiaria

decumbens), (Brachiaria humidicola) y vetiver (Zacate Vetiver) en una

cantidad de dosis que fuese la recomendada por el agrónomo, la cual

fue esparcida al voleo en el periodo de las primeras lluvias15.

-Siembra de árboles: con miras a incrementar la cobertura vegetal, en el

área a recuperar, se formuló la siembra de árboles de las especies típicas

15

Disponible en: http://www.vetiver.org/LAVN_infopasto.htm

Page 98: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

98

de la zona. Dentro de las especies se recomendó plantar las siguientes

especies: Chiminango (Pithecellobiun dulce), flor amarillo (Sena

espectabilis). Se recomendó sembrar estas especies a distancias de 10

mt con el objeto de asegurar su prendimiento y desarrollo16.

8.12.2 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 2

En esta parcela se evidencio un proceso de erosión en surcos

posiblemente como resultado de los bajos porcentajes de cobertura

vegetal o a la ausencia de esta, además los análisis de laboratorio y la

apariencia física del suelo mostraron que la materia orgánica (C.O

0,4X1,72) en esta área se mostró en un rango bajo. Por ende la

formulación de la práctica de recuperación de suelo se fundamentó en

prácticas de tipo biomecánico, se procedió así:

Figura. 30. Evidencia erosión en surcos parcela Nº 2

Fuente: el autor

-Nivelación del terreno: con el propósito de poder brindar la adecuada

ubicación de las obras y demás trabajo de recuperación, se hace

16

HOWELER. R. H. Manejo y conservación de suelos de ladera. Memorias primer seminario sobre manejo y conservación de suelos. Editor: Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo, Cali. 1984, p. 122.

Page 99: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

99

indispensable el poder modificar los surcos, mediante la nivelación,

relleno y pulimento de los bordes de los sitios en los cuales se hayan

profundizado. La nivelación puede hacerse con la ayuda de un buldócer si

se facilita su entrada a los sitios o también puede hacerse a mano.

-Incorporación de materia orgánica:

Con el propósito de incidir en el mejoramiento de la calidad de los suelos,

se optó por hacer una aplicación de materia orgánica, representada

básicamente por boñiga, la cantidad de Ha/Ton la considerara el ing.

Agrónomo. La boñiga permite incorporar una cantidad significativa de

semillas de plantas presentes en las evacuaciones del ganado, lo cual

facilita el incremento de la biomasa de los sitios a recuperar.

-Siembra de semillas: Como es indispensable el incremento de la

cobertura vegetal, se optó por la siembra de semillas de (Brachiaria

decumbens), (Brachiaria humidicola) y vetiver (Zacate Vetiver) en una

cantidad de dosis que fuese la recomendada por el agrónomo, la cual se

recomendo que fuese esparcida al voleo en el periodo de las primeras

lluvias17.

-Siembra de árboles: Con miras a incrementar la cobertura vegetal, en el

área a recuperar, se formuló la siembra de árboles de las especies típicas

de la zona. Dentro de las especies se recomendó plantar las siguientes

especies: Chiminango (Pithecellobiun dulce), flor amarillo (Sena

espectabilis). Estas especies deben sembrarse a distancias de 10 m. con

el objeto de asegurar su prendimiento y desarrollo18.

17

Disponible en: http://www.vetiver.org/LAVN_infopasto.htm

18 HOWELER. Op., cit., p. 126.

Page 100: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

100

8.12.3 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 3

En esta parcela se evidencio un proceso de erosión en cárcavas activas

que alcanzan una profundidad de 3 m de ancho, según Alves (1978) esta

cárcava se clasifica en mediana. Es tanto el movimiento o flujo de

materiales que se observan en la berma los depósitos provenientes de la

erosión y/o remoción quizás por la fuerza erosiva de escorrentía que se

percibe en esta parcela y la ausencia de cobertura, además los análisis

de laboratorio y la apariencia física del suelo mostraron que la materia

orgánica (C.O 0,5X1,72) en esta área se mostró en un rango bajo. Por

ende la formulación de la práctica de recuperación de suelo se

fundamentó en prácticas de tipo biomecánico un poco más complejo, y se

recomendó proceder como se muestra a continuación:

Figura. 31. Cárcava de

Erosión

Fuente: ENG.SERVICES S.A.S

Se recomendó el diseño de la forestación de cárcavas, esta técnica

consistente en la plantación forestal del interior de las cárcavas para

estabilizar mecánicamente el piso y promover la sedimentación y

paulatino aumento del nivel de base, sin embargo se debe tuvo en cuenta

que este suelo no está en condiciones de siembras, sino necesitado de

incorporación de materia orgánica que ayude al aumento de biomasa para

poder estimular así las actividades microbiológicas y el nacimiento y

Page 101: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

101

crecimientos de hojarasca y especies arbustos y/o pasto de tal manera

que en este caso, se busca estabilizar la cárcava primeramente con los

sacos rellenos de tierra mezclado con abonos verdes y algo de boñiga o

estiércol de vaca, la idea es crear un medio que active la actividad

microbiológica en condiciones secas o lluviosas, para cuando sea el

tiempo sembrar pastos y especies de leguminosas para la fijación de

nutrientes al suelo y estimulación de mejoras de propiedades edáficas del

suelo. Posteriormente a la adecuación del terreno se planteó la

forestación de cárcavas con especies también ideales a las condiciones

del suelo por tanto se usa una vez más el pasto vetiver, por su facilidad a

las temperaturas por encima de los 35 ºC, y su fácil adaptación a

cualquiera de los medios.

La forestación de cárcavas puede asociarse a las técnicas de empalizado

con estacas de plantas que retoñen para formar empalizadas vivas. Una

vez conseguido el asentamiento en las empalizadas, se sembrará pasto,

gramíneas y plantas invasoras, para proteger los taludes y pisos de las

cárcavas, con estas acciones se controlará el avance de los procesos de

carcavamiento.

El diseño de plantación puede ser en tres-bolillo o en hileras

perpendiculares a la dirección del agua, evitando dejar corredores de flujo

que puedan concentrar la erosión entre las hileras o sobre las paredes

laterales de la cárcava. La condición del suelo suele ser pobre, por esta

razón deben elegirse especies adaptadas a condiciones limitantes, en

este caso se optó por recomendar especies arbustivas y rastrojo para

fomentar la incorporación de materia orgánica y mejorar las condiciones

del suelo.

8.12.4 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 4

Page 102: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

102

En esta parcela se evidencio la prevalencia de material de textura gruesa

(franco arenosa) y los fragmentos de roca quienes potencializan

verdaderos procesos de erosión y/o remoción, los cuales han dado inicio

con la aparición de surcos, a pesar de contar con una buena cobertura

vegetal de pastos y rastrojo, además los análisis de laboratorio y la

apariencia física del suelo mostraron que la materia orgánica (C.O 1,1 X

1,72) en esta área se mostró en un rango bajo. Como los surcos no son

muy grandes, se recomendó tomar las mismas medidas de las parcelas 1

y 2, nivelación del terreno, incorporación de materia orgánica, siembra de

semillas de pastos vetiver y brecharias e igualmente se plantea realizar

procesos de siembra o resiembra de especies de árboles nativos de la

región que sean fáciles de adaptar a las condiciones climáticas del lugar,

en primera instancia con vegetación herbácea que suministre gran

cantidad de raíces hasta lograr las condiciones.

8.12.5 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 5

En esta área los procesos de erosión son evidentes por la presencia de

surcos y surquillos, los análisis de laboratorio y la apariencia física del

suelo mostraron que la materia orgánica (C.O 1,0 X 1,72) en esta área se

mostró en un rango bajo. Para esta área las medidas de práctica de

manejo y rehabilitación en los sectores donde aparecen los surcos y

surquillos se emparejará el terreno, rellenándolos; se realizarán procesos

de siembra o resiembra, en primera instancia con vegetación herbácea

que suministre gran cantidad de raíces sin embargo la obra es completa

con el desvío de agua que se formuló anteriormente.

8.12.6 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 6

Page 103: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

103

Esta parcela, a pesar de tener una pendiente inferior al 2%, mostro

evidentemente procesos de acumulación de sedimentos, los cuales

probablemente provienen de los taludes desprovistos o con poca

vegetación cercanos a esta área. Se apreció muy poca cobertura vegetal,

además los análisis de laboratorio y la apariencia física del suelo

mostraron que la materia orgánica (C.O 0,3 X 1,72) en esta área se

mostró en un rango bajo. Se realizarán prácticas de fertilización y

abonamiento con la incorporación de materia orgánica la cual es boñiga, o

afrechas de maíz, o arroz, y se alternara con procesos de

revegetalización de especies arbóreas o arbustivas como lo es el pasto

vetiver o la brecharias, complementados con las Tratamientos lineales

con sacos rellenos de tierras ideales para reducir velocidad de flujos y

acumulación de sedimentos, estos sacos deben ubicarse en desde la

parte de arriba del talud hasta el área baja del talud y sus alrededores con

el fin de evitar el arrastre de sedimentos desde la cabeza de la

escombrera.

Figura. 32. Evidencia de sedimentación parcela Nº 6

Fuente: el autor

8.12.7 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 7

Page 104: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

104

Esta parcela, a pesar de tener una pendiente inferior al 2%, mostro

evidentemente procesos de acumulación de sedimentos, se apreció muy

poca cobertura vegetal, además los análisis de laboratorio y la apariencia

física del suelo mostraron que la materia orgánica (C.O 1,24 X 1,72) en

esta área se mostró en un rango bajo. Se recomendó realizar prácticas de

fertilización y abonamiento con la incorporación de materia orgánica la

cual es boñiga de vaca (rica en Nitrogeno) y se puede alternar con

procesos de revegetalización de especies arbóreas o arbustivas como lo

es el pasto vetiver o la brecharias de manera que cuando se logre el

equilibrio y estabilidad del terreno se puedan hacer siembras de especies

de acuerdo a las condiciones de clima del lugar, igual también es

recomendable tener un buen complemento a esta medida de

incorporación de materia organica con abonos verdes; es recomendable

disminuir arrastre y acumulación de sedimentos, con tratamientos lineales

de sacos rellenos de tierra y revuelto con todo lo que material floral (hojas,

tallos etc), que pueda descomponerse biológicamente de manera que

estimule actividad microbiológica en el suelo y que permita el desarrollo

de procesos naturales en el área.

8.12.8 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 8

También posee una pendiente inferior al 2%, mostro procesos de

acumulación de sedimentos. Se apreció muy poca cobertura vegetal,

además los análisis de laboratorio y la apariencia física del suelo

mostraron que la materia orgánica (C.O 0,8 X 1,72) en esta área se

mostró en un rango bajo. Se realizarán los mismos procedimientos y

prácticas de recuperación y rehabilitación formuladas en la parcela

anterior.

8.12.9 Propuesta de rehabilitación de suelo parcela Nº 9

Page 105: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

105

Se observó erosión grave se evidencio por la presencia de surcos un

tanto profundos, esta situación fue atribuida a la poca cobertura vegetal,

acompañados de porcentajes bajos de materia orgánica (C.O 1,2 X 1,72)

y por supuesto a la fuerza del agua cuando corre por la superficie. Las

medidas de manejo y las mismas prácticas de recuperación se pueden

emplear en esta parcela debido a que las características de estas son

similares a las de la parcela anterior.

9. CONCLUSIONES

Page 106: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

106

Este proceso de investigación permite concluir respecto a la suficiencia

del marco teórico, la conveniencia y los obstáculos del diseño

metodológico y los resultados obtenidos, lo siguiente:

- El marco teórico de esta investigación basada en los conceptos

referentes a la erosión hídrica, degradación del suelo y rehabilitación del

suelo minero, fue suficiente para plantear alternativas que conlleven a la

minimización de la erosión hídrica y la formulación de medidas para la

recuperación del terreno explotado en la mina PRIBBENOW-

DRUMMOND LTD.

- El diseño metodológico de enfoque de tipo proyectivo, permitió

desarrollar una investigación con características de exploración,

descripción, explicación y proposición de alternativas de solución a la

problemática de estudio, sin que esto implique su ejecución.

-La ecuación universal de perdida de suelo (USLE), fue un método suficiente

para la valoración de las condiciones del terreno y permitió estimar la erosión

hídrica en las nueve (9) parcelas que constituyeron la muestra representativa del

estudio.

- Se analizaron los siguientes métodos para minimizar y controlar las

escorrientias: el tratamiento de regulación de flujos hídricos (canal de

desviación de agua, canales longitudinales de evacuación de agua);

tratamientos de incremento de infiltración (zanjas de infiltración, terrazas

forestales); tratamientos lineales de control de laderas y taludes

(tratamiento lineal con revestimiento de neumáticos, tratamientos lineales

con sacos rellenos de tierras).

-Se formularon las siguientes medidas de manejo para favorecer la

rehabilitación de los suelos: nivelación del terreno, incorporación de

Page 107: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

107

materia orgánica, siembra de semillas, siembra de árboles y forestación

de cárcavas.

-Se concluye también, que las metas específicas de la rehabilitación de

los suelos incluyen la prevención de la contaminación del agua y la

sedimentación, la restauración del hábitat silvestre y la salud del

ecosistema, así como el mejoramiento estético del paisaje. Si bien sería

imposible restaurar completamente la diversidad del ecosistema del sitio a

las condiciones iniciales antes de la mina, los proyectos de rehabilitación

deben tener la meta última de lograr un paisaje lo más cercanamente

posible al que existía antes de las actividades mineras, tanto estética,

física y biológicamente.

10. RECOMENDACIONES

Page 108: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

108

A partir del conocimiento logrado con base a los resultados y

conclusiones arrojadas por esta investigación, conviene realizar una serie

de recomendaciones para cada una de las instituciones y personas

involucradas en este trabajo investigativo.

Se recomienda que al implementar un cultivo en este tipo de suelo se

realice una buena remoción del suelo para permitir una mejor aireación y

utilizar plantas que puedan retener el agua.

Las obras de control de escorrentía, como lo son los canales de

desviación de aguas, deben construirse en épocas de verano, al igual que

las técnicas de control de cárcavas en área donde hallan cárcavas, por el

contrario las obras que tengan que ver con siembras y revegetalización es

preferible realizarlas comenzando la época de invierno

El tipo de técnica de control de escorrentías y de manejos de suelos,

siempre se debe escoger en base a los grados de erosión que el suelo

presenta, de esta manera se evita hacer gastos inoficiosos.

Se sugiere tomar los fragmentos de roca presentes en algunas parcelas y

usarlos para reforzar las obras de control de cárcavas.

Debido a que estos suelos son muy pobres en nutrientes, se sugiere que

se esté realizando con frecuencia adición de materia orgánica, y de

abonamientos en las plantaciones y siembras que se deseen realizar y al

tiempo mejorar sus propiedades físicas.

En lo posible usar abonos orgánicos o dado el caso se puede usar mulch,

o abonos verdes para evitar contraindicaciones en un suelo que no tiene

condiciones favorables en nutrientes y así evitar contaminación de suelo

por excesos de los elementos químicos que traen los abonos inorgánicos.

Page 109: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

109

Se sugiere que las obras de control sean monitoreadas en tiempos

determinados mediante programas y jornadas programadas de

supervisión para garantizar una pronta rehabilitación de suelo.

Page 110: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

110

BIBLIOGRAFIA

AGUILO, M. “Guía para la elaboración de estudios del medio físico:

contenido y metodología”. GEOTMA, Madrid, 1981.

ANDRES, L. et al. “Esquema Metodológico Integrado para la

Planificación, Localización y Ejecución de Repoblaciones Forestales”.

Cátedra de planificación y proyectos. ETSI de montes. Madrid 1987.

ANDRUZZI, F C. “Reclaming Strip-Mined Land For Recrational Use in

Lakawana Country, Pa. A Demonstration Project”. U.S. Bereau of mines.

I.C 8716. 1976.

BACHE, D.H. and MCKaSKIL, A: “Vegetation in Civil and Landscape

Engeneering”. Granada Tecnichal Books, London 1984.

CONSERVACIÓN de Suelos Y Aguas Prácticas Mecánicas Y

Estructurales, pág. 279.

CORREA, Oscar. Universidad Nacional de Colombia .Modelo dinámico

para calificación de la amenaza pluvial y evaluación de la posibilidad de

erosión en la sectorización geotécnica de oleoductos y su aplicación en la

planeación y la toma de decisiones. 2003., pág. 45

GARCÍA, José y Martínez Juan. Conservación de suelos. Editorial

REVERTE 2006., p. 184

GARRIDO, Soledad. Guía práctica para muestrear los suelos e interpretar

sus análisis, Mª. Ingeniería Agrónoma. Ministerio De Agricultura Pesca y

Alimentación Secretaria General de Estructuras Agrarias

Page 111: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

111

GONZALES ALONSO, S. “Recuperación para revegetación: descripción

del medio. Factores que influyen en el restablecimiento de la cubierta

vegetal” II Curso sobre las Alteraciones en el Medio Ambiente y la

Restauración de Terrenos en la Minería a Cielo Abierto. Fundación

Gómez-Pardo. Madrid 1985.

GOMERO, Luis y Velásquez, Héctor. Manejo Ecológico de Suelos

Publicado por la Red de Acción en Alternativas al Uso de Agroyuimiios.

HOWELER. R. H. Manejo y conservación de suelos de ladera. Memorias

primer seminario sobre manejo y conservación de suelos. Editor:

Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo, Cali. 1984, p. 122.

MCRAE, S.G y Burnham,C.P. Land evaluation. Clarendon press, Oxford, 1981. Disponible en: http://marte.sid.inpe.br/col/dpi.inpe.br/marte%4080/2

MITCHELL y Bubenzer. Guía para La Evaluación de Suelos y Valoración

de Sitios. 1980.

MOTTA FRANCO, E.L .Estudio de la erosión hídrica del suelo,

microcuenca del río tzapa, Chimaltenango, de1994 a 1996. 1999

OLDEMAN, L.R., R.T.A. World map of the status of human-induced soil

degradation. ISRIC. Wageningen. 1990. Disponible en:

http://library.wur.nl/isric/index2.html?url=http://library.wur.nl/WebQuery/isri

c/13883 Fecha de consulta: 02-10-2009.

PROYECTO de Planificación Integral de Fincas de Colegios

agropecuarios De Costa Rica, Pág. 142

REVISTA Académica Colombiana Ciencias de La Tierra Vol. Xxii Número

82-Marzo De 1998.

Page 112: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

112

SÁNCHEZ. J., y cols. Edafología, Vol. 10 (3), Pp. 227-234, 2003.

SOSA, Domingo. Coordinador De Proyecto Regional, Instituto Nacional de

Tecnología Agropecuaria, INTA, Argentina

SUELOS y Ecosistemas Forestales: Con Énfasis En América Tropical.

2011.

TOMADO del Manual Técnico “Producción y Utilización De Recursos

Forrajeros En Sistemas De Producción Bovina De Las Regiones Caribe Y

Valles Interandinos”. Páginas 1 – 10. (2)

VALENCIA. Celia. Prácticas para La Asignatura de Edafología. Valencia

Isla. 2004.

Page 113: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

113

ANEXOS

Page 114: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

114

Anexo 1. Cuadro: RESUMEN ANALISIS DE SUELOS IGAC 2012

PARCELA DE ESTUDIO

RESUMEN DE LAS PROPIEDADES DEL SUELO

PH CARBON

ORGANICO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO

CATIONICO

BASES TOTALES

POTASIO SATURACION DE

BASES FOSFORO

1 6 0,19 13,6 10,9 0,2 79,7 19,5

2 6,1 0,4 9,8 7,3 0,3 74,6 63,5

3 6,7 0,5 3,6 1,3 0,1 35,5 13,5

4 7,1 1,1 9 9,4 0,3 SAT 96,3

5 6,5 1 3,9 5,4 0,1 SAT 12,4

6 7,6 0,3 6 7,9 0,15 SAT 42,4

7 6,4 1,24 9,3 8 0,2 85,3 51,5

8 5,7 0,8 9,5 6,1 0,2 63,9 17,2

9 5,9 1,2 8 6,3 0,1 79,6 19,5

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Page 115: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

115

Anexo 2. CLASIFICACIÓN CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO

SEGÚN IGAC

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Anexo 3. CLASIFICACIÓN BASES INTERCAMBIABLES SEGÚN IGAC

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Anexo 4. CLASIFICACIÓN CARBON ORGANICO SEGÚN IGAC

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Page 116: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

116

Anexo 5. CLASIFICACIÓN FÓSFORO DISPONIBLE SEGÚN IGAC

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Anexo 6. RELACIÓN DEL PH SEGÚN IGAC

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Page 117: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

117

Anexo 7. CONSIDERACIONES GENERALES PARA INTERPRETAR ANÁLISIS DE SUELO

FUENTE: ENSERVICES S.A.S

Page 118: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

118

ANEXO 8: RESULATDOS DE ANÁLSIS DE SUELOS

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S

Page 119: PROYECTO FINAL CON NORMAS INCONTEC LEIDIS DAZA F (1)

119

ANEXO 8: RESULATDOS DE ANÁLSIS DE SUELOS

FUENTE: ENGSERVICES S.A.S