Efecto del impacto de las gotas de agua de lluvia sobre la erosión de un terraplén de suelo compactado

 

La erosión por golpeo de la lluvia (splash erosion) ocurre por el impacto de las gotas de agua sobre una superficie desprotegida, el cual produce el desprendimiento y remoción de capas delgadas de suelo.

Este impacto rompe la estructura del suelo y lo separa en partículas relativamente pequeñas. Estas partículas son luego transportadas por la escorrentía.

Al caer una gota de lluvia levanta partículas de suelo y las reparte en un área de aproximadamente un metro cuadrado. Parte de la lluvia se infiltra y parte fluye sobre la superficie.

La erosión es un problema común en los terraplenes de suelo compactado, especialmente en climas tropicales de lluvias intensas. El efecto del impacto de las gotas de agua de lluvia es uno de los principales factores que contribuyen a la erosión de un terraplén.

Las gotas de lluvia impactan el suelo a una velocidad que depende de la altura de la nube y la resistencia del aire. En promedio, la velocidad de impacto de las gotas de lluvia es de alrededor de 9 m/s, lo que puede provocar la expulsión de partículas de suelo y la erosión del terreno.

Foto del impacto de la gota de lluvia sobre el suelo desnudo. Cuando llueve, gotas de hasta 6 mm de diámetro bombardean la superficie del suelo a velocidades de impacto de hasta 32 km por hora. El impacto de la gota lanza partículas de suelo y agua en todas direcciones a una distancia de hasta 1 m.

El tamaño de las gotas de lluvia también influye en su capacidad de erosión. Las gotas más grandes tienen más energía cinética y, por lo tanto, son más capaces de desplazar partículas de suelo. Sin embargo, las gotas más pequeñas pueden penetrar más profundamente en el suelo, lo que aumenta la humedad y la probabilidad de erosión.

Para proteger un terraplén en un clima tropical de lluvias intensas, existen varias medidas que se pueden tomar para minimizar el impacto de las gotas de agua de lluvia. Algunas de estas medidas incluyen:

  1. Estabilización del suelo: La compactación del suelo y la estabilización de la superficie del terraplén son cruciales para reducir la erosión. Se pueden utilizar técnicas de estabilización, como la adición de materia orgánica, la compactación del suelo y la aplicación de enmiendas químicas, para aumentar la resistencia del suelo al impacto de las gotas de lluvia.

  2. Cobertura vegetal: La siembra de plantas y árboles en el terraplén ayuda a mantener la estabilidad del suelo y reduce la velocidad del agua durante las lluvias, lo que a su vez reduce la erosión. La vegetación actúa como una barrera natural contra la erosión, ya que sus raíces mantienen el suelo unido y evitan que sea arrastrado por el agua. Además, las hojas y ramas de las plantas actúan como una capa protectora que disminuye la fuerza del impacto de las gotas de agua y disminuye la erosión.

  3. Mantos de control de erosión: Los mantos de control de erosión se pueden utilizar para proteger el terraplén contra la erosión por lluvias intensas. Los mantos están hechos de materiales como fibra de coco, paja, geomalla o fibra de vidrio, y se instalan en la superficie del terraplén para ayudar a retener el suelo y disminuir la velocidad del agua durante las lluvias.

En conclusión, el impacto de las gotas de agua de lluvia es uno de los principales factores que contribuyen a la erosión de un terraplén de suelo compactado en climas tropicales de lluvias intensas. Para proteger un terraplén contra la erosión, se pueden tomar medidas como la estabilización del suelo, la cobertura vegetal y el uso de mantos de control de erosión. Es importante tomar estas medidas preventivas para minimizar la erosión y garantizar la estabilidad a largo plazo del terraplén.

 

En un suelo, sin protección vegetal, se calculan hasta cincuenta metros cúbicos de suelo removido por hectárea en una lluvia fuerte de una hora de duración.

 

La erosión es una función del poder erosionante del agua y de la erosionabilidad del suelo. La erosión causada por la lluvia está determinada por la cantidad, intensidad y duración de la misma.

Cuando la intensidad y cantidad de lluvias es alta la erosión será más rápida.