Potencial de mallas tejidas en fibras de fique (furcraea) para la

•

SIN SIGLA

Lusbin CABALLERO GONZALEZ

31/1/2024

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Ingeniería Civil

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
2021
Potencial de mallas tejidas en fibras de fique (furcraea) para la Potencial de mallas tejidas en fibras de fique (furcraea) para la
protección del suelo y el control de erosión en taludes protección del suelo y el control de erosión en taludes
María Celeste Mejía Peralta
Universidad de la Salle, Bogotá D.C., mmejia61@unisalle.edu.co
Jhennyfer Jeraldyn Gutiérrez Fontalvo
Universidad de la Salle, Bogotá D.C., jhgutierrez82@unisalle.edu.co
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Citación recomendada Citación recomendada
Mejía Peralta, M. C., & Gutiérrez Fontalvo, J. J. (2021). Potencial de mallas tejidas en fibras de fique
(furcraea) para la protección del suelo y el control de erosión en taludes. Retrieved from
https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/949
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POTENCIAL DE MALLAS TEJIDAS EN FIBRAS DE FIQUE (Furcraea) PARA LA
PROTECCIÓN DEL SUELO Y EL CONTROL DE EROSIÓN EN TALUDES

María Celeste Mejía Peralta
Jhennyfer Jeraldyn Gutiérrez Fontalvo

Universidad de La Salle
Bogotá D.C.
2021

POTENCIAL DE MALLAS TEJIDAS EN FIBRAS DE FIQUE (Furcraea) PARA LA
PROTECCIÓN DEL SUELO Y EL CONTROL DE EROSIÓN EN TALUDES

María Celeste Mejía Peralta
Jhennyfer Jeraldyn Gutiérrez Fontalvo

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Civil

Director
MSC Edgar Alexander Padilla González

Universidad de La Salle
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería Civil
Bogotá D.C.
2021

AGRADECIMIENTOS
Inicialmente, le damos gracias a Dios por permitirnos tener una grata experiencia en
nuestro paso por la universidad. Le agradecemos a nuestros padres, familiares y amigos, por ser
un apoyo incondicional en el proceso de realización de este proyecto y en cada aspecto de nuestras
vidas, a nuestros profesores por enseñarnos y guiarnos en nuestro desarrollo como ingenieras
civiles y a la Universidad de la Salle por darnos la oportunidad de formarnos ética y
profesionalmente.

TABLA DE CONTENIDO
1. RESUMEN ............................................................................................................................ 12
2. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 13
2.1. Formulación del problema ............................................................................................. 14
3. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 15
3.1. Objetivo general ............................................................................................................. 15
3.2. Objetivos específicos...................................................................................................... 16
4. ANTECEDENTES ................................................................................................................... 16
5. MARCO TEORICO.................................................................................................................. 20
5.1. Fique ................................................................................................................................... 21
5.2. Origen ................................................................................................................................. 22
5.3. Distribución ....................................................................................................................... 22
5.4. Condiciones físicas y ambientales...................................................................................... 23
6. MARCO CONCEPTUAL ........................................................................................................ 25
7. MARCO LEGAL ...................................................................................................................... 33
8. MATERIALES Y METODOS ................................................................................................. 35
8.1. FASE 1. DIAGNOSTICO .................................................................................................. 35
8.1.1. Descripción de la zona de estudio ............................................................................... 35
8.1.2. Climatología e Hidrología de la zona .......................................................................... 36
8.2. FASE 2. CARACTERIZACIÓN FÍSICA .......................................................................... 39

8.2.1. Laboratorios. ................................................................................................................ 39
8.2.2. Prueba de infiltración. .................................................................................................. 40
8.3. FASE 3. OBTENCIÓN DE INSUMOS ............................................................................. 43
8.3.1. Proceso productivo. ..................................................................................................... 43
8.4. FASE 4. DISEÑO CONSTRUCTIVO. ............................................................................. 43
8.4.1. Diseño del talud. .......................................................................................................... 43
8.4.2. Diseño del sistema de drenaje y la zanja de coronación. ............................................. 45
8.5. FASE 5: CONTRUCCION E IMPLEMENTACION ........................................................ 48
8.5.1. Construcción del talud ................................................................................................. 48
8.5.2. Construcción del sistema de drenaje ........................................................................... 50
8.5.3. Instalación de la malla ................................................................................................. 52
8.6. FASE 6: EVALUACIÓN EN CONDICIONES NATURALES........................................ 53
8.6.1. Registro de perdida de suelo experimental .................................................................. 53
8.6.2. Recolecta de datos pluviométricos.............................................................................. 54
8.7. FASE 7: EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECANICO DE LAS MALLAS
EN DIFERENTES EDADES .................................................................................................... 55
9. SIMULACIÓN DE TALUD..................................................................................................... 58
9.1. Construcción del talud ........................................................................................................ 58
9.2. Construcción de sistema de drenaje ................................................................................... 60
9.3. Instalación de mallas de fibra de Fique. ............................................................................. 61

9.4. Sistema de simulación de precipitaciones .......................................................................... 62
9.5. Registro de perdida de suelo experimental en peceras. ...................................................... 63
10. ANALISIS Y RESULTADOS ............................................................................................... 65
10.1. Sistematización del proceso de elaboración de las mallas de fibra de fique utilizadas en la
protección del suelo y reducción de la erosión en taludes. ....................................................... 65
10.2. Caracterización de las condiciones físicas y mecánicas de la zona de estudio ................ 70
10.2.1. SLIDE ........................................................................................................................ 72
10.3. Comportamiento mecánico de la malla en condiciones naturales de erosión, precipitación
y humedad. ................................................................................................................................ 75
10.4. Capacidad de la malla tejida con fibras de fique para control de la erosión en taludes, en
condiciones naturales de precipitación y humedad. .................................................................. 82
10.4.1. Evaluación de la capacidad de la malla tejida con fibra de fique para control de la
erosión en Campo. ................................................................................................................. 82
10.4.2. Evaluación de la capacidad de la malla tejida con fibra de fique para control de la
erosión en las peceras. ........................................................................................................... 99
10.4.3. Análisis comparativo entre el talud en campo y su simulación. .............................. 109
10.5. Descubrimientos, observaciones y anomalías. ............................................................... 111
10.5.1. Talud en campo ....................................................................................................... 111
10.5.2. Simulación de talud. ................................................................................................ 117
11. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 118
12. RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 120

12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.................................................................................. 121
13. ANEXOS .............................................................................................................................. 125
13.1. Precipitaciones .............................................................................................................. 125
13.2. Intensidad de la lluvia y caudal en la zona de estudio. .................................................. 133
13.3. Laboratorios ................................................................................................................... 135
13.4. Ensayo de infiltración..................................................................................................... 144

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1. Efectos de la erosión en el suelo. ................................................................................................ 15
Figura 2. Valores de tensión de las ramas de retamos según tiempo de secado y diámetro. ..................... 17
Figura 3. talud simulado para la implementación de Mallas de fibras de Retamo Espinoso, bajo un
sistema de riego........................................................................................................................................... 18
Figura 4. Taludes de estudio ...................................................................................................................... 20
Figura 5. Fibra de fique .............................................................................................................................. 22
Figura 6. Principales departamentos productores de fique. ....................................................................... 23
Figura 7. Producción de la fibra de fique. .................................................................................................. 24
Figura 8. Ubicación del Municipio ............................................................................................................ 36
Figura 9. Precipitación promedio mensual registrada en la estación San Benito en los últimos años. ...... 38
Figura 10. Precipitación promedio mensual registrada en la estación Leticia en los últimos 20 años. ..... 38
Figura 11. Precipitación promedio mensual registrada en la estación Rincón El en los últimos 20 años. 39
Figura 12. Color del suelo. ......................................................................................................................... 40
Figura 13. Muestra de suelo de 20x20 cm. ................................................................................................ 40
Figura 14. Método Porchet ........................................................................................................................ 41
Figura 15. Agujero Cilíndrico. ................................................................................................................... 42
Figura 16. Perfil del Talud. ........................................................................................................................ 44
Figura 17. Diseño de talud en campo......................................................................................................... 45
Figura 18. Curva IDF. ................................................................................................................................ 46
Figura 19. Ubicación del talud. .................................................................................................................. 48
Figura 20. Talud virgen. ............................................................................................................................ 49
Figura 21. Construcción del talud. ............................................................................................................. 49
Figura 22. Corte de la tubería. ................................................................................................................... 50
Figura 23. Tuberías del sistema de drenaje. ...............................................................................................50
Figura 24. Tanque de almacenamiento. ..................................................................................................... 51
Figura 25. Proceso de instalación del sistema de drenaje. ......................................................................... 52
Figura 26. Instalación de la malla. ............................................................................................................. 52
Figura 27. Limpieza del sistema de drenaje. .............................................................................................. 53
Figura 28. Estimación del volumen de agua que llega a los tanques. ........................................................ 53
Figura 29. Secado de las muestras. ............................................................................................................ 54
Figura 30. Peso de la muestra seca. .......................................................................................................... 54
Figura 31. Pluviómetro. ............................................................................................................................. 55
Figura 32. Malla instalada durante 2 meses ............................................................................................... 56
Figura 33. Mallas instaladas durante 1 mes ............................................................................................... 56
Figura 34. Mallas recién hechas. ................................................................................................................ 57
Figura 35. Evaluación del comportamiento mecánico de mallas a diferentes edades ............................... 57
Figura 36. Parte externa de las peceras ...................................................................................................... 58
Figura 37. Parte interior de las peceras ...................................................................................................... 59
Figura 38. Suelo extraído del terreno natural, para conformación del talud artificial. .............................. 59
Figura 39. Construcción de talud y cajón de soporte ................................................................................. 60
Figura 40. Simulación del talud y sistema de drenaje................................................................................ 61
Figura 41. Instalación de malla de fique en el talud de simulación. .......................................................... 61

Figura 42. Volumen para precipitaciones .................................................................................................. 63
Figura 43. Caja de lluvia ............................................................................................................................ 63
Figura 44. Muestras recolectadas de escorrentía e infiltración. ................................................................. 64
Figura 45. Secado de las muestras. ............................................................................................................ 64
Figura 46. Peso de la muestra seca. .......................................................................................................... 65
Figura 47. Fique (Furcraea) ....................................................................................................................... 65
Figura 48. Hojas de fique (Furcraea). ........................................................................................................ 66
Figura 49. Manojos secos de fique ............................................................................................................ 67
Figura 50. Maquina desfibradora a motor .................................................................................................. 68
Figura 51. Malla 2x2 (m) ........................................................................................................................... 68
Figura 52. Malla 30x30 (cm) ..................................................................................................................... 69
Figura 53. Elaboración de la malla ............................................................................................................ 70
Figura 54. Trenzas tejidas .......................................................................................................................... 70
Figura 55. carta de plasticidad de Casagrande. .......................................................................................... 71
Figura 56. Definición de material .............................................................................................................. 73
Figura 57. Factores de seguridad según Fellenius, Bishop, Spencer ......................................................... 73
Figura 58. Variación en el color de la fibra de fique al estar expuesta a los factores ambientales ............ 75
Figura 59. mallas de diferentes edades (nueva, 1 mes, 2 meses) ............................................................... 76
Figura 60. Esfuerzo y deformación máxima MN1 .................................................................................... 77
Figura 61. Esfuerzo y deformación máxima MN2 .................................................................................... 77
Figura 62. Esfuerzo y deformación máxima MN3 .................................................................................... 78
Figura 63. Esfuerzo y deformación máxima M11 ...................................................................................... 79
Figura 64. Esfuerzo y deformación máxima M12 ..................................................................................... 79
Figura 65. Esfuerzo y deformación máxima M13 ..................................................................................... 80
Figura 66.Esfuerzo y deformación máxima M21 ...................................................................................... 81
Figura 67. Esfuerzo y deformación máxima M22 ..................................................................................... 81
Figura 68. Datos de precipitación. ............................................................................................................. 82
Figura 69. Lluvias registradas en los meses de agosto, septiembre y octubre. .......................................... 84
Figura 70. Precitaciones y volúmenes registradas. .................................................................................... 87
Figura 71. Precipitaciones y perdidas de suelo registradas. ....................................................................... 88
Figura 72. Precipitación vs Volumen (parcela con malla) ......................................................................... 89
Figura 73. Precipitación vs Volumen (Parcela sin malla). ......................................................................... 89
Figura 74. Precipitación vs Perdida de suelo (Parcela con malla). ............................................................ 90
Figura 75. Precipitación vs Perdida de suelo (Parcela sin malla). ............................................................. 90
Figura 76. Relación entre la intensidad y la perdida de suelo en el talud con malla. ................................ 93
Figura 77. Relación entre la intensidad y la perdida de suelo en el talud con malla. ................................ 93
Figura 78. Escorrentía vs precipitaciones en condiciones Secas. .............................................................. 95
Figura 79. Afectación de la condición hidrológica en la escorrentía. ........................................................ 96
Figura 80. Tendencia polinómica del crecimiento vegetal........................................................................ 97
Figura 81. Relación entre la cobertura vegetal y la perdida de suelo en lluvias de 2 mm. ........................ 98
Figura 82. Relación entre la cobertura vegetal y la perdida de suelo en lluvias de 8 mm. ........................ 98
Figura 83. Datos de precipitación. ............................................................................................................. 99
Figura 84. Precipitaciones registradas durante el ciclo de simulación..................................................... 100
Figura 85.. Porcentajes de pérdidas de suelo por infiltración y escorrentía (simulación) ........................ 104

Figura 86. Precipitación Vs volumen para escorrentía (simulación) ....................................................... 104
Figura 87. Precipitación Vs volumen para infiltración (simulación) ....................................................... 105
Figura 88. Perdida de suelo Vs precipitación para escorrentía (simulación) ........................................... 105
Figura 89. Perdida de suelo Vs precipitación para infiltración (simulación) ........................................... 106
Figura 90. Reducción de escorrentía en campo y en simulación. ............................................................ 109
Figura 91. Porcentajes de infiltración en el talud con malla (Simulación y campo). .............................. 110
Figura 92. Porcentajes de infiltración en el talud sin malla (Simulación y campo). ................................ 110
Figura 93. Anomalía en la muestra del 15/08/21. .................................................................................... 111
Figura 94. Tubería para la separación de los taludes. .............................................................................. 112
Figura 95. Canal en potrero vecino al talud. ........................................................................................... 112
Figura 96. Relleno en la tubería. .............................................................................................................. 113
Figura 97. Tanques rebosados.................................................................................................................. 113
Figura 98. Obstrucción de la ruta. ............................................................................................................ 114
Figura 99. Animales encontrados en las muestras. .................................................................................. 114
Figura 100. Vegetación en los taludes 13/09/21 ...................................................................................... 115
Figura 101. Vegetación en los taludes 24/09/21. ..................................................................................... 115
Figura 102. Vegetación en los taludes 30/09/21 ...................................................................................... 116
Figura 103. Vegetación en los taludes 08/10/21 ...................................................................................... 116
Figura 104. Vegetación en los taludes 12/10/21 ...................................................................................... 117
Figura 105. Surcos en el suelo. ................................................................................................................ 117
Figura 106. Aspecto físico del suelo luego de la simulación de la precipitación de 60mm .................... 118

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación taxonómica del fique. ............................................................................................. 21
Tabla 2. Dimensiones del Talud................................................................................................................. 44
Tabla 3. Parámetros de cálculo IDF por regiones geográficas. .................................................................. 46
Tabla 4. Coeficientes de impermeabilidad. ................................................................................................ 47
Tabla 5. Volumen de agua. ........................................................................................................................ 48
Tabla 6. Dimensiones del Talud................................................................................................................. 58
Tabla 7. Resultados de los laboratorios. ..................................................................................................... 71
Tabla 8. Categoría de permeabilidad. ........................................................................................................ 72
Tabla 9. Esfuerzo y deformación máxima MN1 ........................................................................................ 77
Tabla 10. Esfuerzo y deformación máxima MN2. ...................................................................................... 77
Tabla 11.Esfuerzo y deformación máxima MN3 ....................................................................................... 78
Tabla 12. Esfuerzo y deformación máxima M11 ........................................................................................ 78
Tabla 13. Esfuerzo y deformación máxima M12 ....................................................................................... 79
Tabla 14. Esfuerzo y deformación máxima M13 ....................................................................................... 80
Tabla 15. Esfuerzo y deformación máxima M21 ....................................................................................... 80
Tabla 16. Esfuerzo y deformación máxima M22 ....................................................................................... 81
Tabla 17. Porcentajes de escorrentía, infiltración y reducción de la infiltración en las parcelas con y sin
malla. ........................................................................................................................................................... 85
Tabla 18. Perdida del suelo de los taludes en campo. ................................................................................ 86
Tabla 19. Precipitaciones que presentan escorrentía. ................................................................................. 91
Tabla 20. Intensidad de los eventos. .......................................................................................................... 92
Tabla 22. Rangos para la clasificación de las condiciones hidrológicas. ................................................... 94
Tabla 23. Condiciones hidrológicas. .......................................................................................................... 94
Tabla 24. Porcentaje de cobertura vegetal en los taludes. .......................................................................... 96
Tabla 25. Volúmenes de agua recolectados para escorrentía e infiltración ............................................ 100
Tabla 26. Reducción de escorrentía superior ........................................................................................... 102
Tabla 27. Peso de la muestra de suelo seca (g) ........................................................................................ 102
Tabla 28. Cálculos de perdida de suelo por escorrentía e infiltración ..................................................... 103
Tabla 29. Porcentajes de pérdidas de suelo por infiltración y escorrentía (simulación) .......................... 10312

1. RESUMEN
El proyecto establece la elaboración, evaluación y estudio de mallas tejidas con fibras
extraídas de la planta Furcraea o fique, pretendiendo determinar su eficacia en la protección de los
taludes y reducción de la erosión laminar en los suelos, ya que esta última puede afectar la
infiltración, el almacenamiento y el drenaje del agua en el suelo, afecta sistemáticamente su
fertilidad y reduce sus servicios ecosistémicos disminuyendo su productividad, reduciendo su
estabilidad y amplificando el riesgo hidrogeológico como deslizamientos de tierra o inundaciones,
provocando así pérdidas socioeconómicas importantes.
Para determinar lo anteriormente planteado, se realizaron dos pruebas, una en campo en
taludes ubicados en el departamento del Cesar en el municipio de San Diego a aproximadamente
26,23 km de Valledupar, los cuales están sometidos a condiciones naturales de erosión,
precipitación y humedad; y la otra, mediante taludes artificiales construidos en peceras
transparentes, simulando lluvias con ayuda de un sistema de riego. En ambos casos, se instaló una
malla en un talud y se dejó otro totalmente descubierto, midiendo la escorrentía, infiltración y
perdida de suelo de cada uno, para su posterior análisis y comparación. Para apoyar estas pruebas,
se realizaron diversos ensayos, investigaciones y cálculos para establecer las condiciones físicas,
mecánicas y ambientales de la zona de estudio, además del comportamiento de las mallas una vez
fueron sometidas a las condiciones de precipitación.
Como resultado se observó que la parcela cubierta con la malla presentaba una disminución
significativa en la escorrentía y la pérdida de suelo, retención de humedad y cambios en el
crecimiento de la vegetación con respecto a la parcela descubierta.

2. INTRODUCCIÓN

Cuando se degradan los suelos, debido a la acción del agua, viento y demás factores
ambientales, los taludes quedan expuestos y vulnerables, perdiendo así firmeza y agarre, ya que se
reduce la fertilidad en la capa superficial del talud impidiendo la proliferación de plantas que con
sus raíces refuerzan y anclan el suelo aumentando su resistencia al corte, lo que representa un
peligro para las comunidades involucradas cuando no se cuenta con un plan de gestión de riesgos,
ya que dicha inestabilidad producto de las escorrentías y desgaste de la superficie del talud da paso
a deslizamientos, avenidas torrenciales, derrumbes y transporte de sedimentos que afectan
principalmente redes de drenaje, provoca inundaciones, alteraciones en el transito e incluso ponen
en riesgo la vida.
Este problema no es particular, en todo el planeta, en las últimas 4 década se registra erosión
en aproximadamente una tercera parte del suelo; según estudios realizados por el IDEAM, MADS
y U.D.C.A. (2015) el 40 % de la superficie continental e insular es afectada por la erosión, de esta
área afectada el 20% se presenta como erosión ligera, el 17% erosión moderada, el 3% erosión
severa y el 0.2% erosión muy severa (irreversible). Mientras que, en Colombia según el IDEAM,
los departamentos que presentan más del 70% de erosión del suelo son: Cesar (81,9%), Caldas
(81,9%), Córdoba (80,9%), Cundinamarca (80,3%), Santander (79,4%), La Guajira (79,3%),
Atlántico (77,9%), Magdalena (76,9%), Sucre (75,1%), Tolima (73,7%), Quindío (72,7%), Huila
(72,5%) y Boyacá (72,1%).
A causa de lo descrito en los párrafos anteriores se vuelve necesario el uso de técnicas
capaces de contrarrestar los daños generados en el suelo por la erosión, una alternativa viable tanto
en el ámbito económico, como en el ámbito ambiental, e incluso social, es el uso de mallas
elaboradas en fibras de fique.

Las mallas elaboradas en fibra de fique, siendo este un material biodegrable, que entre sus
virtudes está permitir el crecimiento de las diferentes especies vegetales pertenecientes al
ecosistema sin contaminar el medio ambiente, disminuyen así el impacto negativo de los factores
erosivos como la lluvia, frenando la velocidad y energía cinética de las gotas de agua.
Adicionalmente estas mallas evitan el salpique una vez han impactado las gotas de agua
permitiendo que la humedad llegue al suelo sin desencadenar daños en su capa superficial, otro
beneficio se fundamenta en el recubrimiento que proporciona la malla el área expuesta del talud,
neutralizando el viento, evitando la perdida de partículas finas del suelo, y el resecamiento rápido.
Otro factor importante es el impacto en el ámbito social, ya que la producción de fique es
uno de los pilares de la economía en la parte sur del departamento de La Guajira, un departamento
que como es bien sabido ha sido afectado en gran forma por los efectos de la pandemia que
agudizaron los problemas existentes de pobreza extrema.
En este orden de ideas la elaboración e implementación de mallas en fibra de fique se convierte en
una respuesta viable al problema protección del suelo y erosión de taludes.
2.1. Formulación del problema

Entre las causas de la degradación de los suelos en Colombia, encontramos: la
deforestación, actividades que son dadas por factores socioeconómicos, incendios de la cobertura
vegetal, climas secos y el terraceo sin planificación de construcción ni conservación (IDEAM
2021). Ahora bien, la erosión laminar, es la clase dominante en el país y afecta a 32678.635
hectáreas (28.6%), las cuales dependen de las especies vegetales sobre el talud y su pendiente y
con lleva a efectos negativos como la desertificación y deslizamientos de suelos.

Este tipo de erosión, se presentan tanto en laderas como en taludes artificial; este último
son ejecutados para construir vías de comunicación, caminos, canales, ferrocarriles, presas de
tierra y obras de protección contra la acción de los ríos que dan como resultado exposiciones de
materiales del suelo y subsuelo altamente vulnerables a la erosión hídrica y sobre todo a súbitos
movimientos en masa (FAO, 1986, citada por Marín, 1992).
Figura 1. Efectos de la erosión en el suelo.

Fuente. (IDEAM, 2019)

Por lo anterior se vuelve necesario plantear una solución para estas implicaciones basada
en un sistema sostenible, confiable y seguro, capaz de competir con los productos sintéticos del
mercado para solucionar los problemas causados por la erosión de taludes, y permitiendo la
regeneración de la capa vegetal combatiendo así dos problemas, la inestabilidad y degradación del
talud y el uso de materiales sintéticos.
3. OBJETIVOS

3.1. Objetivo general

Evaluar el comportamiento de una malla tejida en fibras de fique para su implementación en la
protección del suelo y reducción de la erosión de taludes.

3.2. Objetivos específicos

• Sistematizar el proceso de elaboración de las mallas de fibra de fique utilizadas en
la protección del suelo y reducción de la erosión en taludes.
• Caracterizar las condiciones físicas, mecánicas y ambientales de la zona de estudio
donde se implementará el modelo con y sin malla.
• Determinar el comportamiento mecánico de la malla en condiciones naturales de
erosión, precipitación y humedad.
• Determinar la capacidad de la malla tejida en fibras de fique para control de la
erosión en taludes, en condiciones naturales de precipitación y humedad.4. ANTECEDENTES

En los últimos años se han realizado diversos estudios en cuanto a la implementación de fibras
naturales como método para estabilizar taludes. Lida Caicedo y Paola Ardila, Estudiantes de la
Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Colombia, en el año 2017 desarrollaron un
proyecto titulado “Beneficios de los mantos de control de erosión temporal para la recuperación y
protección de taludes y representación en un modelo físico de laboratorio.” el cual abarca, entre
otros aspectos, la revegetación de los taludes para el control de erosión del suelo por falla
superficial, mediante la utilización de fibras como el fique, el yute y la fibra de coco.
El proyecto permite conocer grandes adelantos en procesos de revegetación con agro textiles,
en este, se realizó el montaje de un modelo físico con el fin de evidenciar la utilidad y efectividad
de un manto temporal de control de erosión hecho de fique y yute. En superficies que simulaban
taludes de 45 grados, plantearon tres escenarios o simulaciones que abarcaban diferentes
condiciones en cuanto a la precipitación y la implementación del manto, Demostrando con esto,

que el manto permitía la adecuada revegetación del talud para el control de la erosión, ya que
protege la semilla evitando afectaciones provocadas por las lluvias y adicionalmente de factores
externos, como las aves, lo que posibilita la germinación de la semilla.
En ese mismo año, en la Universidad de La Salle se realizó un proyecto de investigación
titulado “Potencial del retamo espinoso (ulex europaeus l.) como materia prima para la elaboración
de agromantos, según su resistencia a la tracción.” En el cual se analiza la resistencia y demás
propiedades del retamo espinoso en comparación con la fibra del finque; Concluyendo que la fibra
de fique tiene mayor potencial ya que presenta mayor resistencia. La investigación ofrece los
valores de tensión que puede alcanzar las ramas de retamo espinoso en condiciones secas y con un
mes bajo tierra en condiciones húmedas, evidenciando que presenta mayor resistencia a mayor
tiempo de secado.
Figura 2. Valores de tensión de las ramas de retamos según tiempo de secado y diámetro.

Fuente. Mora, S (2017).

Posteriormente en el año 2019 Natalia Ortiz, estudiante de ingeniería de la Universidad de
la Salle, realizo un proyecto titulado “Evaluación de una malla tejida de Retamo Espinoso (Ulex
Tensión
Seco
(MPa) 1 mes
humedo
(MPa)
Tiempo secado
medio
Diametro ambiente
ramas
1
Semana
2
Semanas
4
Semanas
0.14
Semanas
Horno
2 mm
24.71 30.25 36.35 39.51
5 mm
24.59 26.05 27.81 27.21
7 mm
21.35 27.53 29.70 26.94
8.69 4.05 5.26 ---
13.53 10.34 10.78 ---
13.28 9.57 8.65 ---

europaeus L) para protección de la erosión en taludes”. Fabricando mallas tejidas con retamo
espinoso y sometiéndolas a un sistema de riesgo como simulación de lluvias, con el fin de estudiar
su comportamiento y su capacidad de protección del suelo, de la misma forma, se realizaron
diversos ensayos de laboratorio para determinar su resistencia a la tracción.
Figura 3. talud simulado para la implementación de Mallas de fibras de Retamo Espinoso, bajo
un sistema de riego.

Fuente. Ortiz, N (2019)

Tras dichas pruebas se estableció que:
La humedad del suelo con o sin protección de mallas de Retamo Espinoso muestra un
comportamiento similar, de tal forma que las mallas no aumentan la conservación de humedad del
suelo manteniendo su condición natural, lo cual resulta suficiente para el desarrollo de la
vegetación. (Ortiz, N. 2019).
También tenemos como registro el trabajo de grado de las estudiantes de la Universidad
Católica Lida Caicedo González y Paola Ardila Ayala, el cual tiene como titulo beneficios de los
mantos de control de erosión temporal para la recuperación y protección de taludes y
representación en un modelo físico de laboratorio, en este trabajo de grado se hace un estudio al

efecto de la erosión de suelos y el uso de matos temporales de yute, fique, fibra de coco y malla
de polipropileno, esto con el fin de comparar el comportamiento del suelo frente al uso de los
diferentes materiales y las propiedades positivas o negativas que podrían traer al ser empleados los
matos en los taludes y su efecto hacia la erosión.
Para esta investigación se instalaron los mantos de acuerdo con sus propiedades, se estudió
su duración, contemplando que estos tienen una duración con funcionabilidad optima menor a 48
meses, se implementó un riego por goteo considerando que el riego por goteo es un sistema de
distribución uniforme de agua a baja presión, de manera periódica y de pequeños volúmenes. Con
este sistema se garantiza la humedad óptima para la semilla que está en germinación bajo el soporte
del MCET. Adicionalmente tiene como ventaja la reducción del uso del agua que además se
maximiza ya que hay poca evaporación y escurrimiento con un caudal controlado. (GONZÁLEZ
& AYALA, 2017).
Para la simulación se usaron recipiente tipo pecera en cristal para montaje y simulación de
talud y modelo experimental de estudio, adicionalmente se generaron bases de acrílico con 3
escalones al interior del modelo de cristal, con el fin de simular el talud a 45°, se incluyeron huellas
y contrahuellas con perforaciones de 1mm de diámetro con el fin de permitir el flujo de la
precipitación que pasara a través del material; además, se realizó reforzamiento con ángulos
metálicos en las escaleras acrílicas. (GONZÁLEZ & AYALA, 2017).
La construcción del talud se realizó con grava tomada de la vía Bogotá-fusa y se usó tierra
mejorada de pH neutro y Humus lombricompuesto para la reforestación junto con el manto
temporal de control de erosión de fique y yute; dado que el objetivo de la reforestación es la
estabilización del talud con la ganancia secundaria del valor forestal y estético, se utilizaron
semillas de Grama tipo Reygrass aptas para tierra fría. (GONZÁLEZ & AYALA, 2017).

Siendo las precipitaciones un factor determinante en la germinación de la semilla y para el
funcionamiento de los MCET se diseñó un sistema de riego casero con tubería convencional que
abarca el área de la sección de este modelo de laboratorio (0,17m2 ) el diseño consiste en un
sistema de malla tubular con múltiples orificios que permiten que el agua drene por gravedad y en
forma uniforme desde un depósito con escala de volumen, el cual esta acoplado en la parte superior
al sistema tubular. Desde él se puede controlar la velocidad del vertimiento del agua mediante una
válvula, con el propósito de recrear en pequeña escala distintos niveles de precipitación.
(GONZÁLEZ & AYALA, 2017).
Figura 4. Taludes de estudio

Fuente. (GONZÁLEZ & AYALA, 2017)

En este trabajo se puedo comprobar la resistencia y las propiedades del yute y fique, mostrando
entre sus resultados su capacidad de protección frente a la erosión de forma simulada, y su
capacidad para permitir la proliferación de vegetación bajo las condiciones simuladas.
5. MARCO TEORICO21

5.1. Fique

El fique es una planta de la familia Agavaceae y del género Fucraea, hay varias especies de las
cuales en Colombia se cultivan dos especies nativas: Furcraea cabuya y Furcrae macrophylla. Se
cultiva en la zona andina, principalmente en Antioquia, Boyacá, Cauca, Cundinamarca, Nariño y
Santander y actualmente en Colombia el fique es considerado la segunda fibra en importancia
después del algodón.
En la siguiente tabla se muestra la clasificación taxonómica del fique.
Tabla 1. Clasificación taxonómica del fique.
Reino Vegetal
Phylum Spermatophyta
Clase Angiospermae
Subclase Monocotyledonea
Orden Liliflorae
Familia Agavaceae
Genero Furcraea
Nombre común Fique, cabuya, penca,
fique perulero, maguey,
cabui, cabuya blanca,
chuchao, cocuiza.
Fuente. (Agroin, 2017)

Estas plantas forman una gran roseta de hojas gruesas y carnosas, generalmente terminadas
en una afilada aguja en el ápice y, a menudo, también con márgenes espinosos. El robusto tallo
leñoso suele ser muy corto, por lo que las hojas aparentan surgir de la raíz, pues tienen un tallo sin
ramificación de hasta 1.5 m de alto. Hojas numerosas, más de 100, dispuestas en una roseta hacia

la base de la planta, largas y angostas, de hasta 2 m de largo y 20 cm de ancho, carnosas, erguidas,
acanaladas, verdes o verde azules, con o sin aguijones en las márgenes y en la punta.
Figura 5. Fibra de fique

Fuente. Propia.

5.2. Origen

El fique es una planta de donde se extrae una fibra natural que ha sido utilizada desde hace
mucho tiempo por indígenas, campesinos, artesanos e industriales en la elaboración de diversos
objetos. Cuando llegaron los españoles encontraron varios grupos indígenas que elaboran
productos de fique, anteriormente se tejía esta maravillosa fibra y se convertían en redes, telas
entre otras. El fique es originario de la región andina y por eso se encuentra creciendo a orillas del
mar en Riohacha (Guajira) o en el páramo del sol en Urrao (Antioquia). (Agroin, 2017)
5.3. Distribución

El fique es producido en Colombia por pequeños agricultores con eminente economía
campesina en setenta (70.000) familias distribuidas en los departamentos de Nariño, Cauca,
Santander, Antioquia, Caldas, Risaralda, Boyacá y Cundinamarca, principalmente. El fique utiliza
alrededor del 20% del área de cada finca y genera una cifra similar de los ingresos de los
productores. El departamento de Nariño es el principal productor de esta planta con una

participación del 45% de la producción total, seguido por Cauca con el 36%, Santander 7%,
Antioquia 6% y Guajira 5% (Figura 5).
La fibra es comprada mayoritariamente (aproximadamente el 80%) por la industria,
representada en tres grandes empresas que confeccionan empaques, cordeles y telas. El resto es
adquirido por alrededor de 4.900 artesanos que se dedican a la producción de empaques y artículos
decorativos.
Figura 6. Principales departamentos productores de fique.

Fuente. Minagricultura.

5.4. Condiciones físicas y ambientales
Aplicaciones del fique.
Expertos colombianos han creado diferentes opciones para usar la planta de fique, entre
éstas la sustitución de las cuerdas de plástico que sostienen las plantas de plátano y otros cultivos,
por cuerdas de fique pues este producto se degrada, es más económico y no se pierde tiempo al
recogerlo.

La fibra, al ser biodegradable, se usa además como biomanto o manto natural para proteger
sembrados y como agrotextil para reducir los daños por erosión en carreteras, vías, oleoductos y
gasoductos. También se pueden elaborar sacos reciclables de fique para empacar latas, vidrios y
plásticos, remplazando las bolsas de basura tradicionales. Las partes de la planta utilizadas son:
a) Raíz: los bulbos y raíces secundarias empleada como medicina natural para diferentes
tratamientos en el organismo humano.
b) Tallo: Una vez empleadas la totalidad de las hojas, los tallos se cortan y se emplean como
abono orgánico, o para proteger los suelos ante la erosión, como barreras muertas.
c) Hojas: una vez completa su madures se cortan a ras del tallo y se emplean para sacar fibras,
las cuales son empleadas en artesanías y diferentes procesos de transformación empleados en
la agroindustria, industria y la vida diaria
d) Flores: una vez en su estado de color firme se emplean para artesanías y adornos de hogares
y eventos.
e) Semillas: Se emplea para propagación (poco usadas por su baja viabilidad productiva) y
en algunos casos para adornar trajes, manualidades y artesanías.
Figura 7. Producción de la fibra de fique.

Fuente. propia

6. MARCO CONCEPTUAL

Talud
Se entiende por Talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan
de adoptar permanentemente las estructuras de tierra. Cuando el talud se produce de forma natural,
sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes
son hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales, según sea la Genesis de su
formación; en el corte, se realiza una excavación en una formación terrea natural (desmontes), en
tanto que los taludes artificiales son los lados inclinados de los terraplenes.
Biodegradable

El objetivo de este trabajo viene acompañado con un aspecto ambiental, pues la idea es que
al implementar las mallas temporales estas seas biodegradables, ya que la fibra de fique tiene la
capacidad de descomponerse en elementos naturales por la acción de agentes biológicos como el
sol, lluvias, plantas o animales, sin afectar de forma negativa el suelo como las mallas artificiales.
Erosión

La erosión es una forma degradación de los suelos y las tierras, hace referencia a la
disminución de la producción, de su calidad y de su capacidad para cumplir con las funciones y
servicios ecosistémicos, por lo tanto, el diagnostico de este proceso, de sus causas y sus
consecuencias, es de vital importancia para la toma de decisiones en lo referente a la gestión
sostenible de los suelos a nivel nacional e internacional. (IDEAM, 2019).
La degradación de los suelos conlleva a una serie de dinámicas de orden ambiental, económico y
social, como el aumento de amenazas naturales (deslizamientos, crecientes, sedimentación,

inundaciones y sequías, entre otras), tiene influencia además en la variabilidad y el cambio
climático, la disminución del valor de la tierra, la tenencia de la tierra, la pobreza, el hambre, la
disminución de la calidad de vida de las personas y con ella el aumento de la inseguridad y la
violencia social. Al degradarse los suelos, se están viendo afectadas no solo las sociedades
actuales, sino también las generaciones futuras, debido a que el suelo, es un recurso natural que se
forma en escala de tiempo geológico y no humano, un centímetro de suelo puede tardar en formarse
alrededor de 100 años, pero en degradarse unos pocos años. (IDEAM, 2019)
Existen tres tipos principales de erosión natural del suelo:
• La erosión hídrica: Se produce por el paso del flujo de agua que puede ser pluvial
o fluvial.
• La erosión eólica:Se produce por el viento que sopla con fuerza.
• La erosión gravitatoria: Se produce por acción de la gravedad ante la caída de
rocas o el deshielo de glaciares, desde lo alto de una ladera.
Existe otro tipo de erosión del suelo que ocurre de manera más acelerada:
• La erosión antrópica. Se produce por la actividad humana que impacta en el
desgaste y en el deterioro del suelo como, por ejemplo, la agricultura intensiva, la
deforestación, la construcción de canales y de rutas, la ampliación de las zonas urbanas,
la cría de ganado intensivo, la minería, entre las principales.
Ecuación universal de pérdida de suelos

Existen diversos enfoques para determinar la erosión hídrica en cuencas hidrográficas, los
cuales generan información que puede ser utilizada con fines de restauración, producción agrícola,

desarrollos urbanísticos, actividades recreativas y/o de protección. Dichos enfoques se han
desarrollado con base en los factores antrópicos y naturales que intervienen en la erosión hídrica
y analizan en su gran mayoría componentes tales como: suelos, topografía, clima, cobertura y uso
de la tierra y prácticas culturales.
Dentro de los enfoques para la determinación de la erosión hídrica se destacan: USLE y
sus modificaciones MUSLE (USLE modificada) y RUSLE (USLE revisada), ANSWERS (Areal
Non-point Source Watershed Enviromental Response Simulation), AGNPS (Agricultural Non-
point Source), CREAMS (Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management
Systems), IRE, Fournier y Filiberto López Cadenas del Llano entre otras; además existen mezclas,
en su totalidad o en parte, de los enfoques anteriores.
La USLE es un modelo diseñado para predecir la cantidad de pérdida de suelo por escurrimiento
en áreas específicas bajo determinados sistemas de manejo y cultivos. (Wischmeier y Smith,
1978).
Se expresa, en el sistema métrico internacional, como:
A = R*K*L*S*C*P (1)
Donde:
• A, es la pérdida de suelo en t/ha.año.
• R, es el factor erosividad de la lluvia en Mjmm/ha.año.
• K, es el factor erosionabilidad el suelo en (t/ha) /(Mj.mm/ha.h)
• L, es el factor longitud del terreno (adimensional).
• S, es el factor pendiente del terreno (adimensional).
• C, es el factor cobertura y manejo de la vegetación (adimensional).

• P, es el factor prácticas de conservación (adimensional).
Estabilización de taludes con geosintéticos
Los geosintéticos son usados para estabilizar taludes contra potenciales fallas de
asentamiento utilizados como capas horizontales de refuerzo primario. El talud reforzado puede
ser parte de la rehabilitación de taludes y/o para fortalecer los lados de los terraplenes. Estas capas
de refuerzo permiten que los taludes sean construidos con inclinaciones más pronunciadas que en
taludes no reforzados. Puede ser necesario estabilizar la cara expuesta del talud (particularmente
durante la etapa de relleno y compactación) mediante el uso de refuerzos secundarios relativamente
cortos y menos espaciados y/o mediante la envoltura de las capas de refuerzo en el paramento. En
la mayoría de los casos la cara expuesta del talud debe ser protegida contra la erosión. Esto puede
requerir materiales geosintéticos como geoceldas rellenas con suelo o biomantas o geomallas que
a menudo son usadas para proteger la vegetación temporalmente. (Duran, 2019)
Biomallas

Las biomallas son materiales que previenen la erosión de los terrenos, están fabricados
partir de compuestos naturales (como fibra de coco, yute o heno…) cuya principal función es la
de aportar soluciones en taludes. Se trata de un elemento 100% biodegradable. Estas son las
ventajas que reporta la aplicación de la biomalla en taludes:
• Gran adaptabilidad de la red orgánica de coco permitiendo que se coloque con
facilidad en zonas con morfología diversa.
• La instalación permite la colocación del sustrato vegetal, la fijación de las especies
vegetales permitiendo una mejoría del enraizamiento y aumentando el contenido en
materia orgánica.

• Regulan la temperatura del suelo al amortiguar la exposición de este a las bajas y
altas temperaturas
• Crean un soporte para la hidrosiembra, lo que permite el enraizamiento de especies
vegetales y evita la erosión del terreno y las escorrentías.
Hidrosiembra
La hidrosiembra es considerada la herramienta más eficaz para controlar y prevenir la
erosión y la sedimentación en terraplenes, cortes de caminos, basureros, botaderos de material de
desperdicio y otras intervenciones que se generan producto de la construcción y desarrollo de
diferentes obras civiles. En consecuencia, se constituyen en prácticas de conservación de suelos
frente a la erosión, así como medidas de estabilización de laderas para restauración del paisaje,
creación de suelo y revegetación. Es una técnica de cultivo que puede hacerse en forma manual,
en seco o por métodos hidráulicos, siendo esta última la más indicada para superficies extensas y
taludes inclinados, mediante una mezcla de abono, semillas, paja y ligantes lanzada con un cañón
a presión.
El hidrosembrado es una técnica de colocación de semillas en un slurry o mezcla acuosa,
utilizando equipos de bombeo a presión. La mezcla semiviscosa se rocía sobre la superficie del
terreno formando una capa delgada. Las semillas juntamente con un pegante y nutrientes se
colocan hidráulicamente utilizando un equipo de bombeo. La consistencia de la mezcla se obtiene
agregándole una emulsión, látex o almidones orgánicos, los cuales le dan una viscosidad que le
permite adherirse a la superficie.
Etnobotánica

La etnobotánica estudia las relaciones entre las plantas y los hombres. Estas relaciones se
han dado desde que el hombre utilizó los vegetales para satisfacer sus necesidades vitales, bien sea
como alimento, para producir energía, para cobija, en la vivienda, como ornamento y para procurar
su salud (Pardo, 2001). A lo largo de este proceso, el ser humano adquirió conocimientos
detallados de la localización y las características estructurales de la vegetación que aprovechaba.
Para la etnobotánica, documentar el uso de las plantas reviste especial interés por su potencial
científico y educativo. Del mismo modo, se busca contribuir al uso sustentable de los recursos
naturales asociados a esta actividad, y cuantificarlos e inventariarlos es un primer paso para lograr
este propósito.
Remoción De Masa
Se define como una “remoción en masa” a todos aquellos movimientos de una masa de
roca, de detritos y suelos por efecto de la gravedad (Cruden, 1991). Las remociones en masa deben
su origen a la suma y combinación de diferentes factores condicionantes ya sea de tipo geológico,
morfológico, climáticos y antrópicos (Cruden y Varnes, 1996). Al menos uno de estos factores
actúa como detonantes del proceso de remoción, siendo los más comunes, las precipitaciones
intensas y los sismos (Wieczorek,1996).
Es posible clasificar a una remoción en masa definiendo conjuntamente el tipo de
movimiento y el material involucrado. Por ejemplo: caída de rocas, deslizamientos de suelo, flujos
de detritos, entre otras. Es común, la generación combinada de diferentes tipos de movimientos en
una misma zona, algunos de estos tipos son:
• Deslizamientos: Es un movimiento laderoabajo de una masa de suelo, roca o
ambos, cuyo desplazamiento ocurre a lo largo de una o varias superficies de falla (PMA-

GCA, 2007). Es común que este tipo de remoción sea detonado, principalmente, por fuertes
lluvias o sismos de gran intensidad.
• Caída de rocas: Es un tipo de remoción en masa en el cual uno o varios bloques
de roca se desprenden de una ladera. Una vez desprendido, el material cae libremente,
pudiendo efectuar golpes, rebotes y rodamiento al chocar en superficie (PMA-GCA, 2007).
Se trata de un movimiento rápido a extremadamente rápido (5m/s - 1,8 m/h).
• Flujos de Barro y Detritos: Se trata de una movilización muy rápida a
extremadamente rápida (5m/s- 3m/min) de material particulado fino (limos, arcillas y
arenas-para los flujos de barro) y de granulometría variable (bolones, gijarros, arena y limo
– para los flujos de detritos), cuyo contenido de agua es variable (alto para los flujos de
barro y bajo para los flujos de detritos) (PMA-GCA, 2007). En su etapa inicial, se relaciona
con una movilización de tipo deslizamiento, que tiende rápidamente a canalizarse por
quebradas y cauces para proyectarse a distancias considerables.
Cárcavas
La cárcava es una zanja producto de la erosión que generalmente sigue la pendiente
máxima del terreno y constituye un cauce natural en donde se concentra y corre el agua proveniente
de las lluvias. El agua que corre por la cárcava arrastra gran cantidad de partículas del suelo.
Las cárcavas se inician cuando el suelo ha sido removido por el flujo superficial formando
pequeños surcos considerado como zanjeado incipiente y a medida que aumenta el escurrimiento
se forman pequeños canalillos que van creciendo en ancho y en profundidad hasta formar secciones
transversales de diferentes formas que se agrandan con la presencia de las avenidas máximas
Sistema De Riego

Un sistema de riego son las instalaciones técnicas que se necesitan para la gestión de las tierras
cultivables mediante el riego. Según el tipo de riego se identifican los siguientes sistemas de riego:
Riego por superficie o por gravedad: Los sistemas de riego por superficie o por gravedad es un
método que engloba gran número de variantes o sistemas diferentes. Dentro de los más usados
destacan el riego por surcos, el riego por tablares y el riego por fajas.
Riego por aspersión: Es un método de riego automatizado que utiliza mecanismos de
presurización del agua para generar el riego. Se dividen en sistemas estacionarios o de
desplazamiento continuo.
Riego localizado: Es un método que suministra agua a presión en forma de gotas que directamente
acceden a la zona radicular de cada planta. Se diferencian cuatro categorías diferentes de riego
localizado:
• Riego por goteo: se aplica el agua en la superficie del suelo a través de unos
pequeños orificios o goteros.
• Microaspersión: se aplica el agua como en aspersión, pero las áreas regadas son
pequeñas y localizadas.
• Riego a chorros: se aplican chorros de agua sobre pequeñas balsillas en el suelo,
adyacentes a cada árbol.
• Riego subsuperficial: se aplica agua en ramales que se sitúan por debajo de la
superficie del suelo.

Riego subterráneo: Es un método que utiliza dos posibles vías para el riego. La primera es
humidificando el suelo por medio de humidificadores artificiales colocados debajo de la planta o
a través del control de los niveles freáticos donde se mantiene la humedad del terreno.
Gestión de riesgos de desastres
De acuerdo con la Ley 1523 de 2012, la Gestión del riesgo de desastres es un proceso social
orientado a la formulación, ejecución, seguimiento y evaluación de políticas, estrategias, planes,
programas, regulaciones, instrumentos, medidas y acciones permanentes para el conocimiento y
la reducción del riesgo y para el manejo de desastres, con el propósito explícito de contribuir a la
seguridad, el bienestar, la calidad de vida de las personas y al desarrollo sostenible.
El riesgo de desastres se deriva de procesos de uso y ocupación insostenible del territorio,
por tanto, la explotación racional de los recursos naturales y la protección del medio ambiente
constituyen características irreductibles de sostenibilidad ambiental y contribuyen a la gestión del
riesgo de desastres. La gestión del riesgo se basa en tres procesos:
1. Conocimiento del Riesgo
2. Reducción del Riesgo
3. Manejo del Desastre
7. MARCO LEGAL

Ley 2811 de 1974.
Esta ley contempla que el uso de los suelos debe estar en función de sus condiciones y
factores constitutivos, y que además el uso potencial y clasificación de los suelos se debe hacer
según los factores físicos, ecológicos y socioeconómicos de la región en estudio. También se

señala dentro de esta ley que el aprovechamiento de los suelos debe efectuarse considerando su
integridad física y su capacidad productiva, complementado con el ejercicio de la conservación y
el manejo adecuado de los suelos. (ambiente, 1974)
INVIAS. Art 811 – 13.
Protección de taludes con productos enrollados para control de erosión. En esta
especificación del INVIAS encontramos el tema referente al uso e instalación de mecanismos para
control de erosión que faciliten el establecimiento de la vegetación natural en taludes o laderas
geotécnicamente estables, esto con el objetivo de controlar el proceso erosivo, aquí se toma en
consideración la implementación de productos enrollados para control de erosión. (INIVIAS,
2013).
Norma técnica colombiana NTC 5517.
Etiquetas ambientales tipo I. sello ambiental colombiano. Criterios ambientales para
embalajes, empaques, cordeles, hilos, sogas, y telas de fibra de fique. Esta norma contempla el uso
de productos y servicios que causen un menos impacto ambiental como sello colombiano, nos
habla específicamente de la implementación de productos elaborados a base de fique y los criterios
ambientales para uso y comercialización en el mercado. (NTC, 2007)
Resolución 0170 del 2009
Se declara el año de los suelos y el 17 de junio como Día Nacional de los Suelos. Se adoptan
medidas para la conservación y protección de los suelos en el territorio nacional
Ley 461 del 4 de agosto de 1998
Incorporación de Colombia en Lucha contra la Desertificación y la Sequía (UNCCD).

INV SECCIÓN 800 (Artículo 811)
Basada en AASHTO M288-05 para la construcción de Productos enrollados para control de
erosión
INV E – 901
Basada en ASTM D-4632, indica el Método para la determinación de la carga de rotura y la
elongación de geotextiles (método Grab)
INV E – 902
Basada en ASTM D-4833 Indica el Método para la determinación del índice de resistencia al
punzonamiento de geotextiles, geomembranas y productos relacionados
8. MATERIALES Y METODOS
8.1. FASE 1. DIAGNOSTICO
8.1.1. Descripción de la zona de estudio
El estudio se llevó a cabo en el municipio de San Diego, el cual, pertenece a la zona nor-
oriental del Departamento del Cesar y tiene una superficie territorial de 614 Kilómetros cuadrados,
que limitan por el norte, el oriente y el sur con el municipio de La Paz; y por el occidente con el
municipio de Valledupar,con el río Cesar en medio. Se encuentra localizado a 180 metros de altura
sobre el nivel del mar, siendo su temperatura media de 29 °C. Su cabecera está situada a los 10º
20‟ 15” de latitud norte y 73º 10‟ 57” de longitud oeste.

Figura 8. Ubicación del Municipio

Fuente: Actualización Esquema de Ordenamiento Territorial – 2016
8.1.2. Climatología e Hidrología de la zona
El clima de San Diego es tropical seco, que va hasta el medio húmedo cuando se tocan las
zonas de las estribaciones montañosas.
En cuanto a su precipitación, el municipio presenta un comportamiento bimodal, lo que
identifica una temporada lluviosa en el primer semestre concentrado en los meses de abril, mayo
y junio, y el segundo semestre con mayores registros de precipitación en septiembre, octubre y
noviembre, separados por un verano corto. Durante los meses de diciembre, enero, febrero y
marzo, se presenta la temporada de estiaje un poco más intensa. Según el plan de desarrollo 2016-
2019, la región tiene una precipitación media mensual entre 83 y 166 mm, evapotranspiración
media mensual de 132 mm y brillo solar de 6,19 horas/día.
Según la Tercera Comunicación Nacional del IDEAM, en San Diego entre 2011-2040, la
precipitación va a disminuir un 20% y 29% en el centro del municipio. Para los escenarios del
2041-2070 se mantiene la misma tendencia, y para el escenario de 2071 a 2100, la precipitación
va a seguir disminuyendo en todo el municipio hasta en un 39%.

Para el análisis detallado de la hidrología de la zona se descargaron los datos de la
precipitación diaria en 20 años de la página del IDEAM. Dichos datos fueron proporcionados por
cuatro estaciones aledañas: San Benito, Leticia, San Gabriel y Rincón El.
Con los datos obtenidos se estableció la precipitación mensual de cada año para
posteriormente empezar a completar los datos faltantes mediante la ecuación:
𝑃𝑥 =
𝑁𝑥
𝑛
∗ [(
𝑃1
𝑁1
) + (
𝑃2
𝑁2
) + ⋯ + (
𝑃𝑛
𝑁𝑛
)] (2)
Donde:
n: número de estaciones pluviométricas con datos de registros continuos.
Px: Precipitación de la estación con datos faltantes (x) durante el período de tiempo a
completar.
P1 a Pn: Precipitación de las estaciones auxiliares durante el período de tiempo a
completar.
Nx: Precipitación media anual de la estación (x).
N1 a Nn: Precipitación media anual de las estaciones auxiliares. (Monsalve, 2009).
La estación San Gabriel fue descartada ya que carecía de una considerable cantidad de
datos y al analizar los promedios mensuales de todos los años, observamos que era la única que
presentaba un comportamiento monomodal mientras que las otras tres coincidían en uno bimodal.

Figura 9. Precipitación promedio mensual registrada en la estación San Benito en los últimos
años.

Fuente. Propia.

Figura 10. Precipitación promedio mensual registrada en la estación Leticia en los últimos 20
años.

Fuente. Propia.
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
ESTACIÓN SAN BENITO
Precipitaciones PP=109,06 mm
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
ESTACIÓN LETICIA
Precipitaciones PP=101,58 mm

Figura 11. Precipitación promedio mensual registrada en la estación Rincón El en los últimos 20
años.

Fuente. Propia.

Observando el comportamiento de la precipitación en el municipio de San Diego, se estableció
que el estudio se llevaría a cabo durante 2 meses en uno de los dos periodos de lluvia registrados,
tomando muestras desde el 12 de agosto del año 2021 hasta el 12 de octubre del mismo año,
abarcando así los meses de agosto, septiembre y octubre.
8.2. FASE 2. CARACTERIZACIÓN FÍSICA
8.2.1. Laboratorios.
El suelo de la zona de estudio es homogéneo, es decir, solo se evidencia un tipo de suelo. El
cual a simple vista aparentaba ser un limo arcilloso con presencia de raíces eventuales, con puntos
orgánicos y puntos de oxido, de color Marrón oscuro con un código RGB (rojo, verde y azul) de
(99, 73, 52) y código HSL (Matiz, Saturación, luminosidad) (18,75%,71%).
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
ESTACIÓN RINCON EL
Precipitaciones PP=110,71 mm

Figura 12. Color del suelo.

Fuente. Microsoft Paint.
Para su estudio detallado, se extrajo un cubo de suelo de aproximadamente 20x20 cm el
cual fue transportado a la ciudad de Bogotá envuelto en papel vinipel industrial con el fin de
conservar su humedad. Fue llevado a los laboratorios de la Universidad de La Salle para hacerles
pruebas de: Humedad Natural del suelo (INV E-122-13), Peso unitario del suelo (INV E-734-13),
granulometría por lavado (INV E-123-13), gravedad específica (INV E-128-13), contenido de
material orgánico (INV E-121-13), limites líquido (INV. E-125-13), limite plástico (INV E-126-
13), corte directo (INV E-154-13), consolidación e Hidrometría (INV E-123-13). (Anexo)
Figura 13. Muestra de suelo de 20x20 cm.

Fuente. Propia
8.2.2. Prueba de infiltración.
Se realizó una prueba de infiltración por método Porchet, la cual consiste en excavar un
cilindro de radio (R) y llenarlo con agua hasta una altura (H),

Figura 14. Método Porchet

Fuente. Propia.
Una vez realizada la prueba se hacen los cálculos pertinentes mediante las siguientes
ecuaciones:
La superficie por la cual pasa el agua al infiltrarse es:
𝑆 = 𝜋 ∗ 𝑅(2ℎ + 𝑅) (3)
Donde:
S = superficie mojada (mm2)
R = radio del agujero (mm)
h = altura del agua en el agujero (cm)
La velocidad de infiltración (𝑓) que pasa por la superficie (𝑆) del agujero cilíndrico es
proporcional a la variación del volumen de agua del agujero cilíndrico para un intervalo de tiempo
infinitamente pequeño.
𝑓 =
𝑅
2(𝑡2−𝑡1)
∗ 𝑙𝑛 (
2ℎ1+𝑅
2ℎ2+𝑅
) (4)
Donde:

f = velocidad de infiltración (mm/h)
t2 = tiempo de la segunda lectura de altura del agua (h)
t1 = tiempo de la primera lectura de altura del agua (h)
h1= primera lectura de altura del agua (mm)
h2 = segunda lectura de altura del agua (mm)
Para el ajuste de la ecuación de infiltración se empleó el método Horton, el cual determinó
que la capacidad de infiltración tiene la siguiente forma.
𝑓𝑝 = 𝑓𝑐 + (𝑓0 − 𝑓𝑐) ∗ ⅇ
−𝑘𝑡 (5)
Donde
𝑓𝑝 = Capacidad de infiltración (mm/h)
𝑓𝑐 = Capacidad final o equilibrio (mm/h)
𝑓0 = Capacidad inicial (cm/h)
𝑘 = Coeficiente de decrecimiento de la capacidad de infiltración en el tiempo
(adimensional).
t = tiempo de cada lectura de altura del agua (min).
Figura 15. Agujero Cilíndrico.

Fuente. Propia.

8.3. FASE 3. OBTENCIÓN DE INSUMOS
8.3.1. Proceso productivo.
El fique es una especie vegetal que se cultiva en gran cantidad en la zona sur de La Guajira