ZANJAS DE INFILTRACIÓN

ZANJAS DE INFILTRACIÓN

INTRODUCCIÓN

El suelo es un recurso natural básico que sirve de enlace entre los factores bióticos y abióticos de los ecosistemas terrestres. Actualmente es considerado un recurso no renovable; su pérdida constituye un problema para las generaciones actuales y futuras (10). Ante el contexto del cambio climático, el mantenimiento de estas funciones a través de prácticas de conservación es cada vez más relevante, más aún cuando con ello se aumenta el secuestro de carbono y se propicia la adaptación de la sociedad y de los ecosistemas al cambio climático (6).

La erosión y la baja disponibilidad de agua en zonas áridas, semiáridas y subhúmedas, conocidas como áreas secas, son problemas de importancia local y global. Estos fenómenos conducen hacia la desertificación, forma irreversible de degradación caracterizada por la desaparición física del suelo, con graves implicaciones en la vida de los ecosistemas donde el factor limitante es el agua (Yaguana, 2015).

Las técnicas de conservación de suelos son aquellas actividades que se ejecutan para reducir y evitar las pérdidas del mismo por causa de la erosión, además de aumentar la productividad de la tierra (4).

Una de las maneras de ayudar a resolver estas problemáticas es la construcción de zanjas de infiltración, que son practicas mecánicas de conservación de suelos que favorecen la retención de agua y sedimentos (Yaguana, 2015).

Las zanjas de infiltración constituyen la principal práctica de conservación de suelos realizada en México y se implementa indistintamente en diversas condiciones geográficas y ecológicas (6) cuya finalidad es, Interceptar los escurrimientos superficiales, favorecer la infiltración del agua al subsuelo, atenuar las condiciones que propician erosión hídrica, conducir los escurrimientos a velocidades no erosivas a cauces de arroyos naturales o a cárcavas estabilizadas y captar agua para la implantación exitosa de árboles frutales o forestales.

DEFINICIÓN

Las zanjas de infiltración son canales rectangulares o trapezoidal (13) (14) sin desnivel construidos en laderas, los cuales tienen por objetivo captar el agua que escurre, disminuyendo los procesos erosivos, al aumentar la infiltración del agua en el suelo. Estas obras de recuperación pueden ser construidas de forma manual o mecanizada, y se sitúan en la parte superior o media de una ladera, para capturar y almacenar la escorrentía proveniente de las cotas superiores (12).

La zanja con gradiente (1%), se utilizan para desfogar el exceso de agua, y se le conoce como zanja de desviación y se recomienda para suelos pesados y arcillosos. La zanja sin gradiente (0%) sirve para captar e infiltrar el agua y se recomienda construirla en suelos franco-arcillosos. Se debe tomar en cuenta la cantidad de precipitación en la zona, si llueve bastante se realizan zanjas de desviación; si llueve poco, se construyen zanjas de infiltración (1)

La zanja de infiltración es una excavación en el terreno, utilizada en zonas de baja precipitación (inferior a 250 mm al año), donde se acumula el agua de lluvia para que infiltre más agua en el suelo, proporcionando humedad a las plantas ubicadas en los bordes de ellas, en períodos de lluvias escasas (4). Se construyen transversalmente a la máxima pendiente del terreno y siguiendo las curvas a nivel, con el propósito de reducir la longitud de recorrido del agua de escorrentía, de tal modo que el caudal y la velocidad del agua es controlada a lo largo de la ladera; consecuentemente la energía erosiva del agua disminuye y la erosión del suelo que se produzca será menor. Las zanjas de ladera son efectivas en pendientes hasta de 50%. En terrenos donde el suelo es poco profundo (menos de 50 cm), son las obras físicas más adecuadas (14).

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1. Zanja de infiltración (5).

De acuerdo con los objetivos las zanjas de infiltración se pueden clasificar en zanjas de infiltración continuas (zanjas bordo) y discontinuas (Tinas ciegas).

• Tinas ciegas. Consiste en interrumpir la continuidad de las zanjas, dejando un tramo ciego cuyo valor o distancia depende de las condiciones de escurrimiento de la zona. Consiste en un conjunto de zanjas discontinuas, perpendiculares a la pendiente del terreno y de una longitud igual al ancho de la parcela, diseñada para captar el agua escurrida de las partes altas y controlar la erosión laminar.
• Zanja bordo. Consiste en el afloje, excavación o extracción y remoción del suelo a cielo abierto, en áreas previamente localizadas y trazadas a curvas de nivel (9), y de una longitud igual al ancho de la parcela, diseñada y construida para interceptar la escorrentía procedente de las partes altas de las laderas.

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1. Zanja de infiltración discontinuas y continuas. Fuente: Jol H. & Shamshuddin J. 2015

OBJETIVOS

Los objetivos que se persiguen con este tipo de obras son:

• La recarga de mantos acuíferos (10).
• Reducir la velocidad del escurrimiento en terrenos de ladera (10), acortando la longitud de la pendiente y disminuyendo los riesgos de la escorrentía (13); (7).
• La captación de agua de lluvia que puede ser útil para el desarrollo de especies vegetativas (10 y 5), ya que son agentes propiciadores de almacenamiento de humedad para los vegetales, a través del almacenamiento temporal de escorrentías superficiales (12).
• Control de sedimentos en las partes altas (7), para evitar que se azolven vasos de almacenamiento o terrenos de cultivo en la planicie (10).
• En las zonas de bosque, pueden ser usadas para la siembra de arbolitos en las reforestaciones (10).
• Controlar la erosión en laderas con cobertura vegetal deteriorada que requieren repoblación (3).
• Aumentar la producción de biomasa (3).

VENTAJAS

Las ventajas de aplicación de esta práctica son las siguientes:

• Mejora la retención de agua en la parcela, evitan su escurrimiento superficial y permiten que esta agua penetre al suelo ((5); (13); (14)).  El agua captada en la zanja beneficia el árbol en la parte inferior de la zanja.  Este efecto mejora la sobrevivencia de los árboles en la época seca, los hace más fuertes y se recuperan mejor después del verano (15).
• Aumento del valor de la parcela por conservación del suelo (15).
• Permite, en zonas degradadas, regenerar la vegetación natural y recuperar dichas laderas (14).
• En las zonas de cultivo la zanja de infiltración debe ubicarse principalmente en la cabecera del terreno de cultivo con la finalidad de captar las aguas superficiales provenientes de las partes altas. Así mismo las zanjas de infiltración son complementos de la construcción de terrazas de formación lenta de tierra las mismas que proveen de material para la construcción del muro (13).
• Controla la velocidad del agua de escorrentía y por lo tanto evita la erosión de los suelos.
• Requiere de poca mano de obra para su construcción (13).
• Es una práctica que exige una menor cantidad de mano de obra y fácil de construir. Favorece el crecimiento rápido de las plantas por la mayor disponibilidad de humedad del suelo. Ello permite combinarla con la instalación de especies forestales y pastos (14).

DESVENTAJAS

• Pueden constituir un obstáculo para el tránsito normal del ganado.
• Para mantener Su capacidad de almacenamiento, requieren mantenimiento, especialmente previo al inicio de las lluvias  permanente, por cuanto luego de las lluvias pueden ocurrir desbordes, por su colmatación y por tanto, la formación de cárcavas (14). Requiere de un mantenimiento permanente para evitar la sedimentación (13).
• No se construyen en parcelas con mal drenaje por el riesgo que aumenten el problema (15). No se recomiendan construirlas en terrenos de textura fina (franco-arcillosos, arcillosos) con problemas de disminuida permeabilidad (14).
• No se deben aplicar en terrenos susceptibles a deslizamientos.
• La construcción de zanjas podría aumentar la velocidad de escorrentía al actuar como canales de pendiente inclinada que resultan en un mayor riesgo de erosión del suelo si las zanjas no se hacen paralelas con las líneas de contorno (2).
• Un sistema de zanjas de infiltración por sí solo, no controla totalmente el fenómeno erosivo. Además, es necesario revegetar con pastos, o forestar los espacios intermedios entre zanjas, o adoptar otras prácticas conservacionistas (12).

Condiciones para establecer la obra o práctica y elementos básicos a considerar

EN LA ZONA

• Altura en msnm: Se utiliza en todas las alturas.
• Precipitación en mm: Tienen el objetivo principal de mejorar la infiltración de agua.  Por esta razón se utilizan en zonas secas y zonas con irregularidad de precipitación.  En zonas húmedas existe el riesgo de la acumulación de agua y la sobre saturación del suelo (15). En los suelos con alta permeabilidad relativa (se examinan las tasas de infiltración del. suelo y se comparan con los registros de la precipitación, utilizando un período de retorno de 10 años y la lluvia máxima en 24 horas).

 CONDICIONES ECOLOGICAS EN LA PARCELA

• Topografía: Se recomienda en las laderas desprovistas de vegetación de una cuenca hidrográfica donde se planea realizar una reforestación o para el establecimiento de huertos en terrenos de ladera.
• Textura del suelo: En suelos arcillosos de baja infiltración se deben hacer zanjas más profundas.  En suelos arenosos puede ser difícil estabilizar los taludes de las zanjas (15). Se prefiere suelos de textura mediana, como franco - arenosos o francos (14).
• Profundidad del suelo: La construcción de zanjas suficientemente profundas se dificulta en suelos muy superficiales (15). Se recomienda en laderas con una profundidad de suelo mayor de 30 cm (3).
• Capacidad de infiltración: En suelos de baja infiltración se acumula más agua en las zanjas.  En estos casos es importante hacer zanjas más profundas y combinarlas con otras técnicas que mejoran la infiltración en la superficie de la parcela.  El efecto de la disponibilidad de agua para los árboles en zonas secas con suelos de baja infiltración puede ser muy significativo.
• Drenaje del agua: No se construyen en parcelas con mal drenaje por el riesgo que aumenten el problema.
• Presencia de piedras en la parcela: En suelos pedregosos se recomienda la construcción de terrazas individuales con un muro de piedras en el lado inferior del árbol.
• Porcentaje de pendiente: La construcción requiere de bastante mano de obra.  Se justifican sobre todo en pendientes más fuertes en zonas semisecas. En pendientes fuertes se debe combinar con otras obras de conservación de suelos para retener el suelo en la parcela y para reducir la entrada de suelo en la zanja.

DISEÑO

El diseño de las obras de conservación y aprovechamiento de suelos y aguas debe considerar previamente cuatro conceptos hidrológicos; el periodo de retorno, las curvas intensidad-duración-frecuencia, la velocidad de infiltración de los suelos, y el coeficiente de escorrentía, para así diseñar las obras que favorecen la infiltración de aguas lluvias en condiciones desfavorables. Esta situación permite trabajar con un margen de seguridad, el cual minimiza el riesgo de que las obras sean sobrepasadas, de tal manera que permitan diseños confiables y efectivos para la ingeniería hidrológica.

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