Presentación Restauración Geomorfológica 2013

Néstor HernandoCarlos Manzanares Leticia Portuondo

geadre

nTopografías geométricas (terrazas escalonadas)

Criterios estándar (laderas largas, pendientes uniformes y ausencia de red de drenaje)

La práctica habitual de diseño y construcción del relieve en restauraciones mineras

Inestabilidad de laderasFormación de surcos

Formación de cárcavasRotura de las terrazas

1990

2007

¿Estabilidad a largo plazo?

(Foto: Departamento Geodinámica UCM)

Problemas de tipo hidrológico y ecológico

Aumenta la turbidezAumenta la salinidad

Aumenta el contenido mineralExceso de sedimentación

Inestabilidad de laderasFormación de surcos

Formación de cárcavasRotura de las terrazas

Garantizar estabilidad geotécnica y reducción del impacto visual


Estructuras rígidas (p.e., cunetas, bajantes tipo ‘rip-rap’…)

Garantizar estabilidad geotécnica y reducción del impacto visual


5. Dificultad para el desarrollo de suelos y vegetación

6. Baja diversidad biológica y ecológica

7. Posibilidades de uso posterior reducidas

1. Altos costes de mantenimiento (tiempo indefinido)

2. Formas artificiales, baja integración y calidad visual

3. Formas inestables y vulnerables ante la erosión hídrica

4. Elevada emisión de escorrentía y sedimentos al entorno

Limitaciones de las reconstrucciones del relieve ‘geométricas’

SUELOSVEGETACION

FAUNAGEOMORFOLOGIA

Soluciones y nuevos enfoques

Soluciones y nuevos enfoques

Una vez identificada, se diseña y construyeSe trata de ‘comprimir’ el tiempo

Es una aproximación empírica, no teórica

¿Cómo sería una forma del terreno natural y estable en la localización minera objeto de restauración?

Restauración de la cantera de La Revilla (Segovia)Modelo escarpe-surco-ladera cóncava

Restauraciones geomorfológicas en España

Proyecto: Jose Francisco Martín Duque

1995

Proyecto y foto: Jose Francisco Martín Duque

Sin coste de mantenimiento

1995 2003

Proyecto y foto: Jose Francisco Martín Duque

Restauración de la cantera de La Higuera (Segovia)Modelo ‘cuencas en ladera’

Proyecto y foto : Departamento Geodinámica UCM

Oct 2008

Dic 2008

May 2010

Enfoque geomorfológico

(1) reduce al mínimo la erosión hídrica

(2) aumenta significativamente la infiltración favoreciendo el desarrollo espontáneo de suelos y vegetación

(3) crear un paisaje de gran diversidad visual y ecológica.

(Fotos: Departamento Geodinámica UCM)

Control experto de la escorrentía

• El método GeoFluv se basa en las construcción del relieve estables,

basándose en factores ambientales del entorno de la explotación.

• Son las únicas herramientas disponibles para realizar reconstrucciones

topográficas de superficies afectadas por movimientos de tierras CON

CRITERIOS CIENTÍFICOS, GEOMORFOLÓGICOS.

• Tiene una fuerte implantación en Estados Unidos, Australia y Canadá,

países del mundo donde se realizan las mejores restauraciones mineras.

Utilización del software GeoFluv-Natural Regrade

1. Mayor estabilidad a largo plazo de las superficies restauradas;

2. Mayor atractivo visual;

3. Disminución o eliminación del mantenimiento;

4. Construir formas que son soporte de ecosistemas funcionales y autosostenibles, que replican a los del entorno.

El método permite conseguir:

(Proyecto y Foto: Departamento Geodinámica UCM)

• Natural Regrade es el software que incluye el método GeoFluvTM.

• El método GeoFluvTM construcción de relieves estables y

heterogéneos, basándose en factores ambientales (geomorfología

fluvial)

a) Topografía de partida

b) Referente

c) Parámetros

GeoFluv-Natural Regrade

• El valor de la pendiente del

canal aguas abajo de la zona a

restaurar.

• Valor fundamental a partir del

cual se calcula la estabilidad

de todo el sistema.

Canal principal

Nivel de base local

Nivel de base local

(Proyecto y Figura: Departamento Geodinámica UCM)

Término municipal de Noez (Toledo)

• 16 hectáreas totales, 5 ya explotadas

• 30 metros de desnivel

• Explotación de pizarras

Ejemplo 1. Reconstrucción geomorfológica y de hábitats en la provincia de Toledo (España)

Proyecto y foto: Departamento Geodinámica UCM

Referente geomorfológico


Toma de datos de los canales

Referente geomorfológico


Situación actual de la explotación

Situación para la que se proyectó el diseño

650.621,9 m3 estériles

• Bloques heterométricos • Naturaleza pizarrosa y carbonatada

Estériles y topografía

Proyecto y figura: Departamento Geodinámica UCM

CARACTERÍSTICAS

Volumen de estériles neto (m3)

A 1

650.621

A 2

1.533.676

A 3

2.654.056

Alternativas diseñadas

Proyecto y figuras: Departamento Geodinámica UCM

Creación de ecosistemas para ganar heterogeneidad y

aumentar los servicios ecosistémicos.

Restauración ecosistémica


26

• 5 hectáreas

• Explotación de arenas

• Estériles de arenas y arcillas

Ejemplo 2. Cantera de Somolinos (Guadalajara, España)


ALGUNOS PARÁMETROS PARA EL DISEÑO (INPUTS) Unidades Valor

Coeficiente de escorrentía Tanto por uno 0,3

Máxima precipitación producida por una lluviade 1 hora de duración y periodo de retorno de 2 años

cm 1,84

Máxima precipitación producida por una lluviade 6 horas de duración y periodo de retorno de 50 años

cm 8,52

Densidad de drenaje m/ha 37

Longitud de los tramos que forman el patrón de canales zig-zag

m 12,58

AtienzaReferente geomorfológico e inputs

Diseño de la reconstrucción geomorfológica

Topografía inicial

Topografía diseñada

Diseño de la reconstrucción geomorfológica

Puntos que definenlos canales principales

Puntos que definen divisorias principalessubdivisorias y canales secundarios

Ejecución de la reconstrucción geomorfológica

Selección de puntos XYZ Replanteamiento topográfico

Metodología de construcción

Sub-divisoria

Sub-divisoria

Drenaje secundario

Divisoria principal

Construcción

Subdivisorias (a) Red de drenaje secundaria (b)

ab

a

Diseño


Movimiento de tierras

Compensación entre zonas de excavación y zonas de relleno (retroexcavadora y camión) y

remodelado (bulldozer)


Proyecto y fotos: Departamento Geodinámica UCM

Coluvión carbonático

Con coluvión

Sin coluvión



Reposición de Formaciones Superficiales

Estériles areno - arcillosos


Antes de la reconstrucción (Abril, 2011)

Después de la reconstrucción (Julio, 2011)

Resultados


Diseñogeomorfológico

Después de la reconstrucción (Julio, 2011)

Resultados


Junio 2013

Después de abonado y semillado convencional

Proyecto: Departamento Geodinámica UCM

• 5 hectáreas

• Explotación de caolín

• Estériles de arenas

Ejemplo 3. Mina “El Machorro” (Guadalajara, España)


Zona restaurada GeoFluv-NR: 3,04 g/lEscombrera: 152,54 g/l


Arlanza (municipio de Bembibre, León)

(Merindad del río Ubierna, Burgos)

Otros ejemplos proyectados

Proyectos y fotos: Departamento Geodinámica UCM

Los diseños de reconstrucción geomorfológica propuestos constituyen un verdadero cambio de paradigma en lo que a las restauraciones mineras se refiere.

Estabilidad

• Reducir la erosión y favorecer la disponibilidad de agua en el suelo.

• Eliminación de mantenimiento (ahorro de costes)

Heterogeneidad

• Relieves con un modelado suave facilitan la edafogénesis.

• Las vaguadas favorecen el desarrollo de suelos más profundos.

• El relieve condiciona la insolación o el drenaje del suelo.

• Aumentar la diversidad espacial origina hábitats diferentes.

Conclusiones ¿Qué podemos obtener?

A Jose Francisco Martín Duque y el equipo del Dpto. de Geodinámica de la UCM

Néstor Hernando [email protected] Carlos Manzanares [email protected] Leticia Portuondo [email protected]

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