Post on 24-Apr-2015
MITIGACIÓN DE EROSIÓN EN LADERAS Y CAUCES
Experiencias Europeas en Sistemas Forestales
SILVOTECNA XXV2010
Dr. Andrea AndreoliDepto. Menejo de Bosque y Medioambiente, Facultad de Ciencias
ForestalesUNIVESIDAD DE CONCEPCIÓN
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Contenido
• Análisis del territorio, historia y visión del problema en Europa;
• Restauración hidrológica-forestal en cuencas para prevenir la erosión;
• Medidas de mitigación (ESTRUCTURALES) y preventivas (NO ESTRUCTURALES) de erosión en ecosistemas forestales, en laderas y cauces.
• Discusión
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¿Porque luchar contra la erosión (hídrica)?
• Disminuir perdidas de suelo productivo (Ganar superficie para cultivar, aumentar el valor del suelo)
• Disminuir la producción de sedimentos para proteger infraestructuras aguas abajo
• Mejorar las condiciones socio-economicas de los territorios rurales
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Hay que calibrar las soluciones en bases a
lo que se quiere perseguir:
1) Desactivar las causas
2) Mitigar los efectos
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• En muchas zonas de Europa, el aumento de laerosión superficial y de los deslizamientos se
puede reconducir aléxodo rural que tuvo lugardesde los años ’50 conconsecuente falta demanutención hidráulicas delos campos.
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¿Cómo podemos intervenir?
LADERA CAUCES
MEDIDAS ESTRUCTURALES
MEDIDAS NO ESTRUCTURALES
LADERA CAUCES
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE CONSOLIDACIÓN
OBRAS DRENANTES
OBRAS ESPECIALES
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OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
• Recubrimientos antierosivos biodegradables(Biotextil, Bioreredes, Biofieltros, Bioesteras)
• Recubrimientos antierosivos sintéticos(Geoesteras, Geocompuestos, Revestimientos Vegetativos, Geoceldas)
• Reverdecimientos (Siembra manual, césped en rollos(palmetas), hidrosiembra)
fibras mixtas de paja, yute y coco
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
Objetivos: crear condiciones ambientales y de estabilidad necesarias alestablecimiento y crecida de la vegetación herbácea arbustiva y arbóreaplantadas en laderas con presencia de suelo
Resultados: la cubierta vegetal realizadas consiente un eficaz control ymitigación de los fenómenos erosivos, protegiendo el suelo de la acciónagresiva de las aguas meteóricas y superficiales, del viento y de las excursionestérmicas.
Las técnicas constructivas y los materiales empleados son diferentes enrelación a las características litológica, de suelo, morfológicas y climáticas delárea a intervenir.
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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Geoesteras (arriba), geoesteras reforzadas (abajo).
Utilización de geoesteras reforzada con red metálica a doble torsión tipo ”Macmat” parala estabilización y el reverdecimiento de una ladera arcillosa. Puesta en obra (izquierda)después de la hydrosiembra (derecha).
Estabilización de ladera artificial empinada por medio declavaduras, cables de acero y geoesteras reforzadas con red metálicaa doble torsión (tipo Macmat),con reverdecimiento.
Geoceldas en PVC
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•Plantaciones•Fajinas vivas•Empalizadas vivas•Cordones, surcos vivos •rejillas vivas•Colchones•……….
OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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Objetivos: estabilizar y consolidar pendientes y laderas inestables conmovimientos superficiales. El material vivo tiene una funciónecológica, estructural y técnica: las plantas frenan la erosiónsuperficial, interceptan y disminuyen el flujo de las aguas meteóricas yrefuerzan el suelo con el desarrollo de sus raíces drenando al mismo tiempo elsuelo.
Resultados: estas intervenciones representan una solución en zonas de altovalor ambiental donde hay que garantizar una eficacia técnico-funcional juntocon aspectos ecológicos y estético-paisajísticos favoreciendo elrestablecimiento de los ecosistemas naturales dañados debido a su bajoimpactos.
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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•Muros•Muros de hormigón armado•Muros celulares•Tierras reforzadas
•Gavionadas•Postes•Anclajes•Spritz Beton
OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE CONSOLIDACIÓN
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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Objetivos: resolver situaciones en donde no se puede dejar al suelo alcanzar su natural pendiente de equilibrio.
Resultados: obras a veces impactantes pero necesarias para el tipo de problemas a resolver. A veces justificadas por aspectos socio-económicos y culturales de las zonas donde se interviene.
OBRAS DE CONSOLIDACIÓN
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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Casco histórico de la ciudad de Orvieto (Italia) conmuras de distintas épocas para “sostener” la ciudad.
Muro celular
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Clavaduras (soil nailing)
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•Drenajes superficiales•Cuneo filtrante•Drenajes suborizontales•Zanjas
•Pozos•Tuneles
OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE CONSOLIDACIÓN
OBRAS DRENANTES
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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OBRAS DRENANTES
Objetivos: alejar y recoger las aguas superficiales y subterráneas de laderasinestables para disminuir la presión que empuja en el suelo. Se pueden dividiren drenajes superficiales y profundos.
Resultados: a menudo se evalúa el éxito de estas obras por medio depiezómetros. Tienen un impacto ambiental bajo garantizando una eficaciatécnica funcional. Favorecen el establecimiento y el desarrollo de lavegetación y la restauración de los ecosistemas dañados. Es importante unabuena manutención de las obras para asegurar su funcionalidad en el tiempo.
Canaletas
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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•Inyecciones (Inyecciones de mezclas, Jet grouting)
•Tratamientos térmicos (Congelamiento, temperaturas altas)
•Tratamientos químicos •Tratamientos eléctricos
OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN SUPERFICIAL
OBRAS DE CONSOLIDACIÓN
OBRAS DRENANTES
OBRAS ESPECIALES
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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Objetivos: mejorar las características físicas y mecánicas de suelos y rocas.
Resultados: obras a veces impactantes pero necesarias para el tipo de problemas a resolver. A veces justificadas por aspectos socio-económicos y culturales de las zonas donde se interviene.
OBRAS ESPECIALES
La realización de estos tratamientos necesita estudios basados en pruebas pilotos hechos en situ. Los costos son generalmente muy altos, debido a la necesidad de maquinarias complejas y personal especializados. Por lo tanto estos métodos son limitados a casos puntuales justificados.
MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN LADERAS
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Este problema es mas importante en ríos de montaña por:- Estabilidad orillas y cauces- Erosión y deposición en los cauces- Control del fenómeno de coladas detríticas (debris flows)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Plazoletas de deposito de sedimentos
Diques para controlar la pendiente y retener sedimentos
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Plazoletas de deposito de sedimentos
El ensanchamiento y el cambio de pendiente permiten el deposito de sedimentos (que deben ser sacados después de cada crecida)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Cuneta
Pretenden eliminar totalmente el riesgo de erosión del lecho y, reduciendo la resistencia, aumentan la velocidad de la corriente y favorecen el traslado de sedimentos aguas abajo
Usualmente en centros urbanos o conos de sedimentación.
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Diques para la consolidación del lecho y la retención de sedimentos
En hormigón armado
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Diques para la consolidación del lecho y la retención de sedimentos
En madera
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Diques para la consolidación del lecho y la retención de sedimentos
En gaviones
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Obras para el control del transporte sólido
Consolidación del lecho con secuencias de diques
Para reducir el transporte de sedimentos através de la reducción de la pendiente a una pendiente de compensación
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Nuevas tendencias en la construcción de diques deretención
Diques abiertos o a fisuraretención solo las rocas mas gruesas (creando un regurgito aguas arriba)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
� Nuevas tendencias en la construcción de diques deretención
Diques para la retención de material leñoso
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Defensa de las orillas del río
Espigones
-Alejar la zona de máximo caudal de las orillas- estabilizar las orillas evitando divagaciones del río- estabilizar confluencias
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Defensa de las orillas del río
Espigones
En gaviones “vivos” (con madera y tocones)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Estabilización mecánica de las orillas del río
A utilizar solo en porciones del río que atraviesan centros urbanos o para proteger orillas de carreteras o ferrocarriles
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Estabilización mecánica de las orillas del río
En hormigón armado
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Estabilización mecánica de las orillas del río
“vivas”
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Obras para la defensa de coladas detríticas
Movimiento en masa de sedimentos caracterizados por elevada densidad, velocidad muy alta (hasta 20 m s-1), y muy elevado poder destructivo
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Obras para la defensa de coladas detríticas
Estructuras de intercepción
Para la reducción de la energía cinética del frente de colada
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
Obras para la defensa de coladas detríticas
Plazoleta para coladas detríticas
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE REGIMACIÓN (Manejo del régimen de los caudales líquidos)
OBRAS DE ESTABILIZACIÓN DEL CAUCE
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
Razón:• reducción del espacio fluvial• contaminación de las aguas• regulación de los caudales• alteraciones morfológicas
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
Significado:• Restauración fluvial: Recuperación de los procesos fluviales y la dinámicafluvial enfocada a la reconstrucción del ecosistema fluvial existente antes desu deterioro
� recuperación del espacio de movilidad fluvial
Estado anterior Estado rehabilitado
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
EN CAUCES
OBRAS DE RESTAURACIÓN (reconstitución de hábitats fluviales)
�Mejora del régimen de caudales �Mejora de la conectividad del cauce con suriberas
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MEDIDAS NO ESTRUCTURALES
evaluación de las fuentes de sedimentos
Los procesos de erosión están íntimamente asociados a las características geo-litológicas, morfológicas e hidrológicas locales.
Las fuentes de sedimentos en cuencas de montaña se pueden evaluar teniendoen cuenta dos tipos de fenómenos con características diversas:
� la erosión superficial generalizada del suelo y
� los movimientos de masa localizados.
Estos dos fenómenos deben ser analizados con metodologías/escalas diversas,posibilitando la evaluación cuantitativa total de la producción de sedimentosde la cuenca en estudio.
mapa de susceptibilidad a la erosiónindicando las áreas con riesgo de avalanchas y deslizamientos de masa.
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
MEDIDAS NO ESTRUCTURALES
La elección debe ser basada en un análisis de costos/beneficios y de impacto ambiental
Si el objetivo primario de la mitigación de la erosión es la defensa de áreas antrópicas: mas peso a la prevención:
Mejorar manutención de obras existentes en ríos y laderas;Muchas obras (puentes, defensas de ríos) son subdimensionadas;Mejorar la red de monitoreo pluvial-hidrológico;Red de alerta por riesgos de crecidas;Proteger áreas buffer naturales en el entorno de instabilidad de ladera y ríos
Relocalizar elementos sensibles a riesgo
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
MEDIDAS NO ESTRUCTURALES
a) Modifica del modelo urbanístico existente
- Relocalización o conversión de urbanizaciones en áreas de riesgo;- Adquisición y cambio de uso de suelo por parte de la autoridad publica;- Eliminación de estructuras no totalmente seguras; - Reconversión de actividades económicas en áreas a riesgo;
b) Acciones legislativas para disuadir nuevas edificaciones en áreas de riesgo
- Acción de información sobre los riesgos- Claridad sobre riesgos reales (magnitud y recurrencia)- Información sobre fenómenos del pasado;- Ayudas económicas a propietarios de áreas de riesgo que cambian definitivamente uso de suelo;- Obligatoriedad de seguro privado en áreas de riesgo;
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MEDIDAS ESTRUCTURALES
MEDIDAS NO ESTRUCTURALES
c) Actividad legislativa de prevención para prohibir la construcción (o obligar a ciertos criterios de construcción) en áreas de riesgo:
- Planificación del uso de áreas inundables, conos de sedimentación y ares de derrumbe;
- Reglamentos que obliguen a ciertos criterios en la ubicación de tendidos eléctricos, materiales a usar, movimiento de tierras, tipo de estructuras, etc.
- Certificación de los cultivos (y plantaciones)
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Integración de los 2 tipos de medidas (estructurales – no estructurales)
Hidrosiembra
Diques de consolidación
Plazas de deposición
cunetas
Escalonadas
Diques de retención
Obras de estabilización de las laderas: recubrimientos antierosivos, reverdecimiento, fajinas, empalizadas, etc.
Manejo integrado de cuenca
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Gracias
por
su atención
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Un estudio ingles sugiere que la producción de sedimentos aumenta en el momento de la plantación disminuye con el bosque maduro y aumenta mucho debido a la cosecha.
Stott & Mount, 2004