Terrazas de Base Ancha.

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1 SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural Terrazas de Base Ancha.

2 Terrazas de base ancha baja. El espaciamiento depende de la tasa de infiltración, el escurrimiento y la permanencia del agua de escurrimiento en el canal. El bordo de la terraza debe tener la altura suficiente para protegerse de un exceso de escurrimiento acumulado en el canal. Si la permanencia del escurrimiento en el canal y es alta, los cultivos establecidos deben soportar inundaciones intermitentes con baja probabilidad de sufrir por exceso de agua. Las terrazas a niveles no tienen pendiente y se recomiendan para zonas con precipitaciones menores de 800 mm y la longitud de estas terrazas debe ser menor de 300 m. Generalmente, las terrazas de base ancha no se recomiendan para terrenos con pendientes mayores al 8% ya que los movimientos de tierra por corte y rellenos, así como los costos de construcción aumentan considerablemente. Definición. Definición y descripción Las terrazas de base ancha consisten de un bordo con una base bastante amplia con taludes mayores de 10:1 (ligera inclinación), de manera que la maquinaria agrícola puede laborear fácilmente todo el bordo. Las terrazas de base ancha consisten en una serie de canales y bordos amplios construidos con un espaciamiento adecuado al contorno con pendientes suaves. Estas terrazas se construyen con un gradiente variable o uniforme y no erosivo hacia una salida segura. También se les conoce como terrazas de canal. En este tipo de terraza, se cultiva incluso el área del bordo y no se pierde terreno para las operaciones agrícolas por efecto del terraceo. Las terrazas de base ancha se pueden construir con pendiente de desagüe y a nivel. Las terrazas de base ancha con pendiente se recomiendan generalmente para áreas donde la precipitación media anual es superior los 800 mm y donde el exceso de escurrimiento debe eliminarse rápidamente y con seguridad para proteger los cultivos de inundaciones y encharcamientos. Este tipo de terrazas se construyen con una pendiente constante en toda su longitud lo cual permite eliminar el exceso de agua en forma segura a un canal con salidas protegidas con vegetación. Las terrazas de base ancha con desnivel son de dos tipos: 1) terrazas con canal, también conocidas como terrazas de drenaje y 2) terrazas sin canal a nivel. En las terrazas del tipo de drenaje, generalmente se construye un canal al inicio de la pendiente frontal de la terraza, para conducir el exceso del escurrimiento a la salida. En las terrazas a nivel, toda la terraza se utiliza como canal para almacenar el agua a fin de que el agua permanezca mayor tiempo sobre el suelo, se infiltre y de esta manera quede almacenada en el perfil del suelo. Las terrazas a nivel se diseñan principalmente para la conservación de humedad y prevención de la pérdida de suelo en las zonas áridas y semiáridas, donde la precipitación es 2 Criterios para su selección: P ara las zonas planas de alto potencial productivo y mecanizadas se recomienda el uso de bordos y canales amplios normales. Para las zonas agrícolas tecnificadas donde no se pueden dejar partes del terreno sin sembrar. Objetivos R educir la longitud de la pendiente y minimizar la erosión Interceptar el escurrimiento de los terrenos cultivados o agostaderos a intervalos frecuentes y derivarlos a cauces protegidos o áreas de almacenamiento de los escurrimientos. Usar el espaciamiento entre las terrazas y los bordos para la producción de los cultivos y/o forraje Localización y condiciones de uso Este tipo de terrazas, de acuerdo con las experiencias existentes, se recomiendan para terrenos con pendientes menores del 8% y de topografía regular, ya que en pendientes mayores las operaciones de laboreo son más difíciles y los movimientos de tierra se incrementan.

3 En regiones húmedas donde existen problemas de erosión hídrica y drenaje. Para fines de cultivo, donde las pendientes no exceden el 8% en terrenos erosionables y del 12% en terrenos resistentes a la erosión. Para un periodo inicial de establecimiento de cobertura con pastos, la pendiente limitante es el 15%. En grandes extensiones de terreno agrícolas de buena productividad y alto grado de mecanización. Ventajas y limitaciones. Se puede laborear toda la superficie de la terraza. Se reduce el problema del combate de malas hierbas, arbustos y animales roedores en el bordo de la terraza en comparación con otros tipos de secciones. La construcción de este tipo de terrazas, requiere del movimiento de grandes volúmenes de tierra para satisfacer las especificaciones. Al aumentar la pendiente, se incrementa el volumen de tierra por remover para el relleno. A continuación se presentan dos casos típicos: Caso 1. Es necesario construir una terraza con una altura de 30 cm, y con material de préstamo aguas arriba, en un terreno con una pendiente de 4% (Figura 1). Figura 1. Profundidad de corte en un terreno con 4% de pendiente diente frontal de la terraza, que en este caso tiene una longitud de 4 m. Por lo tanto, el desnivel en esa porción será de 4 * 0.04 igual a 0.16 metros. Se nivela esa área con un corte y un relleno de 8 cm (sin considerar los cambios de volumen por compactación y abundamiento que sufre el material de corte). Como se requiere un bordo de 30 cm de altura, es necesario dar un corte adicional de 15 cm. De esta manera, el corte total será de 23 cm, los que están dados por 8 cm para nivelar, más 15 cm para formar el bordo. Caso 2. Se desea construir una terraza con altura de bordo de 30 cm en un terreno con 14% de declive y donde la pendiente frontal de la terraza tiene una longitud de 4 m. Figura 2. Profundidad de corte en un terreno con 14% de pendiente 28 cm 28 cm PENDIENTE FORNTAL 4.00 m NIVEL a) CORTE NECESARIO PARA NIVELAR EL TERRENO 15 cm PENDIENTE FRONTAL 4.00 m PROFUNDIDAD 30 cm. 28 cm PENDIENTE FRONTAL 4.00 m NIVEL 8 cm 8 cm 8 cm a) CORTE NECESARIO PARA NIVELAR EL TERRENO 15 cm PENDIENTE FRONTAL 4.00 m PROFUNDIDAD 30 cm. a) CORTE NECESARIO PARA DAR 30 cm DE ALTURA A LA TERRAZA El procedimiento a seguir es: Se determina la profundidad de corte necesario para nivelar el terreno correspondiente a la pen- b) CORTE NECESARIO PARA DAR 30 cm DE ALTURA A LA TERRAZA El procedimiento a seguir en este caso es: Se determina la profundidad de corte para nivelar el terreno correspondiente a la porción frontal que tiene una longitud de 4 m. Por lo tanto, el desnivel resultante del terreno en esa porción será de 4 x 0.14 igual a 0.56 metros. Debido a que en la pendiente frontal existe un desnivel de 56 cm, para nivelar esa área será necesario hacer un corte y un relleno de 28 cm (Figura 2a). Como se requiere un bordo de 30 cm de altura, es necesario dar un corte adicional de 15 cm. De esta forma, el corte total será de 43 cm, los que están dados por 28 cm para nivelar y 15 cm para formar el bordo (Figura 2b). 3

4 En la Figura 3 se muestra una terraza de base ancha construida en terrenos con una pendiente original del 4%. Figura 3. Terraza de base ancha giones con precipitación superior a los 800 mm, suelos erosionables o terrazas más estrechas; el IV se puede determinar a través de la siguiente fórmula: Donde: S es la pendiente (%) 4 IV S 10 Para las regiones menos húmedas y suelos normales se utilizara la siguiente formula Diseño y especificaciones Algunas consideraciones iníciales para este tipo de terrazas son: Longitud: No deben exceder los 300 m en la dirección del flujo. Ancho de 8 a 15 m para terrazas de base ancha con mecanización, y de 3 a 4 m para terrazas de base ancha modificadas. Gradiente: De acuerdo con la longitud de la terraza, el desnivel de canal debe limitarse del 0.1 a 0.5 %, dependiendo de las características de infiltración del suelo. En algunas ocasiones pueden diseñarse con gradientes variables de pendiente a lo largo de la terraza; por ejemplo, 0.1 % al inicio de la terraza y 0.5 % en la salida para mejor descarga de los escurrimientos. Para el diseño de las terrazas de base ancha, deben tomarse en cuenta la pendiente del terreno, la precipitación media anual, el tipo de terrazas más adecuada, el diseño de los canales en caso necesario, la disponibilidad y características de la maquinaria a utilizarse en el manejo y mantenimiento de las terrazas. En el diseño de las terrazas se deben considerar los siguientes aspectos: Cálculo del espaciamiento vertical y horizontal; Determinar la amplitud de las pendientes de corte, frontal y contrapendiente, y el ajuste de la amplitud de acuerdo con la disponibilidad de maquinaria. Determinar la capacidad de almacenamiento del sistema de terrazas; Intervalo vertical (IV): Para re- 6 IV S 10 El espaciamiento horizontal puede determinarse utilizando la formula siguiente: IH IV S *100 Profundidad de corte (Pd): Una vez que se determina la lámina de escurrimiento y la velocidad, la profundidad necesaria de corte (igual que para el relleno) puede calcularse mediante la fórmula siguiente: h Sw Pd 2 Donde: Pd es la profundidad de corte (cm); h es la profundidad del canal (profundidad del canal más la altura libre de bordo, i.e. 8 cm); S es la pendiente original del terreno en porcentaje; y w es la amplitud de la pendiente, (se considera que las tres pendientes son iguales) Amplitud de la pendiente: para terrenos donde las realización de las actividades agrícolas con mecanización tanto la pendiente frontal como la contrapendiente deben ser lo suficientemente amplias y suaves. El ancho recomendable para este lado de la pendiente es de 4 m o más, aunque se sugiere que el gradiente de la pendiente debe tener una relación de 5: 1 o menor. Para terrenos de pastoreo o para terrenos donde las actividades agrícolas no son frecuentes, se puede reducir la amplitud de la pendiente y aumentar el gradiente de la pendiente. El sistema de terrazas paralelas es adecuado para el trabajo mecanizado. Este sistema de terrazas será más efectivo a largo plazo si, al inicio de su operación, se utilizan gradientes de pendiente variable a lo largo del canal y se consideran cortes y rellenos adicionales. 4

5 Las pendientes de las terrazas de base ancha se muestran en la Figura 4. Las pendientes de las terrazas de base ancha se muestran en la Figura 4. El ancho de estas pendiente está determinado por el ancho de máquina una vez que se conoce la profundidad de canal (h) y la profundidad de corte (Pd), las pendientes laterales se pueden calcular de acuerdo con las fórmulas siguientes: w Sf h ( igual para Sc) w Sb cd Sw En donde: Sf es la pendiente frontal; Sc es la pendiente de corte y Sb es la Contrapendiente Figura 4. Sección transversal de terrazas de base ancha Superficie original H 0.45 m 0.45 m PENDIENTE DE CORTE PENDIENTE FRONTAL CONTRAPENDIENTE (4 mínimo) (4 mínimo P: 1-4 %) (4 mínimo) Se recomienda A o múltiplo (3 mínimo P: 5-8 %) Se recomienda A o múltiplo de A en todos las pendientes (2 mínimo P> 8 %) de A en todos las pendientes Se recomienda 6 m en pendientes mayores de 8 % Se recomienda A en todas las pendientes Se recomienda 6 m en pendientes mayores de 8 % Pendiente S original A = Ancho de la maquinaria a utilizarse en el laboreo de las terrazas P = Pendiente del terreno natural H = Altura del bordo de la terraza Ac Pendiente de corte (Sc) A. Sección transversal típica h Pd Af Pendiente frontal (Sf) Pd = Profundidad de Corte h = Profundidad del canal A = Ancho Ab Contrapendiente (Sb) Ejemplo: Calcular la profundidad de corte y relleno y las pendientes laterales de una terraza con 30 cm de flujo y una pendiente de 10%, donde se utilizara un equipo con 427 cm de ancho (Figura 3) (30 8) 0.1 x 427 Pd cm 2 (427) Sf ( Sc) 11.2 o 11:1 38 (427) Sb 5.14 o 5 : (0.1 x 427 Secciones Transversales: El canal debe tener la capacidad para drenar la escorrentía que se produce en la parte alta del terreno. Para el diseño del canal se recomienda utilizar los datos de una tormenta con un periodo de retorno de 10 años. Algunos criterios para las secciones transversales aplicables a Norteamérica son: m 2 en pendiente menores del 5% m 2 en pendiente de 5% a 8% m 2 en pendiente mayores del 8%. Estos criterios se aplican a canales de 30 a 45 cm de profundidad. Después de calcular la profundidad de corte y el gradiente de los taludes, como se indicó anteriormente, la sección transversal de corte (al igual que la de relleno) puede ser calculada aproximadamente usando trigonometría simple. El volumen por hectárea puede calcularse multiplicando la longitud lineal de la terraza por construir por la sección transversal. En el Cuadro 1 se muestran el intervalo vertical y la longitud recomendable de las terrazas de base ancha de acuerdo con los criterios de diseño seleccionados y la pendiente del terreno Recuerde que S+4/10, se aplica para regiones húmedas, S+6/10 para regiones menos húmedas y S/10+ 2, para regiones áridas y semiáridas. Pero las terrazas de base ancha a nivel no se aplican a pendientes mayores de 3% m Después de algunos años de laboreo B. Modifcación para terraza angosta 3 o 4 m Localización y procedimiento de supervisión Debe localizarse una salida natural segura. Esta puede ser un área de vegetación natural o un cauce protegido. El diseño es similar al de zanjas en laderas. Tanto el intervalo vertical (IV) cono el intervalo horizontal (IH) puede utilizarse para calcular espaciamiento entre dos terrazas. Los trabajos de topografía deben comenzar en parte superior del terreno y continuar hacia abajo, terraza por terraza. 5

6 Cuadro 1. Intervalo vertical y longitud de terrazas de base ancha por el tipo de pendiente Intervalo vertical (m) Longitud lineal (m/ha) Pendiente S+4/10 S+6/10 S/10+ 2 S+4/10 S+6/10 S/ Si se diseñaron gradientes variables en el trazo de la salida, debe utilizarse el nivel montado para el trazo del mismo. Para iniciar el trazo del final del tramo de mayor pendiente (e.g 0.5 %) y avanzar gradualmente hasta el extremos de menor pendiente (e.g, 0,1 %). El espaciamiento puede ajustarse en un intervalo de 10 a 25 %, dependiendo de los requerimientos de los cultivos y las condiciones del canal. Es esencial proteger adecuadamente la salida del agua. Deben eliminarse cualquier curvatura y estrechamiento de las secciones dentro del canal. Se sugiere trazar y estacar terrazas paralelas, aunque esto puede implicar cortes y rellenos adicionales, con el aumento en el costo de las obras. Generalmente, se estaca la línea central del canal, aunque se corre el riesgo de que se derriben fácilmente y se pierdan durante la construcción. Si es necesario, establezca una o dos líneas de estacas para reemplazar o indicar el ancho de las terrazas. Procedimiento de construcción Para la preparación del área seleccionada para la construcción de las terrazas se recomienda realizar razamientos de la superficie del suelo para eliminar la vegetación existente en el área de corte y relleno, el relleno de cárcavas y/o canalillos a fin de reducir los movimientos de tierra en la construcción de las terrazas. En suelos pesados y pedregosos, se recomienda el uso de equipos pesados, como el bulldozer; la motoconformadora se recomienda para suelos más ligeros. Un arado de disco o vertedera puede utilizarse para levantar y mover el suelo de uno o ambos lados. Operación y mantenimiento Se requiere un sistema de caminos que conecten de un sistema de terrazas de manera que se hagan más eficientes las labores agrícolas. En regiones húmedas o en suelos erosionables, debe establecerse un cauce protegido previo a la construcción de terrazas. Para el manejo del cultivo entre dos terrazas, se recomienda el uso de de prácticas de conservación de naturaleza agronómica. Por lo general, estos incluyen el laboreo al contorno, el surcado al contorno, manejo de residuos, el uso de cultivos de cobertera y la rotación de cultivos. Protección y mantenimiento Los cauces de salida del escurrimiento o las áreas naturales con vegetación deben protegerse y mantenerse libres de obstáculos que impidan el flujo del agua. Los canales no deben usarse como caminos y los obstáculos al flujo del agua deben eliminarse rápidamente. Eliminar barreras de tierra y colocarlos en el bordo de la terraza. Los métodos de laboreo deben cambiarse año con año para prevenir la formación de un segundo bordo en la parte alta del canal. Asegúrese de que los extremos de salida se mantienen abiertos. El perfil de la terraza y la altura de los bordos deben revisarse y mantenerse continuamente Bibliografía: Carman,D. Terraces. Protection Water Quality. USDA NRCS, Little Rock. Arkansas. FAO Guidelines for watershed management. Conservation Guide No. 1. Rome Italy. FAO. 293 pp. Powel, M.G., K.A. McVay Terrace Maintenance. Conservation Farming. KState. Kansas State University. SARH. Colegio de Postgraduados Manual de conservación del suelo y del agua. Montecillo, Estado de México. México. 581 pp. 6

7 Schwab, G.O., D.D. Fangmeier., W.J. Elliot and R.K. Frevert Soil and Water Conservation Engineering. Fourth Edition. New York. USA. John Wiley & Sons Inc. 507 pp. USDA, NRCS. National Engineering Handbook. Engineering Field Handbook. Elaboraron: Erasmo Rubio Granados Mario R. Martínez Menes 7

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