09 Mitigacion de Erosion en Laderas y Cauces - Andrea Adreoli

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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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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• 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


EN LADERAS

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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.


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•……….




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.



EN LADERAS

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EN LADERAS

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•Muros•Muros de hormigón armado•Muros celulares•Tierras reforzadas

•Gavionadas•Postes•Anclajes•Spritz Beton





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.



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 DRENANTES


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


EN LADERAS

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•Inyecciones (Inyecciones de mezclas, Jet grouting)

•Tratamientos térmicos (Congelamiento, temperaturas altas)

•Tratamientos químicos •Tratamientos eléctricos




OBRAS DRENANTES

OBRAS ESPECIALES


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.


EN LADERAS

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EN CAUCES

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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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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EN CAUCES



Plazoletas de deposito de sedimentos

Diques para controlar la pendiente y retener sedimentos

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EN CAUCES



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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EN CAUCES



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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EN CAUCES



Diques para la consolidación del lecho y la retención de sedimentos

En hormigón armado

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EN CAUCES




En madera

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EN CAUCES




En gaviones

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EN CAUCES



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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EN CAUCES


� 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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EN CAUCES


� Nuevas tendencias en la construcción de diques deretención

Diques para la retención de material leñoso

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EN CAUCES






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EN CAUCES


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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EN CAUCES


Defensa de las orillas del río

Espigones

En gaviones “vivos” (con madera y tocones)

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EN CAUCES


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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EN CAUCES



En hormigón armado

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EN CAUCES



“vivas”

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EN CAUCES


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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EN CAUCES



Estructuras de intercepción

Para la reducción de la energía cinética del frente de colada

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EN CAUCES



Plazoleta para coladas detríticas

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EN CAUCES






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EN CAUCES


Razón:• reducción del espacio fluvial• contaminación de las aguas• regulación de los caudales• alteraciones morfológicas

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EN CAUCES


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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EN CAUCES


�Mejora del régimen de caudales �Mejora de la conectividad del cauce con suriberas

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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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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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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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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

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