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Técnicas de Bioingeniería para mejorar el estado ecológico y estabilizar márgenes de ríos

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  • Técnicas Bioingeniería mejorar estado ecológico y estabilizar márgenes ríos
  • Artículo de Alfonso Calvo, jefe del Servicio de Estudios Medioambientales de la Confederación Hidrográfica del Ebro.

Sobre el blog

Conoce la CHE y la gestión del agua
Compilación de los artículos técnicos de los expertos de la Confederación Hidrográfica del Ebro publicados en su Boletín mensual.

Las presiones ocasionadas por la contaminación proveniente de diversas fuentes, vertidos urbanos e industriales, lixiviados procedentes de explotaciones ganaderas y agrícolas, la ocupación de los espacios del río por zonas urbanas, terrenos agrícolas e infraestructuras, y el aprovechamiento de los recursos hídricos, detracciones así como de los saltos hidroeléctricos, producen presiones en los ecosistemas fluviales como el deterioro ecológico y ambiental, la pérdida progresiva de funcionalidad y estructura fluvial, una escasa conectividad lateral, longitudinal y/o vertical, gran homogenización longitudinal del cauce y de hábitats fluviales, un aumento de la erosión en riberas, y como consecuencia de lo anterior, un alejamiento del hombre del río.

El Área de Gestión Medioambiental de la Comisaría de Aguas de la Confederación Hidrográfica del Ebro tiene encomendada, entre otras actuaciones, el mantenimiento y la conservación de los cauces. Si las condiciones Hidrogeomorfológicas lo permiten, para acometer las obras se emplean técnicas de Bioingeniería.

La bioingeniería, la ingeniería biológica o ingeniería del paisaje es una disciplina constructiva y de gestión del paisaje, utilizando sobre todo materiales vivos como semillas, plantas, partes de plantas y comunidades vegetales solos o en combinación con materiales inertes como piedras, tierra, madera, hierro, acero como elementos constructivos para la ejecución de obras, consolidación de taludes, riberas, control de la erosión, y protección del ambiente natural, que persigue objetivos técnicos (proteger y estabilizar los suelos mediante los sistemas radiculares de las plantas, la aplicación de estas técnicas en los ríos, disminuye la velocidad de la corriente en la ribera); objetivos ecológicos (al ser material vegetal la materia prima se mejoran las condiciones ecológicas y contribuyen a acelerar la recuperación del ecosistema; objetivos estéticos (mejoran el paisaje y disminuyen los impactos que la ejecución de ciertas actuaciones pueden generar sobre él); y objetivos económicos (Son más rentables a largo plazo por su escaso mantenimiento). Las distintas técnicas de bioingeniería se pueden agrupar en:

Las distintas técnicas de bioingeniería se pueden agrupar en:

1.- Técnicas de recubrimiento cuya misión es evitar la erosión superficial

Plantaciones

Para la revegetación de taludes mediante la plantación, se eligen especies nativas presentes en la zona, mediante reconocimiento de campo, sin olvidar la adaptación de dichas especies a la dinámica fluvial de cada tramo. Para diseñar su ubicación y su forma de plantación, hay que tener en cuenta su proximidad a la corriente, donde es mayor la humedad, o su lejanía, así como su orientación de solana o umbría. Las distintas especies se agruparán en seis grupos/tipos según sus necesidades hídricas (Tipos I-VI ), las cuales se plantaron según esta condición por bandas, el Tipo I más cerca del agua, y el Tipo VI más alejado

Hidrosiembra de especies herbáceas y leñosas

La Hidrosiembra es un tipo de actuación que se realiza en aquellas zonas donde existe un riesgo potencial de erosión y donde no pueden ser utilizados las técnicas convencionales de siembra, debido a la dificultad de acceso o a las fuertes pendientes. Las hidrosiembradoras disponen de un cañón hidráulico, que en una primera pasada proyecta a presión abonos estabilizantes sobre la superficie del terreno, en la segunda pasada se encarga de asegurar unas condiciones favorables para una rápida germinación, con las funciones de proteger, retener la humedad, y mantener el microclima para favorecer la germinación de la semilla

Mantas orgánicas en las siembras

Las mantas orgánicas son unos textiles formados por 2 redes externas de soporte, hechas de material sintético degradable (cómo el polietileno) y con un núcleo central relleno de material orgánico (paja, fibra de coco, esparto, etc.) Se instala un tipo de manta continua para evitar tanto las pérdidas de suelo durante los primeros meses, como la proliferación y cubrimiento de todo el talud de carrizo. Principalmente se utiliza mantas de fibra de coco con una densidad entre 225-350 g/m2.

Traslado de tepes o de fragmentos de plantas

Recubrimiento con varas de salicáceas

2.- Técnicas de estabilización 

Se utilizan en suelos de hasta dos metros de profundidad mediante la colocación en filas horizontales de material vegetal arbóreo con capacidad de reproducción vegetativa

Estaquillado

Para la revegetación de taludes mediante esta técnica, se cortan varas de especies nativas presentes en la zona, de una longitud de 2 metros. Se clavan en el terreno a una profundidad de 1.5 metros, sobresaliendo en la superficie 0.5 metros especies que revegetaran con facilidad, se pueden elegir especies: Salix sp, Fraxinus sp y Populus sp.

Biorrollos

El biorrollo consiste en un cilindro de 30 centímetros de diámetro de fibra de coco prensada sujetada por una malla generalmente no biodegradable. Para su sujeción se puede colocar una estaca cada 0,8-0,9m. aprox., a cada lado del rollo, al tresbolillo, de forma que todos los puntos del rollo queden sujetados.

Fajinas de riberas

Se trata de una técnica estabilizadora lineal sobre la margen del río, formada por una trenza de ramas fijadas al terreno mediante piquetas de madera, y posteriormente rellena de tierra. La técnica permite una rápida retención del material superficial de la pendiente y la estabilización de ésta. El pie de la ribera también se protege de erosiones y posibles deslizamientos. Protección de elementos de importancia media para una velocidad de la corriente de 1-3 m/seg y pendiente > 30º

Escalón de matorral

Se trata de realizar un pequeña excavación en la pendiente y rellenar con estacas de sauce, de un diámetro aproximado de 1,5-3 cm, y 0,9 – 1,0 m de longitud. Posteriormente se rellena con el mismo material de la propia excavación, dado la buena composición de éste. Se realiza a una altura del talud tal que el nivel freático ordinario se encuentre próximo.

Empalizadas

Se trata de una obra hidráulica longitudinal para la estabilización inmediata del pie del talud, así como la protección de la margen impidiendo su erosión. Se puede aplicar en las márgenes del río donde incide la corriente o donde hay una mayor velocidad de ésta. Para las diferentes aplicaciones diferenciaremos entre: Empalizada baja: combinada con otro tipo de actuación Empalizada alta: esta empalizada se considerará a aquellas superiores a 1m. Para ambos tipos, se pueden obtener ramas y troncos de sauce para las estacas verticales, y aprovechar los troncos y ramas de chopos existentes en las orillas y en el apeo inicial de la actuación, para la protección horizontal. 3.- Técnicas mixtas, en donde se mezclan elementos vegetales con inertes, madera, acero, piedra y hormigón; el cual fija la estructura construida hasta que los elementos vegetales lo puedan hacer

Cantos y gravas en el cauce

La aplicación de cantos y gravas en el cauce tiene como objetivo diversificar hábitats acuáticos y mejorar el perfil longitudinal del tramo objeto del proyecto. Se aplican cantos y gravas de tamaño variable en las zonas donde se ejecutan los deflectores. Los cantos y gravas pueden proceder de la propia actuación, para un mayor aprovechamiento de los recursos. Se disponen de forma aleatoria formando pequeños montículos distanciados entre sí, de forma que se produzcan concentración de caudales debido a la convergencia de flujos

Escolleras revegetadas y con estaquillado

Protección de elementos de importancia alta para una velocidad de corriente superior a 3 m/seg. y toda clase de pendientes

Manta orgánica más trenzado de salix

El trenzado de salicáceas se sitúa después de la manta orgánica, en contacto con el agua

Biorrollo más trenzado

El Biorrollo se sitúa arriba del trenzado de salix sp siendo de suma importancia la unión de dos biorrollos

Muros verdes

Los muros verdes o muros ecológicos son, técnicamente, muros de tierra reforzada y estructuras de contención armados con geomalla de alta durabilidad y resistentes a la tracción y al deslizamiento, pudiendo revegetarse en su frontal protegiéndolo así de la erosión. Están compuestas por filamentos de poliéster de alta tenacidad y están recubiertas por una vaina protectora de P.V.C. El frontal o paramento puede estar reforzado con enrejados metálicos como encofrados perdidos ó encofrado de madera recuperable. Pudiendo así levantar estructuras sin límite de altura con pendiente variable con una inclinación máxima de 85º, obteniendo resultados de un alto rendimiento y un bajo impacto visual, manteniendo así un equilibrio ecológico con el entorno.

Muros Krainer

El muro Krainer consiste en la ejecución de un muro de gravedad formado por troncos de madera que forman una estructura celular. El interior se rellena de tierra y piedras, insertándose ramas vivas, plantas enraizadas y fajinas. La madera se deteriora con el tiempo pero la estabilidad la da el paramento externo vegetado con especies leñosas de enraizamiento profundo. Es una técnica costosa pero permite una estabilización de riberas incluso en condiciones de fuerte erosión. Soporta velocidades cercanas a 5 m/seg. y tracciones de hasta 50 Kr/m2. Su límite de aplicación se encuentra alrededor de 50º de inclinación del talud

Tierras reforzadas y tierras armadas

Los muros de tierra reforzada son los construidos mediante tongadas de material de relleno, colocándose entre éstas elementos que arman el mismo, estando su paramento exterior formado por elementos prefabricados de hormigón que dotan al sistema de su aspecto característico. La combinación de las distintas piezas prefabricadas junto con la tierra compactada y las armaduras de refuerzo dan lugar a un sistema estructuralmente resistente y estable debido a su gran peso. Su principal uso es el de sostenimiento o contención de tierras. Estos muros pueden estar construidos con bermas, de forma escalonada.

Mallas tridimensionales o geoceldas

Las Geoceldas son un sistema tridimensional de confinamiento celular que permite, mediante la creación de un suelo artificial, conseguir una buena compactación del terreno, un buen drenaje y el establecimiento de la vegetación. Su estructura permite, incluso en taludes de pendiente pronunciada, retener el material de relleno necesario para la revegetación o estabilización de la zona de tratamiento. En función de la pendiente se deben utilizar placas con distinto número de celdas, a mayor pendiente mayor es el nº de celdas/m2 que se debe instalar. Altura: 10 – 20 cm. Nº celdas: 7 – 25 celdas/m2

Gaviones revegetados

El gavión consiste en una caja de forma prismática rectangular de enrejado metálico de malla hexagonal de triple torsión, elaborada con alambre galvanizado reforzado. Los gaviones se rellenan con piedra de cantera o cualquier material similar que se pueda obtener del entorno próximo a la obra y se revegetan con especies de la zona

Deflectores de corriente

Los deflectores de corriente son estructuras utilizadas para cambiar la dirección del flujo con el propósito de dar forma meandriforme al río. Pueden ejecutarse con diferentes materiales existentes en la actuación. Por ejemplo Populus nigra

4.- Técnicas complementarias

Junto con las técnicas constructivas propiamente dichas, se pueden utilizar otras técnicas que completan y complementan las anteriores para aumentar la posibilidad de éxito, pero que no cumplen una finalidad de estabilización o protección frente a la erosión. La combinación de una o más técnicas permite la obtención de resultados que combinan los aspectos técnicos de estabilización con los paisajísticos y ecológicos. Estas técnicas pueden ser:

Plantación de especies leñosas

Las especies leñosas contribuyen a frenar la erosión del terreno, a aumentar la biodiversidad y a generar propágulos

Creación de barreras antirruido

Las barreras antirruido proporcionan la protección adecuada ofreciendo un aislamiento acústico perfecto, absorbiendo el ruido generado por motores de coches y camiones, obras, ferrocarriles etc...

Rampas para peces

La solución a la discontinuidad fluvial del curso del río es la creación de pasos de fauna que permitan tanto el paso de peces (ictiofauna), como de fauna terrestre y semiacuática. La estructura de la escala de peces facilita el paso de los peces a lo largo del río en los puntos donde una barrera artificial o natural les supone un obstáculo infranqueable, con el objetivo final de asegurar el movimiento migratorio y establecer la conectividad biológica en la cuenca o entre distintos tramos del río

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