EXPERIENCIA EN ESTABILIZACION DE TALUDES CON VETIVER

EXPERIENCIAS EN LA ESTABILIZACION DE UNA GRAN CARCAVA EN TERRENOS DE LOS MANANTIALES DE AGUA MINALBA - VENEZUELA

R. Luque M.

Vetiver Antierosión, C. A: Av. Circunvalación Nº 129 Piñonal Maracay ZP: 2103 Venezuela

rafael.luque@vetiver.web.ve 

O. Luque M.

Asesor Vetiver Antierosión, C.A.

oluque1@gmail.com 

    G. Posada.

gabriel.posada@empresas-polar.com 

O. Rodríguez P.

red.latinoamericana.vetiver@gmail.com 

Palabras claves: cárcavas, bioingeniería, erosión, taludes.

. 

Resumen: Este documento presenta las experiencias acumuladas en la estabilización de una gran cárcava localizada a orillas de la vialidad que conduce al Parque Nacional Macarao en el Edo. Miranda, Venezuela; mediante la aplicación de Sistemas Vetiver (SV). Se describe en él como se abordaron las diferentes fases de análisis, diseño, instalación de drenajes subterráneos, la modalidad usada para la siembra y el mantenimiento del Vetiver (Chrysopogon zizanioides), y los resultados obtenidos.

La cárcava tuvo su origen a raíz de la ampliación de una vialidad externa por parte de una institución pública. En esa ocasión una porción importante de las aguas del drenaje de la vía fueron conducidas hacia los terrenos donde afloran los manantiales de AGUA MINALBA. Los volúmenes de agua reconducida, la constitución del suelo, y la reciedumbre de las lluvias iniciaron los procesos de erosión que en 3 años de registro del evento alcanzó un desnivel desde 6,00 metros hasta 10,20 metros en el sitio de descarga, y junto a ello la formación de una cárcava de grandes dimensiones. Durante la ejecución de las labores también se intervino una montaña ubicada frente a la cárcava en donde se construyeron terrazas que no fueron estabilizadas.  Los taludes así erigidos se han convertido en una fuente generadora de sedimentos.

Los trabajos realizados entre Agosto y Septiembre 2009 para estabilizar la cárcava consistieron en bloquear parcialmente la entrada de aguas a la cárcava, instalar un sistema de drenaje subterráneo temporal, integrado por tres tanquillas y una batería de mangueras interconectadas. Se reperfiló la topografía  de los taludes, y posteriormente se sembró el Vetiver usando técnicas de rappel.  

La adaptación del Vetiver pasó por etapas difíciles a causa de un fuerte verano originado por el fenómeno “El Niño”. Esto requirió la aplicación de riegos limitados ayudados por fertilización foliar. Tras el inicio de la temporada de lluvias 2010 se formaron densas barreras, se dio entrada libre a las aguas y tanto el drenaje como el Sistema Vetiver (SV) funcionó bien hasta mediados de Mayo 2011. Posteriormente, a causa de malos manejos, todo el sistema ubicado en el lecho falló parcialmente, aunque en los taludes el vetiver permaneció inalterable. Actualmente se evalúa realizar labores de recuperación, resembrando las áreas dañadas y modificando el sistema de drenaje.

1.- INTRODUCCIÓN:

1. Localización y problemática:

En la región de la cordillera de la costa central venezolana, próximo a Parque  Nacional “Macarao” en el Municipio Guaicaipuro del Estado Miranda, Venezuela, se localiza una zona en donde  afloran manantiales de agua natural. En el área del parque nacional emergen acuíferos que son la fuente de suministro del acueducto de esa región, próxima a Caracas. En esa zona se ubican también los terrenos en donde tiene su sede “AGUA MINALBA”, quien posee una porción importante del predio sembrada con Vetiver en curvas de nivel. (Foto 1).      

En ocasión de ejecutar los trabajos de ampliación de una carretera  que conduce al parque y atraviesa la posesión, se realizó una modificación a la topografía del lugar y se construyeron obras hidráulicas consistentes en una cuneta perimetral localizada al pie de la montaña, con una serie de tanquillas colectoras que conducen las aguas por debajo de la vialidad a través de unos tubos de concreto  de 0,60 m de diámetro

Uno de los tubos está ubicado en el sitio en donde posteriormente se desarrolló la cárcava (N: 10º 22`33” O: 067º 05`50” a 1450 msnm).  (Fotos 2, 3 y 4)

Foto 1: Vetiver en los  terrenos de AGUA MINALBA            Foto 2: Cárcava en sus inicios  (2.006)         

Fotos 3 y 4 Estado de la cárcava en Mayo 2009, antes de aplicar el SV

Los suelos de la zona donde se localiza la cárcava son franco-arenosos, con un contenido de 65 % arena, 29 % limo y 6 % arcilla. La erodabilidad del suelo causó que la cárcava progresara desde 5.8 metros hasta 10.2 metros de profundidad (fotos 5 y 6).

La composición química del suelo es: pH 5.5, Nitrógeno: 0,02% Fósforo: 7 ppm, Potasio: 45 ppm.

El régimen de lluvias en Venezuela se ubica entre Mayo y Octubre, aunque recientemente ha habido un cambio notable de ese ciclo, particularmente en los últimos 3 años a causa de los fenómenos de El Niño y La Niña.

      Fotos 5 y 6: Profundidad alcanzada por la cárcava. El tamaño de las personas sirve de referencia (Ago. 2009)

La erosión causada ocasionó un desnivel de 4.2 metros en poco menos de 3 años de monitoreo, según se muestra en las curvas de la figura 1, mientras perfiló  en los taludes formas irregulares que llegó en algunos casos hasta la verticalidad total. Algunas zonas presentaron bloques de suelo fracturados.

                      [pic 1][pic 2]

Fig. 1: Curvas de erosión anual

2: EL PROYECTO:

2.1: Drenajes:

Se manejaron varias opciones de la ingeniería clásica, entre ellas revestir los taludes con concreto armado y construir un canal en el lecho de la cárcava, pero se descartó por los altos costos que involucraba. Ante los resultados obtenidos por el cliente con el vetiver en otras áreas y usos aceptaron abordar el problema con la tecnología asociada al Sistema Vetiver (SV) para lo cual se evaluaron varios proyectos, quedando finalmente  aprobado el conducir temporalmente las aguas a través de un drenaje subterráneo y consolidar con Vetiver toda la zona afectada.

Se diseñó un sistema de tanquillas colectoras de dos cámaras en donde, la primera realiza una doble función: por una parte captar las aguas que caen de arriba, y por la otra, originar un salto hidráulico para atenuar  la energía. La segunda cámara entrega las aguas a una batería de 16 mangueras de PEAD de 4” c/u que llegan hasta el sitio final de descarga. La función de la tanquillas intermedias es disminuir la velocidad del agua causada por el desnivel existente entre ellas.

El proyecto original contemplaba un deflector colocado sobre la losa del canal superior desde donde  arrancaría una batería de cadenas de acero de 1/2” para disipar las fuerzas de la caída del agua. Esta fase no llegó a edificarse por cuanto un movimiento sísmico ocurrido durante la etapa de construcción derrumbó el canal y la losa. El nuevo escenario condujo a la construcción de un canal de tubos galvanizados corrugados que entrega las aguas en la tanquilla receptora.

El manejo de la situación involucraba también un bloqueo de la tanquilla externa, de modo de que a la microcuenca no ingresaran aguas mientras se construía el sistema de drenaje subterráneo. Posteriormente se abriría parcialmente para que las aguas fluyeran a través de éste.  De esta manera por la parte superficial solo drenarían las que cayeran dentro de la cárcava, o los excedentes que pudieran producirse cuando eventualmente ocurrieran aguaceros extraordinarios capaces de rebasar la capacidad del sistema de drenaje subterráneo. El diseño fue concebido para uso temporal mientras el SV se consolidaba en el lecho.

La figura 2 muestra el diseño del drenaje concebido originalmente.

[pic 3][pic 4]

[pic 5]

Fig. 2 Diseño original

3.- EL SISTEMA VETIVER (SV):

El Vetiver (Chrysopogon zizanioides) posee unas características que la hacen ideal para su aplicación en Bioingeniería por cuanto desarrolla un sistema radicular masivo y        profundo, con una resistencia a la tracción de 75 Mpa, equivalente a 765 Kg/cm2, (Hengchaovanich, D et al, 1988), y despliega un follaje erecto y fuerte, capaz de retener flujos de aguas (Metcalfe, O et al). La planta tolera además condiciones adversas de suelos incluyendo un alto rango de pH y la presencia de metales pesados (Troung, P, 1999). En atención a estas propiedades y a la problemática en estudio, se optó por usar la tecnología derivada de las investigaciones y aplicaciones de esta planta, conocido hoy como tecnología Sistema Vetiver (SV).

...