F01-0658suelosagricolas

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EL CONTROL DE LA EROSION HIDRICA 
EN LOS SUELOS AGRICOLAS * 
LA DEGRADACION DE LOS SUELOS AGRICOLAS POR EROSION 
HIDRICA. ALGUNOS CASOS PARA REFLEXIONAR 
CASO A 
El día 6 de junio de 1986 en la Zona Norte de Cartago ocurrió un aguacero torrencial, con 
lluvias de alta intensidad: en poco más de tres horas cayeron 260 mm de lluvia (1). 
Los suelos de la zona, Dystrandepts en su mayoría y sembrados de hortalizas, estaban 
saturados de agua por las abundantes lluvias caídas en los días anteriores, por lo cual la 
precipitación del día 6 originó grandes caudales de escorrentía superficial. En las parcelas 
de medición de escorrentía y arrastre establecidas por la Universidad de Costa Rica en 
cultivos hortícolas de la zona, se detectaron en ese día pérdidas de suelo de hasta 118 
toneladas por hectárea (2). Según el Servicio de Conservación de Suelo del Departamento 
de Agricultura de Los Estados Unidos (USDA), el valor anual medio tolerable de pérdida 
de suelo es de 10 t/ha/año, o sea una pérdida once veces inferior a la pérdida ocurrida en un 
sólo día en la Zona Norte de Cartago. 
CASO B 
La subcuenca del río Quebradas (2.400 ha) abastece de agua la ciudad de San Isidro de El 
General. Según estudios realizados en 1986 (3), entre 1980 y 1985 la cubierta vegetal 
permanente de bosques naturales fue reducida en 9% (82 ha deforestadas), mientras que las 
áreas de praderas y de cafetales aumentaron. El caudal mínimo actual del río Quebradas es 
de 600 litros por segundo y se captan 120 litros por segundo para abastecer el acueducto de 
San Isidro. 
Sin embargo, debido a la tendencia actual de cambio en el uso de la tierra, en la cual no se 
respeta la vocación del suelo y no se realizan obras de conservación, en el año 2009 el caudal 
mínimo del río Quebradas bajará a 247 litros por segundo, mientras que el requerimiento 
hídrico para abastecer la ciudad de San Isidro aumentará 240 litros por segundo (4). En otras 
* Las opiniones expresadas en estas notas por el autor no coinciden necesariamente con las 
de FAO. 
509 
1 
palabras, existe el riesgo que el río Quebradas pueda secarse, a no ser que se implanten 
medidas de manejo adecuadas en las tierras agrícolas y forestales de la subcuenca. 
CASO C 
El valor del suelo perdido por erosión puede estimarse con base en el costo de los fertilizantes 
necesarios para reponer los principales elementos nutritivos contenidos en el suelo superfi-
cial arrastrado. Según este criterio de estimación, existen parcelas hortícolas en los suelos 
Lithic dystrandepts de Cot, en la Zona Norte de Cartago, que pierden anualmente suelo 
superficial por un valor equivalente a fertilizantes de $180 US por hectárea. Igualmente, para 
reponer el fósforo asimilable contenido en el suelo superficial perdido anualmente de las 
tierras hortícolas de Tierra Blanca de Cartago, sería necesario aplicar superfosfato triple 
(45% de P205) por un valor de $25 US por hectárea por ario (5) (cuadro CE 1.). 
CASO CH 
Agricultores del asentamiento del IDA en Lagunillas (Coyolar, Orotina), en 1987 obser-
varon que se perdía sino hasta 40% de las cosechas de maíz y de maní como consecuencia 
de la erosión hídrica laminar y en surcos y por el arrastre directo de las plantas por parte del 
agua de escorrentía (6). 
CASO D 
La población del cantón de Nandayure, en la península de Nicoya, bajó de doce mil 
habitantes en 1982 a seis mil en 1989. Los extensionistas agrícolas del MAG en el cantón 
afirman que existe relación entre el éxodo de la población y la degradación por erosión de 
la productividad de los suelos; mencionan los siguientes hechos: 
el rendimiento de una parcela de maíz era de 20 qq/ha cultivados sin fertilizante hace 
quince años; la misma parcela produce la misma cantidad ahora con fertilizantes; 
el cultivo de papa era practicado en el cantón hace quince arios, pero ahora ya no, por 
no exitir suelos de textura adecuada; 
las tierras de pastoreo están degradadas por la formación de numerosas y graves car-
cavas. Actualmente la carga animal posible es solamente.0,45 cabezas por hectárea; 
para poder subsistir en las condiciones existentes, una familia de agricultores 
requiere de un área de tierra mínima de treinta hectáreas. 
510 
SITUACION ACTUAL DEL PAIS 
Estos pocos casos representan solamente una muestra de la situación de la pérdida de suelo 
en Costa Rica. El 50% de las tierras de Costa Rica se encuentra en pendientes mayores de 
30% y la erosión hídrica acelerada afecta a la mayoría de estas tierras; sus consecuencias se 
hacen evidentes en centenares de casos parecidos a los que se han mencionados. 
Según los estudios más recientes (7), con base en la clasificación de tierras por capacidad 
de uso, un millón de hectáreas de tierras del país son de clase II y III y necesitan medidas 
de manejo conservacionista para mantener altos niveles productivos. Igualmente, existe 
medio millón de hectáreas de tierras de clase IV y un millón de hectáreas de tierras de clase 
VI aprovechables en forma rentable y sostenida para producir tanto cultivos anuales 
ocasionales o cultivos permanentes, siempre que se apliquen medidas estrictas de control de 
erosión. 
EL BUEN MANEJO DE LA TIERRA 
El fenómeno de la erosión hídrica acelerada ocurre en aquellos suelos agrícoas que ya de por 
sí sufren alguna forma de degradación, tales como los suelos compactados, con mala estruc-
tura, bajo contenido de materia orgánica, o poca cobertura vegetal. 
• La regla general para evitar que un suelo empiece a degradarse es: 
usar el suelo según su capacidad de uso; 
manejar racionalmente y respetuosamente el suelo durante el ciclo de producción de 
los cultivos; 
aplicar medidas específicas de conservación, según la necesidad 
En la práctica, el manejo "conservacionista" de las tierras debe ser orientado por los criterios 
explicados a continuación. 
MANEJO CONSERVACIONISTA DE LOS SUELOS 
Las siguientes prácticas permiten la conservación del suelo. 
Proteger la superficie del suelo del impacto de las gotas de lluvia 
La erosión ocasionada por el salpique de la lluvia, destruye la estructura superficial y sella 
los poros del suelo. Por lo tanto se debe tomar ciertas medidas para aumentar la cobertura 
de la superficie del suelo. Entre las prácticas aplicables estan los cultivos de cobertura, los 
mulchs 
Si 40% 
negativo 
el efectc 
el salpic 
PROCE 
CON 
Fig. CE 
Manten 
Cuando 
compac 
infiltrac 
raíces y 
Entre 11 
mencioi 
cuando 
vertical 
cultivos 
512 
PROCENTAJE DE EROSION 
POR SALPIQUE 
EN COMPARACION 
CON UN SUELO DESNUDO o 20 30 10 50 40 60 60 90 100 70 
100 
6o- 
80- 
70- 
60- 
50- 
40- 
30- 
29- 
10- 
PORCENTAJE DE SUPERFICIE DEL SUELO CUBIERTO POR 
CULTIVOS, CULTIVOS DE COBERTURA O RESIDUOS VEGETALES 
mulchs de desechos vegetales, y la siembra de cultivos asociados. 
suelo 
>res de 
cias se 
acidad 
Ledidas 
existe 
e clase 
inuales 
itrol de 
1de por 
estruc- 
ción de 
Si 40% de la superficie del suelo está protegida por una buena cobertura, los efectos 
negativos del impacto de las gotas de lluvia se reducen a 90%. En la figura CE 1., se muestra 
el efecto de diferentes porcentajes de cobertura en la reducción de la erosión provocada por 
el salpique de la lluvia al caer sobre el suelo. 
Fig. CE 1. Efecto de la cobertura del suelo sobre la erosión por salpique 
raerlos 
y sella 
bertura 
ira, los 
Mantener y mejorar la estructura del suelo 
Cuando el suelo superficial ha perdido su estructura, presenta un aspecto pulverizado y 
compactado. Si existen capas compactadas en el perfil se reduce la aereación del suelo y la 
infiltración y la disponibilidad de agua, hay obstáculos físicos para el crecimiento de las 
raíces y el suelo superficial se vuelve altamente erodable. 
Entre las prácticas aplicables para conservar una buena estructura del suelo debe 
mencionarse, antes que todo, la selección del método adecuado de labranza (donde y 
cuando usar la labranza convencional, la labranza mínima, la no labranza, la labranzavertical, o el subsolado, etc.), la práctica racional del pastoreo y la rotación de los 
cultivos. 
513 
Por ejemplo, la labranza primaria ejecutada con el arado de cincel, llamada labranza 
vertical, permite obtener condiciones físicas del suelo aptas para el buen desarrollo inicial 
del cultivo sin invertir el perfil del suelo superficial. Desde el punto de vista del control de 
la erosión, la labranza vertical es beneficiosa para el suelo porque mantiene en la superficie 
los residuos de cosecha que protegen del impacto de las gotas de lluvia, aumenta el 
coeficiente de infiltración de agua de lluvia o de riego, rompe posibles costras superficiales 
y/o horizontes compactados, no pulveriza el suelo sino que promueve una buena estructura 
física del suelo. 
procede: 
trivalem 
tura grill 
Fig. CE 2.E1 arado de cincel 
Aumentar el componente orgánico de los suelos 
La materia orgánica del suelo tiene una importancia fundamental en cuanto a la fertilidad 
química, la estructura y estabilidad física, la permeabilidad y la capacidad de retención de 
agua del suelo. 
La restitución de la materia orgánica al suelo agrícola debe ser una práctica constante. Las 
fuentes de materia orgánica son los residuos de cosecha, los cultivos sembrados como 
abonos verdes, los estiércoles animales y los compost, preparados con residuos orgánicos 
vegetales. 
Los composts hechos con la broza de café está volviéndose un proceso importante para el 
país, sea como fuente de abono orgánico para el suelo, sea como método para prevenir la 
contaminación de los cursos de agua con los desechos de los beneficios de café. 
Los ácidos poliurónicos, que se derivan de la descomposición bacteriana de la celulosa 
Fig. CE 
Manten 
Cuando 
reducirs 
Para ma 
lugar, ri 
posible 
la ruga! 
especial 
utilizad 
En segu 
capacid 
que red' 
rompev 
Una téci 
de infilt 
se infilt 
514 
procedente de la materia orgánica, forman con las arcillas saturadas con cationes bi y 
trivalentes, agregados arcillo-húmicos muy estables (Fig. 3) que son la base de la bioestruc-
tura grumosa del suelo. 
Fig. CE 3.Agregado arcillo-húmico originado por el efecto de la materiaorgánica en el suelo 
Mantener y mejorar el equilibrio hídrico del suelo 
Cuando la capacidad de retención de agua del suelo es baja, el desarrollo de las plantas puede 
reducirse o parar por completo durante los períodos de baja precipitación. 
Para mantener un régimen hídrico equilibrado en el suelo, los agricultores deben en primer 
lugar, reducir el escurrimiento superficial, es decir propiciar que la mayor cantidad 
posible de agua de lluvia quede en el lugar donde cayó. Esto es factible con el aumento de 
la rugosidad de la superficie del suelo, mediante la construcción de surcos, "gavetas" 
especiales u obras físicas específicas para la conservación de agua, así mismo con la 
utilización de métodos de labranza apropiada. 
En segundo lugar, los agricultores deben mantener la buena estructura del suelo y su . 
capacidad de infiltración. En fin, deberán ser aplicadas aquellas técnicas de buen manejo 
que reducen la evapotranspiración, tales como coberturas muertas y cortinas y cortinas 
rompevientos. 
Una técnica de manejo para reducir el escurrimiento superficial la constituye las acequias 
de infiltración y desagüe las cuales retienen el agua de escorrentía y permiten que en ellas 
se infiltre el agua en el suelo; además desaguan la porción de agua de escorrentía que 
515 
excede la capacidad de almacenamiento hídrico del suelo. Son aptas para cultivos anuales 
o perennes, en suelos profundos y permeables. 
Las acequias de infiltración y desagüe son estructuras valiosas para mejorar el equilibrio 
hídrico del suelo en zonas agroecológicas con más de tres meses secos. 
Fig. CE 4. 	Funcionamiento de las acequias de infiltración y desagüe 
constitu 
ales y la 
en la sig 
retener 1 
Fig. CE 
Práctic 
tuídas 
desagui 
Controlar la escorrentía superficial 
Cuando la intensidad de lluvia sobrepasa la velocidad de infiltración del suelo, el agua de 
lluvia se acumula en la superficie. En terrenos de ladera, esta agua empieza a fluir como 
escorrentía superficial y si el flujo sigue incontrolado, puede alcanzar velocidad erosiva, 
arrastrar suelo superficial, causar daños y pérdidas en los cultivos. 
Las prácticas de conservación recomendadas para controlar la escorrentía superficial 
son las siguientes y actúan según diferentes mecanismos de funcionamiento: 
Prácticas que reducen la velocidad del flujo de escorrentía: constituídas por las barreras 
vivas, las barreras muertas (de desechos orgánicos o de piedra), los cultivos en franjas, la 
labranza, el surcado y la siembra en contorno, principalmente. 
Por ejemplo, como se muestra en la figura siguiente, las barreras vivas de zacate limón 
(Andropogon citratus) o de pasto vetiver (Andropogon muricatus) retienen sedimentos y 
reducen la velocidad del flujo de la escorrentía. 
Prácticas que interceptan el agua de lluvia para favorecer su infiltración: están 
516 
1 LLUVIA CAPTADA 
1 . 
• \ PENDIENTE INVERSA 
• " 
• 0'1 
constituidas por los canales de infiltración, las terrazas de banco, las terrazas individu-
ales y las acequias de infiltración y desague.Por ejemplo, las terrazas de banco, ilustradas 
en la siguiente figura, favorecen la conservación del agua y están diseñadas para captar y 
retener todo el agua de lluvia que cae sobre ellas. 
Fig. CE 5. Efecto del uso de barreras vivas de zacate en la velocidad del flujo de la escorrentía 
Fig. CE 6. Terrazas de banco 
Prácticas que interceptan y evacuan el agua de escorrentía superficial: están consti- 
tuidas por los canales de guardia, las acequias de ladera, las tenazas de desviación y los 
desagues protegidos. 
517 
Forma: 
BARRE 
En suelo 
en culth 
las barri 
siguient 
Los canales de guardia protegen las áreas de cultivo (en el dibujo, una parcela de frutales 
en tenazas de huerta) de la entrada incontrolada de las aguas de escorrentía. 
En los 
recome: 
Fig. CE 7. Canales de guardia 
NOTAS TECNICAS SOBRE ALGUNAS PRACTICAS DE 
CONSERVACION DE AMPLIA APLICACION 
BARRERAS VIVAS 
Las barreras vivas se forman con hileras de plantas perennes de crecimiento denso, 
sembradas perpendicularmente a la pendiente del terreno en líneas en contorno. 
Su función es reducir la velocidad del flujo del agua de escorrentía que corre sobre la 
superficie del suelo, por lo cual disminuye su capacidad de arrastrar partículas de suelo y 
atrapar los sedimentos eventualmente arrastrados por el agua, reteniéndolos en la parte 
superior de la barrera, como se ilustra en la figura CE 8. 
Fig. CE 
BARRI 
En pen 
518 
Formas de aplicación 
BARRERAS VIVAS SOLAS 
En suelos profundos, permeables, con topografía uniforme, con pendiente inferior a 15% y 
en cultivos que proporcionan buena cobertura vegetal al suelo (ej. café o cacao bajo sombra), 
las barreras vivas pueden usarse como la única forma de control de erosión, usando los 
siguientes espaciamientos según la pendiente del terreno. 
Pendiente del terreno 	Espaciamiento 
(%) 	 (m) 
2 	 30 
4 	 20 
6 	 15 
10 	 12 
15 	 8 
En los lugares con lluvias frecuentes de alta intensidad y con pendientes entre 10 y 15%, es 
recomendable sembrar barreras vivas en hilera doble en "pata de gallo". 
Fig. CE 8. Efecto de las barreras vivas en la reducción de la velocidad del flujo de agua de 
escorrentía 
BARRERAS VIVAS COMO COMPLEMENTO DE OBRAS FISICAS 
En pendientes superiores a 15% y en aquellos suelos que requieren la aplicación de obras 
519 
VIENTO 
. . 	. . . . 	
. 
SEDIMENTOS 	ESCORRENTIA 
ANCHO DE LA 
PROTEGIDA DEL VIENTO 	" 
E 
ALTURA 
H DE LA 
CORTINA 
físicas específicas de control de erosión, tipo acequias, zanjas de ladera o muros de piedra, 
las barreras se siembran a 20-30 cm cuesta arriba de la obra y paralela a ésta. 
El con 
en coni 
ESPECIES VEGETALES APTAS PARA CONFORMAR BARRERAS VIVAS 
CANA 
El pasto limón (Andropogon citratus) y el pasto violeta (Andropogonmuricatus): se 
propagan por cepa o macolla y se siembran a 30 cm entre hileras y 15 cm entre plantas. 	 El can 
agua d 
Cabuya, caña india, itabo, frijol gandul, piña: estas especies no tienen un crecimiento 	terreno 
denso en su base; se usan, por lo tanto, como soporte vivo para barreras de desechos 
orgánicos. 	 Los ca 
agua da 
dificuh 
Fig. CE 9.Efecto de la vegetación como complemento de obras físicas 
Caña de azúcar, pasto elefante, king grass, musáceas: estas especies sembradas en franjas 
y en contorno pueden también servir como cortinas rompeviento. 
Fig. CE 10.Efecto de las barreras vivas en la conservación del suelo en terrenos de ladera 
Fig. CI 
Forma 
El uso 
mayori 
de con: 
Los cal 
crecim 
520 
TIERRAS ALTAS 
VIA DE DRENA- 
'PARCELAS DE CULTIVO 	 NAJE NATURAL 
Medra, 	El correcto espaciamiento "E" entre cortinas rompeviento en terrenos de ladera con viento 
en contra, se calcula con la fórmula: E= 10.H.(1- 1 	) 
10/S+1 
es): se 
utas. 
niento 
lechos 
. ranjas 
CANAL DE GUARDIA 
El canal de guardia es un canal de ladera con gradiente longitudinal que intercepta y evacua 
agua de escorrentía superficial procedente, en forma laminar, desde tierras altas hacia 
terrenos que deben ser sistematizados para el control de erosión. 
Los canales de guardia protegen los terrenos cultivables de la entrada de flujos externos de 
agua de escorrentía los cuales causan erosión y la pérdida directa de cultivos, y que además 
dificultan el conecto funcionamiento de los sistemas de conservación internos en la parcela. 
Fig. CE 11.Efecto del canal de guardia en el agua de escorrentía proveniente de tierras altas 
Formas de aplicación 
El uso de canales de guardia en la planificación conservacionista de fincas representa, en la 
mayoría de los casos, una condición preliminar para poder aplicar otras necesarias medidas 
de conservación o para proceder a las labores de cultivo normales. 
Los canales de guardia se aplican también en casos más específicos, como en el control del 
crecimiento y en la recuperación de carcavas, en el control de deslizamientos, en la ladera 
521 
AREAS DE CULTIVO 
protección de predios agrícolas expuestos a inundaciones por escorrentía superficial. 
Como criterio general, es recomendable que un canal de guardia sirva una vertiente máxima 
de una hectárea; si la vertiente es múltiplo de una hectárea, se recomienda subdividirla por 
un canal de guardia, basádose en la explicación que aparece en el cuadro CE 2. 
Fig. CE 12.Efecto del canal de guardia en el control de cárcavas 
ACEQUIAS Y ZANJAS DE LADERA 
Las acequias y zanjas de ladera son canales de ladera con gradiente longitudinal, que 
interceptan y evacuan las aguas de escorrentía superficial que se originan en los terrenos de 
cultivos anuales o perennes. 
Funciones: Subdividen el caudal total de escorrentía superficial (Q1e) en fracciones menores 
(Qin) más fácilmente manejables, e interceptan el flujo laminar de escorrentía antes de que 
alcance una velocidad erosiva. 
0„/n =Q, 
Qe/n =Q, 
Q,/n =0, 
=Q, 
1 
E Qe/n =0, 
n 
L=longitud de las acequias E= espaciamiento entre acequias S= pendiente del terreno 
G=gradiente de las acequias Qe=capacidad hidráulica del canal (Qc es igual o mayor a Qin) 
Fig. CE 13. Distribución de las acequias y zanjas de ladera 
522 
Formas de aplicación 
La sección de corte de las acequias de ladera es triangular. Son generalmente construídas 
con maquinaria agrícola o por movimiento de tierra. Se consideran obras de conservación 
permanentes, aptas para ser aplicadas en cultivos perennes (café, macadamia, cacao, etc.) 
o en cultivos anuales extensivos (maíz, sorgo, etc.). 
Las zanjas de ladera tienen su sección trapezoidal. Son construídas manualmente y, en 
algunos casos, pueden considerarse obras temporales ya que duran el tiempo del ciclo del 
cultivo y desaparecen con la labranza del terreno. Deben volver a ser trazadas y construídas 
para el siguiente ciclo de cultivo. Son aptas para cultivos anuales muy rentables (hortalizas, 
fresas, flores, etc.). 
Las acequias y las zanjas de ladera son completamente efectivas hasta pendientes de 50%. 
Se recomiendan los siguientes espaciamientos entre acequias o zanjas. 
Pendiente del terreno 	 Espaciamiento 
(%) 	 (m) 
<10 	 <20 
10-15 	 20 
15-35 	 15 
35-50 	 10 
VIAS DE AGUA EMPASTADAS Y DESAGUES PROTEGIDOS 
A( 
Vía de agua empastada: esta vía es de drenaje superficial natural en la cual se ha mejorado 
o establecido una cubierta vegetal densa y resistente a flujos de agua con velocidad inferior 
a 2,5 m/seg. 
Desagüe protegido: es una vía de drenaje superficial natural en la cual se han establecido 
prácticas especiales de protección (saltos, revestimiento del cauce, cajas disipadoras de 
energía) para habilitarlas a evacuar caudales de agua con velocidad superior a 2,5 m/s. 
Las vías de desagüe empastadas o protegidas, reciben el agua de escorrentía interceptada por 
sistemas de acequias o zanjas de ladera, de tenazas de desviación, de terrazas de huerta y 
por canales de guardia y de desviación y la evacúan en forma segura hacia mayores vías de 
drenaje. 
La vi 
escorr 
524 
FLUJO DE AGUA 
• 
SALTO O pi 	SEDIMENTOS. 
ESTRUCTURA DE CAIDA 	RETENIDOS 
CAUCE ORIGINAL 
VIA DE AGUA 
EMPASTADA...... ....... 
• 
CANAL DE GUARDIA
. • 
•chaiD14 	
A..§ 	,••• 
-asara"' 
DESAGUE PROTEGIDO : .......... 
.SALTOS 
----....
y,, 
 SALIDA DE DRENAJE 
Itits, 	.117---...:::"c7P•7.1•7•3-.1, 	•1.1„, 1' 
1, 	144\ 
4> 	 I 	
N.' RIO 
ACEQUIAS DE LADERA 
t*P' 
0:10$11s..- 
Fig. CE 14.Funcionamiento de las vías de agua empastadas 
Cuadro CE 4. Diseño y dimensiones de zanjas de ladera 
La vía de desagüe es la columna vertebral de cualquier sistema de control de 
escorrentía superficial. 
525 
J 
Cuadro CE 4. Diseño y dimensiones de zanjas de ladera 
P 
Pendiente 
(%) 
E 
Especiamiento 
(m) 
• 
Área de vertiente 
(has; con L-200 m) 
Qe 
Caudal de m3/ s) (1ó 
estimado (m3/s) (1) 
Zanjas de Ladera (2) 
(Secciones 	transversales) 
At 
Arca de la sección 
de corte (m2) 
Qo 
Capacidad 	hidráulica 
(m3/s; g 0,2%) 
Ve 
Volumen de excavación 
(m3/ha) 
Di 
Día Hombre/ha 
(DH/ha; 2 m3/DI) 
Costo 
Costo/ha 
(e; 300 apio 
10-15 20 0,4 0,066 
.. 04 .2 
.0 0,035 a2 Le____ giag 
0,135 0,067 67,50 
33,75 10.125 
j--0,7. --I 
Parre 
15-35 15 0,3 0,053 
Av 0,0552 	p0. 
Acr. 0,07a2 	re-- 0,86a --t-I 
' 	H-0,65. --'1 
0,16 0.058 106,5 
53,250 15.975 
pe0,a 
e - Fo,251 
35-50 10 0,2 0,035 
11.1:---1 
sima. 	.. 	F...-0:ire1 
Ac 0,133•2 	- - - 
0,213 0,050 2 13 
106,5 31.950 
P-OT2= 
_e_ 	
P-taIA 
h. 	-0,2ra 
(1) 
Para el cálculo de Qe se usaron los siguiente valores de intensidad de lluvia OH y coeficiente de esconentía (C): 1 80mm/b; C 0,8. 
(2) 
Significado de los símbolos usados: 11-e-C= an ho superior total de la acequia; Fle ancho superior de agua; Aw= área de la sección del flujo de agua; Ac = área de a sección del corte superior; p= profundidad de •agua en el canal; 
P= pendiente del terreno. 
' CRESTA DEL 
' VERTEDERO 
COLCHON 	Sok 
ESTRUCTURA DE CAIDA 
H 
Formas de aplicación 
1. BR( 
2. Con 
3. Con 
4. CO1 
Durante la fase de planificación de la finca, se seleccionan las vías naturales de drenaje 
superficial aptas para ser usadas como desagües protegidos o como vías de agua. 
En los casos en que no existan vías naturales de drenaje (pequeñas parcelas), se diseñan vías 
de desagüe artificiales y se ubican a lo largo de algún lindero de la parcela. 
El criterio discriminante para decidir si la vía de desagüe debe ser una vía de agua empastada 
o un desagüe protegido es la velocidad del flujo, cuyo valor es directamente proporcional 
a la sección del flujo y a la gradiente del cauce. Velocidades mayores de 2,5 m/s son erosivas 
aún para cubiertas vegetales muy densas y resistentes; en estos casos es necesario aumentar 
la resistencia del cauce a la erosión (revestimiento en piedra y cemento) y/o disminuir la 
fuerza erosiva del flujo(saltos). 
Las estructuras de caída o saltos pueden ser construídos con distintos materiales: sacos de 
tierra, palos, bambú, piedras, concreto, etc. 
Las dimensiones deben ser correctamente calculadas según el caudal máximo que pasa por 
el desagüe, de acuerdo con la tabla del cuadro CE 5, así como correctamente ubicados a lo 
largo del desagüe. 
s (%)= pendiente correspondiente al ángulo de reposo de los sedimentos atrapados 
S (%)= pendiente del cauce 
H (m)= altura del muro 
E (m)= espaciamiento entre las estructuras de caída 
El valor de E se calcula con la siguiente fórmula: 	E= E . 100. (1 + s ) 
S 	S-s 
Fig. CE 16. Cálculo del espaciamiento entre estructuras de caída 
5. IBA 
6. IBA 
7. VA; 
8. SHA 
528 
Referencias bibliográficas 
1. BRONZONI, G.; VILLALOBOS, E 1989. Cambios en el uso de la tierra y su relación 
con fenómenos erosivos: análisis técnico de un caso en Tierra Blanca de Cartago. 
Informe técnico. 
2. Comunicación personal. Acueductos y Alcantarillados. 
3. Comunicación personal. Agricultores de Lagunilla, Orotina. 
4. CORTES, V; OCONITRILLO, G. 1987. Erosión de suelos hortícolas en el área de Cot 
y Tierra Blanca de Cartago. Tesis de grado. Universidad de Costa Rica. 
5. IBARRA, R; BRONZONI, G. 1986. Evaluación de las obras de conservación de 
suelo y agua en la Zona Norte de Cartago. Informe técnico N 6. 
6. IBARRA, R; BRONZONI, G. Y OTROS. 1987. Plan de manejo propuesto de la 
subcuenca del río Quebradas. Informe técnico. 
7. VASQUEZ, A. 1989. Actualización del mapa de suelos y de capacidad de uso de Costa 
Rica. Informe de consultoría. 
8. SHAXSON, T.F.; HUDSON, N.W; SANDERS, D.W.; ROOSE, E.; MOLDENHAUER, 
W.C. 1989. Land husbandry: a framework for soil and water conservation. Soil 
and Water Conservation Society. 
529 
Ancho 
superior 
(B) 
(m) 
Profundidad 
agua 
(P) 
(m) 
Area de 
sección de 
agua 
(A) (m2) " 
Capacidad hidraulica (0c) (m3/s) 
Gradiente del desagüe (S) (%), 
0.5 1.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 
1.0 0.1 0.06 0.012 0.017 0.028 0.039 0.048 0.056 0.630 
0.2 0.13 0.042 0.061 0.097 0.137 0.169 0.196 0.218 
0.3 0.20 0.120 0.174 0.274 0.386 0.474 0.548 0.613 
1.2 0.1 0.08 0.017 0.025 0.040 0.056 0.069 0.080 0.090 
0.2 0.16 0.054 0.078 0.124 0.176 0.216 0.249 0.280 
0.3 0.24 0.103 0.146 0.232 0.328 0.403 0.465 0.520 
1.4 0.1 0.09 0.019 0.028 0.044 0.063 0.077 0.089 0.099 
0.2 0.18 0.061 0.086 0.138 0.212 0.239 0.277 0.309 
0.3 0.28 0.123 0.176 0.277 0.392 0.481 0.557 0.624 
1.6 0.1 0.10 0,021 0.031 0.048 0.069 0.084 0.097 0.109 
0.2 0.21 0.073 0.105 0.165 0.233 0.287 0.331 0.371 
0.3 0.32 0.160 0.204 0.323 0.457 0.560 0.646 0.723 
1.8 0.1 0.12 0.026 0.038 0.061 0.086 0.105 0.123 0.138 
0.2 0.24 0.084 0.122 0.192 0.271 0.333 0.386 0.432 
0.3 0.36 0.162 0.234 0.367 0.540 0.637 0.738 0.824 
2.0 0.1 0.13 0.029 0.041 0.065 0.092 0.113 0.131 0.145 
0.2 0.26 0.091 0.130 0.205 0.299 0.356 0.410 0.460 
0.3 0.40 0.184 0.260 0.412 0.584 0.716 0.828 0.928 
Notas: 
(*) El coeficiente de rugosidad usado para el cálculo deriva de datos experimentales con Paspalum notatum (genglbrillo) y es n=0.05 
(") En vías de agua de sección parabólica el área de la sección del flujo se calcula con la fórmula: A=2/3 B.p 
B 	 "r" Borde Libre 
A 
Uso de la tabla (Pasos a seguir) 
1. Calcular el caudal de escorrentla a evacuar (Qe) 
2. Medir la pendiente del terreno en donde se planifica construir el desagüe 
3. torrar en la Tabla según el valor de pendiente medido y encontrar un valor de Oc=o>de QE 
4. Encontrar los valores del Ancho Superior (B) y de profundidad (p) de agua del desagüe que corresponden al valor de Oc seleccionado 
5. En el caso que el valor de Oc seleccionado se encuentre enmarcado en negrito significa que el desagüe debe ser protegido con 
saltos o tavestIdo. 
C
uadro
 C
E
 5. D
iseño
 y dim
ensionam
iento de
 vías de
 ag
u
a y desagües 
Capacidad hldraullca (0c) (m3/s) Afea de 
sección de 
agua 
(A) (m2) " 
Profundidad 
agua 
(P) 
(m) 
Ancho 
superior 
(a) 
(m) 
Gradiente del desasee (S) (%) 
60 55 50 45 40 35 30 25 20 17.5 15.0 0.138 0.132 0.126 0.119 0.112 0.105 0.097 0.089 0.078 0.074 
0.258 
0.725 
0.107 
0.331 
0.069 
0.239 
0.672 
0.099 
0.305 
0.571 
0.109 
0.338 
0.683 
0.119 
0.407 
0.793 
0.151 
0.472 
0.06 
0.13 
0.20 
0.08 
0.16 
0.24 
0.09 
0.18 
0.28 
0.10 
0.21 
0.32 
0.12 
0.24 
0.36 
0.13 
0.26 
0.40 
0.1 
0.2 - 
0.3 
0.1 
0.2 
0.3 
0.1 
0.2 
0.3 
0.1 
0.2 
0.3 
0.1 
0.2 
0.3 
0.1 
0.2 
0.3 
0.481. 0.460 0.438 0.416 0.392 0.366 0.339 0.310 0.276 0.914 0.874 0.834 0.790 0.744 0.696 0.646 0.590 0.775 
0.199 0.190 0.181 0.172 0.162 0.152 0.140 0.128 0.115 0.614 0.587 0.560 0.531 0.500 0.468 0.433 0.396 0.353 1.144 1.094 1.040 0.988 0.933 0.873 0.808 0.739 0.660 0.616 
0.219 0.210 0.200 0.189 0.179 0.167 0.155 0.142 0.126 0.118 0.680 0.649 0.621 0.586 0.554 0.518 0.480 0.439 0.392 0.365 1.369 1.310 1.248 1.184 1.117 1.044 0.968 0.884 0.789 0.739 
0.240 0.229 0.219 0.207 0.195 0.183 0.169 0.155 0.138 0.129 0.814 0.781 0.743 0.705 0.665 0.621 0.575 0.527• 0.470 , 0.438 1.584 1.523, 1.449 1.376 1.296 1.212 1.123 1.027 0.915 0.857 
0.303 0.289 0.276 0.261 0.247 0.230 0.213 0.195 0.174 0.163 0.948 0.907 0.864 0.818 0.772 0.722 0.669 0.612 0.544 0.511 1.810 1.731. 1.652 1.566 1.476 1.382 1.278 1.170 1.044 0.975 0.903 0.321 0.308 0.293 0.278 0.262 0.245 ,0.227 0.208 0.185 0.173 0.159 1.000 0.967 0.920 0.873 0.824 0.769 0.712 0.650 0.582 0.543 0.504 2.036 1.948 1.860 1.760 1.660 1.556 1.440 1.316 1.176 1.100 1.016 
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