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Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach tiene como vocación el cuidado del ambiente, buscando siempre soluciones creativas e innovadoras, comprometidas con una ambiente sano. Es un Biólogo Marino con 24 años de experiencia en el control de erosión en costas y riberas. Preocupado por motivar a la acción para preservar el ambiente informa en esta página sobre los estudios y preocupaciones de los asociados a IECAIberoamerica

URL del sitio web:

Iecaiberoamérica en Atlanta

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Fuimos premiados en Environmental Connection -Atlanta 

 

Los premios otorgados fueron:  

  • Impulso estudiantil
  • Desarrollo tecnológico / Website

 

 

 

Nuestra página web ha estado mostrando desde 2014 los diferentes aportes de nuestros asociados o participantes a nuestro congreso, usted puede estar actualizado en la industria iberoamericana de Control de Erosión y Sedimentos a través de  esta web.

 

Trabajamos por divulgar conocimiento y promover una actitud amable con el ambiente es nuestro deseo permanente.
Motivar este objetivo es posible si usted colabora  con sus artículos, ideas, comentarios desde el punto de vista de su región.
Logremos juntos  armonía con nuestro ambiente.

 

 

Environmental Connection 2017

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Ieca está constantemente buscando actualidad en el mundo de control de erosión y sedimentos, en esta oportunidad su congreso ha elegido a la ciudad de Atlante para reunirse y compartir los avances de la industria, profesionales e instituciones del mundo.

Usted puede conocer una gran cantidad de empresas que se reúnen en esta semana para trabajar por el ambiente, oír las conferencias y disfrutar la ciudad.

Altanta era territorio Cherokee, es  una ciudad de negocios,  con muchos atractivos:

El Jardín Botánico de Atlanta. Es una oportunidad para reconocer la naturaleza de esta región. Sus atracciones son el Parque de orquídeas y puente colgante Canopy Walk, además existen siempre eventos especiales.

 Atlanta cuenta en su centro histórico  la mayor colección de reliquias de la Guerra Civil del sudeste de los Estados Unidos, el Centro de Historia de Atlanta lo guiará por los momentos de caída y surgimiento como ciudad internacional.  

El Acuario de Georgia, es también una forma muy interesante de entender el estilo particular de acercarse a la naturaleza.

El Museo de Arte High es uno delos  más importante del sudeste de los Estados Unidos, ubicado en el corazón del distrito de las artes del Midtown.

Es importante recordar que el congreso tiene 4 días de actividades, cursos precongreso  y conferencias además de momentos para reunirse y conocer los profesionales y empresas de la industria.

Algunos de los temas que se presentan y a usted le puede interesar son:

 

Cursos sobre la biología del suelo como elemento fundamental en el control de erosión y estabilidad del suelo

Curso sobre el diseño de un programa de auditoría de cumplimiento en obras del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminantes (NPDES).

Curso sobre  métodos prácticos usando hongos en suelos contaminados en el sitio del proyecto y  remediar la contaminación por petróleo, fomentando la salud del suelo.

Curso sobre el proceso exitoso de Atlante en  la ley de infraestructura verde

Curso de manejo de aguas lluvias

Curso sobre diseño, puesta en marcha y éxito de granjas con energía solar.

Estudio de casos destacados en la tecnología biótica del suelo y  el éxito en control de la erosión y  revegetación.

Sedimentación, hidrología y comunidades bióticas, estudios de caso.

Diseño,  construcción y evaluación de sistemas de anclaje.

Inundaciones, impacto y estrategias para manejo.

Usos de sistemas de tratamiento LID  (Low Impact Development) uso en zonas urbanas y en mitigación de inundaciones.

El suelo como un recurso viviente y no un contaminante pasivo.

Técnicas innovadora de restauración de costas y riberas

Restauración y protección de las cuencas hidrográficas

Evaluación de escorrentía en cuenca pequeña

Manejo de taludes

 

 

 

 

PROTECCIÓN Y COBERTURA VEGETADA DE TALUDES

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SEGUNDA CALZADA SECTOR SIERRA FLOR, SINCELEJO, COLOMBIA

AUTOR

ING. GABRIELA DEL MAR GUERRERO PUELLO

Durante el proceso de construcción de la doble calzada Sincelejo-Tolu Viejo en el sector de Sierra Flor, no se ejecutaron a tiempo las obras de protección de los taludes resultantes de las excavaciones.

Dada su conformación y estructura geológica estos debían ser protegidos en el menor tiempo posible mediante un sistema de estabilidad y protección que no generará impacto ambiental y fuera eficiente para la permanencia de las terrazas

GEOLOGIA.

El clima de la zona es cálido seco, con una precipitación promedio de 500-1200 milímetros y una temperatura media anual de 25.3 °C.

El área está conformada por rocas sedimentarias de la Formación Sincelejo. Con acumulación de sedimentos y depósitos del Cuaternario. Predominan los bloques subredondeados y cantos subangulares, de matriz areno-limosa.

Análisis Geotécnico

El cerro está conformado por conglomerados y rocas sueltas superficialmente que causan desprendimientos.

Otro causante de derrumbes es la falta de un sistema de drenaje para el control de erosión

Diseños

Inicial: Malla eslabonada de acero y re vegetación mediante geo malla de polipropileno. Zona de torre de energía concreto lanzado.

Actual: G80-2mm de acero de alta resistencia mínimo 1’770 N/mm2 para malla eslabonada con alambre D2mm, capacidad malla: CTracc53 kN/m, malla romboidal 101x175mm con diámetro nominal circular de luz de 80 mm, peso unitario de 0.65 kg/m2, anclada con pernos de 1” de 6ml colocados 2 al 3 bolillo.

Hidrosiembra + Manta Orgánica 100% de fibra de coco.

 

 

ESTRATEGIAS

Manto Orgánico y malla metálica y posteriormente hidrosiembra.

Variación en las cantidades de la mezcla.

Siembra de especies de enredadera en el pie del talud.

CONCLUSIONES

       El control del agua es la medida más efectiva para estabilizar el talud. Mediante un adecuado drenaje y conducción del agua superficial a través de cunetas y zanjas de coronación, canalización del agua lluvia y de escorrentía superficial.

       Los taludes deberán ser conformados con una pendiente de reposo que faciliten la implantación de vegetación. De manera que se garantice la estabilidad de la sección.

       La instalación del manto debe cumplir con un protocolo muy riguroso para asegurar la adherencia al terreno y poder garantizar la germinación.

 

 

 

 

ZONA RURAL DE BOGOTÁ D.C., ALTERNATIVA PARA

MEJORAR LA TRANSITABILIDAD VIAL

Ing. JAIRO AUGUSTO ROJAS ACOSTA

La Unidad de Mantenimiento Vial (UMV), cumpliendo con sus funciones según el artículo 9 del acuerdo 257 de 2006, específicamente el literal c: “Programar y ejecutar acciones de mantenimiento y aquellas que sean necesarias para atender las situaciones imprevistas que dificulten la movilidad en la red vial de la ciudad” y partiendo de las necesidades de mejorar la movilidad de la ciudad sobre las vías rurales, al igual que garantizar la seguridad de los usuarios de la red vial de su competencia y en el marco del apoyo interinstitucional y la atención prioritaria por emergencia vial, adelanta el Proyecto de “Mitigación de Riesgos en Zonas de Alto Impacto”, con mantenimiento vial preventivo y correctivo con obras de Bioingeniería e ingeniería, en el área rural en las localidades de Sumapaz y Usme.

 

Es necesario aclarar que la competencia de la UMV dada en el acuerdo en mención y según el literal “d” en donde ordena complementar la acción de otros organismos de la Alcaldía Mayor; en este caso por solicitud del sector movilidad y otras entidades, la entidad apoya este tipo de intervenciones con el propósito de mejorar las condiciones de movilidad, evitar accidentes de tránsito y dar seguridad cuando ha sido afectada la transitabilidad en la red vial y además por solicitud de las dos Alcaldías Locales, las JAL, las personerías Locales y las comunidades en general se realiza dicha intervención.

El proceso de recuperación y preservación de las vías además tiene un enfoque en el equilibrio natural de las localidades, consideradas como ecosistemas estratégicos y surgió como una necesidad social de ayudar a los habitantes de estas zonas rurales y apartadas de nuestra ciudad.

Las vías rurales del Distrito Capital, fueron epicentro en las temporadas invernales de los años anteriores de numerosos y frecuentes Procesos de remoción en masa (PRM) otambién denominados Deslizamientos, los cuales se repiten en cada época de lluvias; lo que pone en riesgo la vida, la conectividad y el patrimonio de los habitantes de la zona.

El anterior Fondo de Prevención y Atención de Emergencias (FOPAE) ahora Instituto Distrital de Gestión del Riesgos y Cambio Climático (IDIGER), efectuó los “Diagnósticos técnicos” (DI) de dichos eventos que afecta las vías, originando entre otros los siguientes: DI-2093 de 2004, DI 3121 de 2006, DI 4435 de 2010, DI 4739 de 2010, DI 6768 de 2012, DI–6442 de 2012, DI 6632 de 2012, DI 7005 de 2012 y el DI 7070 de 2013, los cuales se toman como base para las intervenciones.

Para atender esta problemática, la UAERMV realiza un juicioso diagnóstico de los sitios con procesos de remoción en masa, actualizando periódicamente el inventario de los mismos e identificando que la mayor problemática se da en las Localidades de Usme y Sumapaz, dadas sus condiciones Geológicas, climáticas, topográficas, hidrológicas y  antrópicas, lo que las hace más susceptibles al problema, lo cual se evidencia así mismo en el mapa general de riesgos por procesos de remoción en masa de Bogotá.

QUE ES LA BIOINGENIERÍA:

Según el Dr. Horacio Rivera Posada, especialista en el tema, “Se considera que la Bioingeniería es una alternativa que consiste en imitar a la naturaleza, utilizando los recursos vegetales propios de cada región del país, con el objetivo de restablecer el equilibrio natural preexistente”.

La bioingeniería también se puede definir como la construcción de estructuras totalmente vivas, ambientalmente amigables, usando diferentes partes de las plantas, principalmente raíces y tallos, que a través del tiempo se convierten en obras vivas cada vez más fuertes, que sirven de refuerzo para contener la erosión y frenar procesos de remoción en masa mejor conocidos como deslizamientos que dañan las vías y afectan además otras infraestructuras.

Las experiencias adquiridas en desarrollo de las actividades descritas, y el origen de la problemática, coinciden con lo manifestado por el Ing. Horacio Rivera del Centro Internacional de Investigación de Café (CENICAFE) que cita: “Por lo general el 98% de los movimientos en masa están relacionados con la saturación de los suelos por el agua y la deforestación de las laderas (H. Rivera 2011)”, situaciones que son contrarrestadas al implementar soluciones bioingenieriles como filtros vivos y otras estructuras de modelación de la pendiente como los trinchos y las terrazas, estas labores favorecen de manera importante la evacuación del exceso de agua de los terrenos afectados lo que según Rivera en el Boletín técnico 413 de CENICAFE es el principal problema en los suelos de ladera donde considera como alternativa que “el drenaje interno contribuye a la estabilización de las masas de suelo, ya que logra controlar el flujo de agua subterránea, al tiempo que reduce las presiones de poros y aumenta la cohesión y al resistencia del suelo a los deslizamientos.

Por lo tanto NO es necesaria la construcción de grandes muros y pantallas de concreto, para estabilizar terrenos con problemas de mal drenaje, los cuales en invierno colapsan fácilmente al saturarse el terreno y perder su cohesión natural, quedando las obras sueltas o saturadas como consecuencia de la presión de los poros, en su defecto son más efectivos a largo plazo estructuras vivas que permitan la infiltración natural del agua y estabilicen los sitios propensos a movimientos masales.(H Rivera. 2011).

 

¿CÓMO SE EJECUTA EN EL DISTRITO?

Por lo anteriormente expuesto, la UAERMV, mediante ejecución directa a través de la Subdirección de Producción e Intervención, realiza labores de mantenimiento preventivo vial en las vías en mención con énfasis en el manejo anticipado y previsivo de los taludes mediante las técnicas de BIOINGENIERÍA, la cual actúa, con base en un Inventario y Diagnóstico a la luz de las relaciones: Roca – Suelo - Grado y Longitud dela Pendiente –Clima – Planta – Animal – Infraestructura – Hombre, lo que permite llegar a la relación: Causa – Efecto de los fenómenos degradativos y a las soluciones respectivas

Se inicia simultáneamente el trabajo social necesario, desarrollando la educación no formal e inducción a través de talleres especializados de sensibilización, concientización y capacitación de las autoridades locales, las organizaciones sociales y líderes naturales, los obreros y la comunidad en general

 

Para adelantar las actividades, se cuenta con personal especializado en obras de Bioingeniería y con personal de trabajo en campo (personal contratado en las mismas veredas en donde está la problemática), para adelantar la estabilización de taludes superiores y bancas de vía, las cuales contemplan entre otros la construcción de filtros vivos en guadua que drenen las zonas saturadas, trinchos vivos en guadua que conduzcan las aguas superficiales y terrazas en guadua que permitan estabilizar las bancas de los terrenos tratados, así como disipadores menores en guadua, zanjeo de escorrentía y otros en zonas de deslizamientos, donde el uso de materiales vegetales permiten generar alternativas de menor costo y en donde el insumo principal es la mano de obra de los habitantes del sector, generando de esta manera empleos directos e indirectos.

El costo de las obras de Bioingeniería es notablemente más bajo, llegando en ocasiones a tan solo el 20% de lo que puede costar una “obra dura” en concreto, pues en este caso no son necesarios los estudios y diseños específicos sino que se basa en el juicioso diagnóstico y conocimiento de la causalidad del problema, enfocando las obras principalmente en el manejo del agua, causante de los procesos erosivos.

A través del proyecto se ejecutan desde enero en la Actual administración, obras en diferentes sectores de las localidades de Sumapaz, Usme y Ciudad Bolívar, en sitios que llevan hasta varios años sin que ninguna entidad tomara parte en la solución del problema, es el caso de las Veredas El Hato, Los Arrayanes y Las Margaritas en la localidad de Usme, en la vereda El Raizal de la localidad de Sumapaz y en la vereda Pasquilla de Ciudad Bolívar.

 

 

 

    

      

 

   

 

     

RESULTADOS:

El resultado de las obras, es excelente, soportan los periodos invernales funcionan correctamente; se tiene una muy buena aceptación de la “Bioingeniería” como alternativa ambientalmente amigable y económicamente viable., pues son soluciones integrales, sistémicas, de tipo preventivo y amigables con el medio ambiente, ante la presencia de problemas de erosión.

    

    

        

      

 

         

 

         

 

 

En el primer semestre de 2016, se ha terminado con éxito la intervención de once (11) puntos críticos con proceso de remoción en masa; cinco (5) en Sumapaz en la Vereda Nazareth y seis (6) en Usme en las veredas El Hato, Los Arrayanes y las Margaritas; dejando estabilizados los taludes altos y bajos de la vía, recuperando la banca perdida en los sitios necesarios, restableciendo la transitabilidad vial y evitando que se sigan considerando como sitios de riesgo.

 

 

Localidad

 

No.

COORDENADAS

Abscisa

NORTE

OESTE

A.SN.M

SUMAPAZ

6

6 4-10-31,7"

74-08-47,1"

2584

Km 0 +600

 

 

13

4-10-37,6"

74-08-38,1"

2556

Km 1 + 300

 

 

18

4°-10´-46,8"

74-08-27,9"

2710

Km 1 + 900

 

 

38

4°-11´-29.0,"

74-08-30,7"

3010

Km 5 + 740

 

 

40

4°-11´-30.4,"

74-08-25,2"

3026

Km 5 + 940

 

USME

 

4

04 21 52,98

74 11 26,91

 

3243

Km 19 + 200

 

1A

04 22 18,99

74 11 13,76

3201

Km 18 + 200

 

 

2

04 22 05,24

 

74 11 23,65

3227

Km 18 + 750

 

3

04 22 02,60

 

74 11 24,58

3231

Km 18 + 800

 

HATO

04 23 11,82

 

74 08 48,44

3013

Km 11 + 300

 

ARRAYAN

04 21 58,88

 

74 08 26,30

3195

Km 3 + 200

La inversión en el primer semestre de 2016, la cual incluye principalmente mano de obra no especializada, además de los materiales, herramientas y material vegetal, asciende a $ 740.000.000 de pesos. Actualmente se adelantan trabajos en tres sitios críticos: Uno en la vereda El Raizal de Sumapaz, uno en la vereda Las Margaritas sobre la troncal Bolivariana y uno en la Vereda Pasquilla de la Localidad de Ciudad Bolívar, veredas en donde se proyecta seguir con las obras en 8 puntos críticos adicionales, durante lo restante de 2016.

 

Adicionalmente se realizan en las áreas aferentes a los puntos de intervención, acciones tendientes a predecir, prevenir y controlar procesos tempranos de erosión y/o procesos de remoción en masa (PRM), bien sean naturales o antrópicos, generando acciones estabilización temprana, buscando evitar que se presenten nuevos casos, previniendo el riesgo y logrando que se minimicen el impacto de las olas invernales futuras.

       

    

 

 

 

MARCO TEÓRICO

PROCESOS DE REMOCIÓN EN MASA

Panorama General: En Colombia existen condiciones que favorecen la ocurrencia de fenómenos de remoción en masa como la abrupta topografía de las cordilleras, la actividad sísmica, su ubicación en la zona tropical y los altos valores de precipitación. En Bogotá los fenómenos de remoción en masa se presentan a lo largo de los cerros orientales, del sur, de Suba y sus respectivas franjas de piedemonte (Localidades de Usaquén, Chapinero, Santa Fe, San Cristóbal, Rafael Uribe Uribe, Usme, Ciudad Bolívar y Suba.

En principio estos fenómenos tienen una causa natural, ya que muchas de las laderas que conforman los cerros de Bogotá tienen una predisposición a la generación de deslizamientos; a esto se sumó la intervención de los cerros por medio de explotación de canteras y la adecuación de terrenos para la construcción de vivienda (legal e ilegal) sin el cumplimiento de los mínimos requisitos técnicos.

En Bogotá se tienen diversos sectores sometidos a fenómenos de remoción en masa. Estos fenómenos se presentan con diferentes grados de actividad: desde los que han destruido viviendas e infraestructura de servicios públicos hasta aquellos en los que la amenaza potencial ha sido identificada por medio de estudios.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS: Los deslizamientos son los eventos con mayor recurrencia en Bogotá y se presentan en las Localidades Usaquén, Chapinero, Santafé, San Cristóbal, Usme, Suba y Ciudad Bolívar; Estos pueden generarse como efecto colateral por sismos e inundaciones. A continuación se puede observar la representación gráfica de los eventos de remoción en masa que se han registrado en el periodo de 1996 al 2001.

Históricamente Bogotá ha sufrido diversos eventos de deslizamientos, la gran mayoría de carácter puntual, y algunos con un alto cubrimiento espacial como:

La Carbonera: Con un área de influencia de 13 hectáreas y que involucra los barrios San Antonio del Mirador, Santo Domingo, La Carbonera, Santa Helena, Santa Viviana y Santa Viviana Sector Vista Hermosa. En este sector se presentan un deslizamiento compuesto retrogresivo.

Montebello: Con un área de afectación de 9 hectáreas y que involucra los barrios Granada Sur, Montebello, Padua y Urbanización San Luis. En este sector los estudios identifican varios procesos de inestabilidad en el área, de tipo regional y unos deslizamientos locales, para esta zona se adelantaron las obras tendientes a la estabilización de los problemas locales y se contrató un monitoreo del movimiento regional.

2001-2002. Cerro del Diamante: Con un área de influencia de 20 hectáreas y que involucra los barrios Cerros del Diamante, Espinos, Rincón del Porvenir, San Rafael y El Rodeo. En este sector se presenta un deslizamiento planar en roca.

 

QUE SON LOS FENÓMENOS DE REMOCIÓN EN MASA:

Los movimientos de remoción en masa se refieren al movimiento repentino de los materiales terrestres en descendencia. En Bogotá de acuerdo a las características de los movimientos que se presentan se ha adoptado la clasificación de VARNES 2000.

Dentro de los cuales tenemos:

1. Caídas: Representa la disgregación rápida de un volumen de material litológico a lo largo de una superficie, en caída libre. Por lo general.

2. Desprendimientos: Disgregación de suelo o roca fracturada y existe un descenso súbito con fragmentación de material a lo largo de una ladera de fuerte pendiente.

3. Desplomes: Disgregación generalmente de roca, que forma en la base un depósito caótico de material grueso.

4. Flujos: Son movimientos de material litológico de textura fina y gruesa que se desplazan a lo largo de una superficie

4.1. Flujos de lodo

4.2. Flujos de tierra

4.3. Flujo de detritos

4.4. Flujo de Escombros

 

5. Reptación: Consiste en movimientos muy lentos o extremadamente lentos del suelo subsuperficial sin una superficie de falla definida. Generalmente el movimiento del terreno es de pocos centímetros al año y afecta grandes áreas del terreno.

6. Deslizamientos: Son movimientos caracterizados por desarrollar una o varias superficies de ruptura, una zona de desplazamiento y una zona de acumulación de material desplazado bien definidas. De acuerdo al mecanismo y forma de ruptura se clasifican:

6.1. Deslizamiento Rotacional: Superficie de ruptura es circular o semicircular y cóncava hacia arriba.

6.2. Deslizamiento Planar: Cuando la superficie de ruptura sigue un plano de discontinuidad litológica.

6.3. Deslizamiento Translacional: Movimientos en los cuales la superficie de ruptura coincide con un plano estructural.

7. Volcamientos: Son movimientos producidos sobre una ladera o talud, debidos a colapso de material rocoso por una heterogeneidad litológica y estructural. El movimiento se produce por acción de la gravedad y por rotación hacia delante de un material rocoso alrededor de un punto de giro localizado en su parte inferior.

8. Hundimientos o Subsidencia: Son movimientos del terreno con desplazamientos subverticales, lentos y progresivos, se manifiesta como una depresión topográfica sin ruptura aparente.

9. Erosión: Los fenómenos asociados con la pérdida de suelo por origen eólico e hídrico, dependen de la susceptibilidad que tenga el área en términos de su geología, pendiente, uso del suelo, actividades antrópicas y cobertura vegetal.

Abarca la separación, el transporte y la sedimentación de los suelos y se clasifica en: 1.Surcos, 2. Cárcavas, 3. Laminar

 

 

CONDICIONES QUE FAVORECEN LOS FENÓMENOS DE REMOCIÓN EN MASA

En general, el mecanismo disparador de los movimientos en masa está asociado con la realización de cortes en terreno natural inestable sin la debida protección geotécnica, así como el desprendimiento y la caída de bloques asociados a escarpes con pendientes superiores a los 35°. Otros factores que pueden dinamizar los movimientos en masa, incluyen por ejemplo, la actividad sísmica, la saturación del suelo por fluidos y la incidencia de procesos erosivos.

Las siguientes condiciones de un sitio son un indicador de una amenaza de deslizamiento:

 Áreas donde el material rocoso presenta grietas o fractura.

 Áreas abajo de pendientes empinadas o en relieves topográficos altos.

 Planos de roca orientados en paralelo con la pendiente prevaleciente.

 Áreas donde los suelos superficiales están compuestos de material suelto o pobremente compactado.

 Áreas donde los suelos recaudan grandes cantidades de agua.

 Áreas con vegetación mínima para enraizar y fijarla al suelo.

Cuantos más factores de estos se apliquen a un sitio específico, mayores serán las posibilidades de que el sitio experimente deslizamientos.

Las intervenciones antrópicas que pueden contribuir a generar riesgo de deslizamientos en áreas susceptibles a los fenómenos de R.M. son:

 Cortes en el terreno como de carreteras, cortes para construcción de casas, que crean masas inestables de material sin apoyo, generando pendientes negativas.

 Construcción de muros sin posibilidad para drenaje. El agua del suelo retenida detrás de los muros incrementa la presión en los poros y el peso en el material retenido, desestabiliza la masa retenida.

 Remover plantas de raíces profundas desestabiliza el suelo en una ladera e incrementa el potencial de deslizamiento.

 El mal manejo de aguas superficiales o subsuperficiales en las laderas a través de la irrigación, o votando las aguas residuales sobre ellos.

 Rellenos en zonas de pendientes y con una pobre compactación.

 

AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGO

Bogotá cuenta con los mapas de amenaza por remoción en masa para todas las Localidades ubicadas en las laderas de los cerros que conforman la ciudad, esta zonificación se realizó con metodologías actualizadas al año 1997, LA Universidad Nacional en convenio los actualizo al año 2015 y se encuentra en continuo proceso de calibración en campo por parte de la Dirección de Prevención y Atención de Emergencias (DPAE).

Tomando como punto de partida los estudios realizados en Bogotá y relacionados en el POT, los cuales corresponden a análisis regionales que permiten realizar un diagnóstico de los problemas existentes y unido a estudios específicos sobre remoción en masa del Distrito, se han definido las zonas de ladera, que por sus condiciones tanto naturales como antrópicas son susceptibles a presentar problemas de remoción en masa de tipo puntual, estas se ubican en las laderas de las Localidades Sumapaz, Usaquén, Chapinero, Santafé, San Cristóbal, Usme, Rafael Uribe Uribe, Suba y Ciudad Bolívar.

A continuación se muestra la terminología adoptada por la Dirección de Prevención y Atención de Emergencias:

AMENAZA POR REMOCIÓN EN MASA:

Es la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente nocivo, dentro de un período específico de tiempo y en un área dada. Evaluación de la amenaza: es el proceso mediante el cual se determina la probabilidad de ocurrencia y la severidad de un evento en un tiempo dado y en un área determinada. Representa la recurrencia estimada y ubicación geográfica de eventos probables. Amenaza por fenómenos de remoción en masa. Se refiere a los fenómenos de remoción en masa de suelo o roca como deslizamiento, reptación, flujos de material, caídas y volcamiento de material.

Amenaza alta: Zona donde existe una probabilidad mayor del 44 % de que se presente un fenómeno de remoción en masa, con factor de seguridad menor de 1.1, en un periodo de 10 años, ya sea por causas naturales o por intervención antrópica no intencional y con evidencia de procesos activos.

Amenaza media. Zona donde existe una probabilidad entre el 12 y 44 % de que se presente un fenómeno de remoción en masa, con factor de seguridad mayor o igual que 1.1 y menor de 1.9, en un periodo de 10 años, ya sea por causas naturales o por intervención antrópica no intencional, sin evidencia de procesos activos.

Amenaza baja: Zona donde existe probabilidad menor del 12% de que se presente un fenómeno de remoción en masa con factor de seguridad mayor o igual a 1.9, en un periodo de 10 años por causas naturales o antrópicas no intencional.

 

SUSCEPTIBILIDAD: El grado de predisposición que tiene un sitio a que en él se genere una amenaza debido a sus condiciones intrínsecas.

 

FACTORES DETONANTES: Son aquellos que provocan o disparan un evento.

 

VULNERABILIDAD: Grado de pérdida de un elemento o conjunto de elementos en riesgo, como resultado de la ocurrencia de un fenómeno natural de una magnitud dada. Se expresa en la escala de cero (ningún daño) a uno (pérdida total). Evaluación de Vulnerabilidad: es el proceso mediante el cual se determina el nivel de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos ante una amenaza específica.

RIESGO: Estimación de pérdida de vidas humanas, personas damnificadas, daño en propiedades o interrupción de actividades económicas, debido a un fenómeno de remoción en masa.

Evaluación del riesgo por movimientos de remoción en masa comprende la evaluación de daños por la posible ocurrencia de un evento, evaluando que tipo de daños pueden sufrir las viviendas, instalaciones y servicios, así como su exposición potencial y la probable afectación humana.

Zonas de riesgo alto no mitigable: aquellas donde las obras de mitigación son más costosas y complejas que llevar a cabo la reubicación de las viviendas involucradas.

Zonas de riesgo alto mitigable: en las cuales la inestabilidad es controlable a través de obras de mitigación con un costo razonable y no se requiere reubicación de viviendas.

Zonas de riesgo medio: En las cuales los fenómenos de inestabilidad pueden ser controlados con obras de mitigación sencillas, que garanticen la seguridad de las viviendas ubicadas en el área de influencia de los fenómenos.

Zonas de riesgo bajo: donde solo se requieren medidas mínimas de prevención y/o de control.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA:

BARRERA G., J.E.; RIVERA P.,J.H.; CADENA M.E. 2003. Las raíces de la Vegetación como elementos estructurales en la estabilidad de laderas. IN: Seminario Internacional de Agricultura de Conservación en tierras de ladera. Manizales (Colombia). Noviembre 26, 27 y 28 de 2003. 6p.

RIVERA P., J.H. 2011. Sistemas de drenaje con filtros vivos para la Estabilización y restauración de movimientos masales en zonas de ladera. Chinchiná (Colombia),Cenicafé, 2011. 12 p. (Avances Técnicos CENICAFE N° 413).

RIVERA P., J.H.; SINISTERRA R., J.A.; CARVAJAL, M. 2006. Control de Erosión y Movimientos Masales con obras de Bioingeniería en el Departamento del Valle del Cauca Colombia. IN: XIII Congreso Colombiano de la Ciencia del Suelo. La Sostenibilidad del Suelo y la Competitividad Agrícola, 2006. Bogotá. Programa y Resúmenes. XIII Congreso Colombiano de la Ciencia del Suelo. Bogotá Colombia. P 89 - 90.

RIVERA, P. J. H. 1998. Control de cárcavas remontantes en zonas de ladera mediante tratamientos biológicos. Avances Técnicos Cenicafé. No. 256. Colombia. 8p.

RIVERA, P. J. H. 1999a. Control de derrumbes y negativos en carreteras, mediante tratamientos de tipo biológico. Avances Técnicos Cenicafé. No. 264. Colombia. 8p.

EN INTERNET

http://www.idiger.gov.co/documents/10179/4278837/frm1996.jpg/4ce51c29-61de-42c7-

92ae-c5b8338d857e?t=1431706566631

Link video sobre bioingeniería Sumapaz:

https://www.youtube.com/watch?v=F6j23yH9bdg&feature=youtu.be

CONTACTOS:

Horacio Rivera Posada Ing. Agrónomo, Ph.D y MSc. Investigador Científico Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé) – Sindicato Nacional de Trabajadores de Colombia (SINTRAFEC).

Jairo Augusto Rojas Acosta Ing. Agrónomo. Experto en Obras de Bioingeniería. Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR). Unidad Administrativa Especial de Rehabilitación y Mantenimiento Vial UAERMV. Distrito Capital de Bogotá.

 

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DEFORESTACIÓN, DETONADOR DE INESTABILIDADES Y EROSIÓN

Publicado en Noticias

Autor: Ing. Héctor Parra Ferro  

Introducción

La corteza terrestre sufre un permanente cambio y evolución por acción del hombre y de los agentes meteorológicos. La cobertura vegetal que se desarrolla en la superficie de la Tierra, ejerce un papel de protección contra la degradación del suelo sobre todo en las laderas de zonas montañosas ya que reduce a un mínimo la energía de impacto de las lluvias, y protege con las raíces el efecto socavador de la escorrentía, además de proporcionar al balance de fuerzas de la superficie de la ladera un importante componente a la estabilidad.

El autor ha identificado laderas que no se deben "tocar", o “laderas intocables”, ya que al retirar el bosque de lluvia desarrollado durante miles de años, y cambiarlos por cualquier tipo de cultivo o pastos, los suelos superficiales entran en una alta vulnerabilidad a la inestabilidad o deslave, generando no solo deslizamientos o deslaves, sino erosión, pérdida del suelo por arrastre y colmatación de corrientes de agua.

El análisis de estabilidad de las laderas mencionadas involucra al bosque de lluvia como un componente clave en el equilibrio de fuerzas resistentes al deslizamiento, además de proporcionar al suelo de la ladera una coraza protectora contra el impacto directo de la lluvia y la saturación del suelo, por lo que su preservación representa un claro freno a la erosión y a la degradación de los suelos, fenómeno que dispara una cadena de empobrecimiento y de permanencia del subdesarrollo.

En el presente artículo se relaciona el fenómeno de la erosión de suelos con el de inestabilidades de masa en laderas, que ha sido tema de trabajo del autor.

 

Antecedentes

La erosión se cierne como uno de los enemigos principales de la superviviencia humana. De hecho, muchas civilizaciones han sucumbido ante la pérdida del suelo que es lo que hace a una civilización sostenible, entre otros factores. La tasa de pérdida de suelos es variable según el caso pero la recuperación de suelos perdidos es un proceso de largo plazo, por lo que cuando la pérdida de suelos se mantiene como un proceso sostenido, el resultado es la desertificación del territorio. El proceso de desertificación acabó con civilizaciones completas dedicadas a labores agrícolas con prácticas no sostenibles. Transcribimos apartes de la nota ilustrativa de la referencia 4, pág 40: …"Los asentamientos de las grandes civilizaciones sumeria y babilónica estaban cubiertos por productivos bosques y pastizales, hasta el año 7000 A.C…Para el año 3000 A.C, gran parte de esta tierra una vez productiva había sido convertida en el desierto estéril que forma parte de Irán e Irak en la actualidad. … En América Central, la gran civilización Maya que alcanzó su esplendor en el año 800 D.C., sufrió el colapso cuando falló su fundamento agrícola"…Hay evidencias de que actualmente nosotros estamos repitiendo este error a una escala mucho mayor." (4) Las tasas de erosión anuales para terrenos agrícolas en todo el mundo son de 20 a 100 veces la tasa de renovación natural, lo que explica por qué la tendencia a la desertificación es tan marcada. La tasa de renovación del suelo por procesos naturales en zonas tropicales y templadas es del orden de 200 a 1000 años por cada 2,5 cms de espesor de suelos. (4) Citamos textualmente la cita de tratadistas especializados en erosión:

“Bajo esta delgada capa que recubre el delicado organismo conocido como suelo, se encuentra un planeta tan carente de vida como la Luna. “ G.Y.Jacks y R.O.White. Recursos del suelo, capítulo 12. Ref (4) En otras palabras, si un territorio pierde sus suelos se convierte en desierto.

Llama la atención de la cita anterior que el suelo es calificado como un organismo delicado, y de hecho según ésta, este organismo alberga y mantiene nada más ni nada menos que a la vida en múltiples formas, todas las especies animales y vegetales terrestres.

Se presenta un caso en Sutatausa, Cundinamarca, donde la CAR en los años 70 promovió el crecimiento de bosques en unos cerros sin vegetación y con subsuelo rocoso (arcillolitas de la Formación Guaduas) sujetos a erosión severa, construyendo terrazas con bulldozer y sembrando plántulas de pinos. Hoy, después de casi 50 años de esta acción, se pueden observar los cerros intervenidos con bosques y con musgos y líquenes en su superficie. Se muestran las imágenes de los cerros en 1968 y la situación actual que demuestra cómo con inversión se puede lograr la recuperación de laderas erosionadas.

 

 

 

 

Procesos.

Entendiendo como proceso, la ocurrencia secuencial de un conjunto de eventos o actividades que llevan a un resultado, podemos definir como procesos que llevan a la erosión y pérdida de suelos los siguientes:

MICROPROCESOS

 

Macroproceso:

◊ Deforestación >> desertificación

Cualquiera de los procesos mencionados se inicia con la deforestación y culmina con la desertificación del territorio. También se asume en este planteamiento que el territorio se inicia cubierto de bosques, En casi la totalidad de los casos donde  observamos un proceso de deterioro del territorio. La erosión es uno de los últimos escalones de esta cadena de desertificación, la prioridad es prevenir la deforestación, previniendo todo el proceso,  detener la erosión es más costoso y difícil cuando el proceso de desertificación está en marcha.

Pero detener la deforestación riñe con la costumbre arraigada de la población de tumbar bosque para conquistar el territorio. Y la misma legislación acerca de esta materia no ayuda en nada para detener el fenómeno, porque plantea las diversas formas de aprovechar el bosque natural. Tenemos que intervenir a los bosques naturales?

 

El problema en laderas.

En países tropicales como Colombia donde la mayoría del asentamiento humano y su actividad se ha concentrado en las cordilleras, la problemática de la erosión se acentúa porque entran a jugar un papel importante las fuerzas de la gravedad.

Estas aumentan la susceptibilidad de inestabilidad de masas en las laderas, aumentan las velocidades del agua de escorrentía, e inducen al hombre a deforestar para aprovechar agrícolamente el territorio o convertir las laderas boscosas en pastizales, por la alta fertilidad de los suelos.

El autor ya ha advertido cómo la deforestación se ha incrustado en la cultura colombiana como un principio de "dominar el territorio", el bosque natural se identifica como un obstáculo para aprovechar el terreno, y es eliminado a machete y hacha como nos muestra orgullosamente el escudo de Armenia, con el hacha clavada en un tronco. Esto también está inspirado en la colonización antioqueña que esgrimía el argumento de "tumbe bosque y conquiste el territorio".

 

La concentración de las actividades y asentamientos humanos en las laderas colombianas obedecen principalmente a la alta fertilidad de los suelos, entre otros factores, por el contenido de cenizas volcánicas en vastas extensiones de las montañas. Pero este mismo hecho nos lleva a considerar como "laderas intocables", es decir,  aquellas laderas para las cuales perder su bosque protector equivale a entrar en una susceptibilidad muy alta al deslizamiento o deslave profundo, ya que el bosque original aporta cerca del 30 % de las fuerzas que impiden el deslizamiento o deslave (3). Una dificultad adicional lo introduce el postulado de los POT de los municipios, donde la calificación del uso del territorio se basa en la fertilidad del suelo y no criterios de ingeniería y de sostenibilidad de las laderas, con lo cual muchas de las laderas calificadas de intocables por ingenieros, resultan calificadas de "muy fértil" por los POTs con lo cual automáticamente obtienen licencia de explotación y de cambio del bosque de lluvia por cultivos, asegurándose de esta manera un futuro de deslave, deslizamiento o erosión en épocas invernales.

 

PROCESOS EROSIVOS

Golpe de lluvia sobre el suelo:

El impacto directo de una gota de lluvia sobre el suelo, desprende partículas de suelo que seguidamente son arrastradas por la corriente que se ha acumulado en una ladera ante la acción de una lluvia intensa.

Ejemplo:

Tamaño de gota

Altura de caída

Energía relativa

(Kg2/m-seg)

5mm

0.5 m

0.6

5mm

2 m

2.2

5mm

> 13 m

5.4

6mm

0.5 m

0,9

6mm

> 13 m

9,5

 

 

Bosque de Lluvia

Protege de la erosión: al proteger de la pérdida de suelo y de la colmatación de los rios

Es guardian de las fuentes hídricas: gracias a las almohadillas de musgos y líquenes, las que almacenan el agua y amortiguan las crecientes. Estabiliza las laderas, amortigua la fuerza de las lluvias, estabiliza el suelos de la laderas

Las gotas van rodando de hoja en hoja y  el resultado final de lo que cae al suelo es un rocío .

 

Bosque Tropical húmedo.

Las gotas se acumulan en las hojas y pueden ser de mayor tamaño pero por la ausencia de pendiente se genera encharcamiento

 

 

Erosión superficial:

Consiste en la migración de partículas de suelo en la superficie del terreno.

Erosión profunda o Deslave:

Una capa de suelo es removida intempestivamente, por acción de una intensa lluvia. El deslave puede interesar desde algunos centímetros hasta varios metros de los suelos superficiales dependiendo de su conformación

 

 

PROCESOS EROSIVOS PROFUNDOS

El proceso erosivo profundo o deslave, moviliza masas importantes de suelo y por lo tanto el balance de fuerzas que desencadena la inestabilidad se puede equiparar a un proceso de inestabilidad de masas.

 

 

 

Balance de fuerzas de Estabilidad:

Para laderas conformadas por roca competente

 

Para laderas conformadas por capas de suelos residuales y cenizas volcánicas

 

 

En laderas documentadas por el autor en el paso de la Línea entre Ibagué y la Línea, se muestra cómo la pérdida del bosque protector de los suelos en una ladera con una capa gruesa de cenizas volcánicas, solo necesitó un intenso y prolongado aguacero para perder todo sus suelos, desarrollar deslizamientos superficiales o deslaves profundos ( en cantidad de 20 en 2 kmts de carretera), e interrumpir el tráfico de vehículos por la carretera más importante del país en materia de transporte de carga, durante 3 semanas. Ref 3. El balance de fuerzas sin el aporte del conjunto radicular del bosque original, resulta deficitario para la estabilidad de los suelos superficiales, como se muestra en el esquema.

 

Conclusiones.

·         Los casos de inestabilidad del terreno originado por el cambio de cobertura de laderas, de bosque de lluvia protector, a un cultivo de cualquier índole o pastos, aumenta sensiblemente la susceptibilidad al deslizamiento, o al deslave, o erosión profunda.

·         El hombre tiene una tendencia a pensar que el entorno y sus riquezas son ilimitados y los agota a través del tiempo sin darse cuenta del desastre que protagoniza a mediano y largo plazos.

·         Hay una tendencia marcada a privilegiar el rendimiento y aprovechamiento de los recursos a corto plazo, riqueza rápida, sobre los desarrollos sostenibles.

·         La desertificación moderada puede pasar inadvertida.

·         Los procesos de erosión están hacia el final del proceso de desertificación que se inicia con la deforestación, por lo cual es más efectivo concentrar energías en combatir la deforestación indiscriminada, que en remediar procesos erosivos donde el proceso de desertificación ya está en marcha.

 

 

Bibliografía.

1. KIRKBY M.J., MORGAN R.P.C. "Erosión de Suelos". Limusa 1984

2. PARRA F. HECTOR. "¿La Deforestación, un fenómeno imparable?". Sociedad Colombiana de Ingenieros. Anales de Ingeniería. Octubre de 2010.

 

3. PARRA F. HECTOR. “Bosques de lluvia. La piel de la tierra.". Sociedad Colombiana de Ingenieros. XII Jornadas Geotécnicas de la Ingeniería Colombiana. Sociedad Colombiana de Ingenieros

Anotaciones Sobre Erosión Costera

Publicado en Noticias

Por: Ricardo Schmalbach R.

 Para tratar el tema de erosión costera primero es necesario definir qué es costa, la que definiremos cómo: la franja de agua y tierra presente a lo largo de los continentes e islas. Puede estar formada por cualquier tipo de suelos, arena, roca, arcilla, vegetada o expuesta y, además, se encuentra en constante actividad por efectos de las corrientes de agua y del aire. La línea de costa varia en su amplitud, dependiendo de los efectos de la luna sobre las masas de agua, las mareas. La costa es una zona de estabilidad variable, efectos como mareas, vientos, oleaje, maremotos, sunamis, huracanes y corrientes locales propiciarán procesos sedimentarios o erosivos.

 Un factor importante en la estabilidad de la línea de costa, y que quizás sea la de mayor efecto en la actualidad, es el efecto del cambio climático sobre los niveles del mar. Los niveles del Caribe, por ejemplo, han aumentado en los últimos tiempos, llagando a superar en algunos sectores los 45cm, y su tendencia va en aumento; esto debido a la pérdida de las grandes reservas glaciales de agua dulce, las cuales terminan almacenadas en los océanos. El aumento de los niveles del mar en las costas hace que la línea de playa seca se disminuya, no necesariamente es signo de erosión, pero si hay un significativo cambio en la estructura del fondo y las corrientes.

Mayores volúmenes de agua oceánica obligatoriamente afectarán la temperatura local y global, ya que el agua es un reservorio térmico. Esto lleva a un aumento en la temperatura de aire que proporcionará más energía al mismo, aumentando las velocidades de las corrientes de aire y a su vez, aumenta la evaporación y sublimación del agua, aumentando lluvias y precipitaciones, y estos dos últimos factores son fuentes directas de erosión y sedimentos.

 El fenómeno de inundaciones en las ciudades de la costa Caribe y Atlántica no son diferentes a las de las ciudades costeras de todo el planeta.

 

Hay incremento en los niveles de agua de mar, con un aumento en los niveles freáticos, suelos sobresaturados que, con el mínimo aporte de agua, producirán encharcamiento e inundación; en resumidas cuentas, la línea de playa seca se está reduciendo y la línea de playa húmeda está llegando a la infraestructura que este por debajo de los 45cm. Al momento en muchos lugares es solo un proceso de niveles de inundación, pero en muchos lugares del Caribe hay fuertes afectaciones por actividad de corrientes, olas y vientos sobre la infraestructura y las comunidades. Tomar conciencia de nuestra ubicación espacial con respecto a los factores cambiantes y de riesgo de nuestro planeta, nos ayudará a evitar vivir en zonas de riesgo inmediato y futuro, para así disfrutar más de este -nuestro dinámico y cambiante- planeta Tierra. El único que tenemos, que debemos conservar, respetar y amar, como se ama a uno mismo; al final somos parte determinante de nuestro planeta azul.

Programa de descarga de Sedimentos

Publicado en Noticias

Experiencia de la central hidroeléctrica El Platanal

Autor: Carlos Adrianzen

Introducción

La central hidroeléctrica El Platanal se ubica en la cuenca media del río Cañete, a

185 km al sur de la ciudad de Lima, en la provincia de Cañete. El Platanal tiene una capacidad instalada de 220 MW, convirtiéndola en una de las principales fuentes de generación de electricidad del país.

 

La cuenca del río Cañete es una de las más fructíferas de la costa peruana,

caracterizado por tener permanentemente agua discurriendo hacia el mar, fluctúa de 10 a 200 m3/s entre los meses de agosto a febrero. La cuenca se caracteriza por tener a lo largo de esta, una importante actividad económica. Aguas abajo de la toma de El Platanal se puede observar 500 ha de cultivos permanentes irrigados por 50 bocatomas de riego, este sector forma parte del área de influencia directa de la central hidroeléctrica.

 

Siguiendo el curso del río aguas abajo de la descarga de la central, se abre paso el valle del Cañete con importante actividad turística, presencia de un recurso hidrobiológico muy cotizado en la gastronomía nacional el camarón de río (Cryphiops caementarius), 27 mil hectáreas de cultivos intensivos y medianamente intensivos y la población urbana.

 

La central hidroeléctrica El Platanal toma agua del río Cañete en la localidad de

Capillucas, a 1500 msnm, a razón de 41 m3/s la conduce a través de un canal enterrado, un desarenado y un túnel de 12,5 km de longitud que cruza la montaña y cae 525 m hacia la Casa de Máquinas, totalmente construida en una caverna. El Platanal cuenta con 2 turbinas tipo Pélton, generadores y transformadores. El patio de llaves se conecta a la Línea de Tensión de 220 kV. La captación cuenta con una represa de regulación horaria de 1,35 millones de m3.

 

La operación regular de la presa Capillucas decanta los sedimentos que son

transportados por el río durante un año hidrológico, trayendo beneficios aguas abajo como por ejemplo: control de demasías y prevención de inundaciones. Pero también, restringe la capacidad de almacenamiento en aproximadamente 5% anualmente.

 

La dinámica operativa descrita conlleva el prever la descarga o devolución de los

sedimentos al río, bajo condiciones o requisitos estrictos Medio Ambientales, sociales y comunicacionales. El describir estos requisitos y métodos, son el objetivo de la presente; mostrando el éxito de las medidas y reflexionando sobre las oportunidades de mejora.

2. Operación de la central hidroeléctrica El Platanal

 

La operación de la central se inicia en la presa Capillucas donde se capta el agua a turbinar. La operación de Capillucas tiene dos modos de operación en función al año hidrológico:

En época húmeda: En esta época el río Cañete tiene un caudal promedio de

150 m3/s durante 4 meses aproximadamente (desde diciembre a marzo). Durante estos meses, el caudal del río es mucho mayor al que requiere la central, por ello el agua rebosa la presa a través del vertedero de demasías. El agua del río contiene altas concentraciones de arena y la cuenca del río Cañete se encuentra activa con alta incidencia de deslizamientos o huaycos.

 

Durante todo este periodo se captura los sedimentos en el embalse Capillucas,

ocupando un volumen aproximado de 4% cada temporada.

- en época seca: En esta época el caudal desciende naturalmente a los 10 m3/s

hacia el mes de agosto y se caracteriza por sus aguas azules y turquesas. Esta época la cuenca presenta un incremento en la actividad turística por canotaje y gran afluencia a los restaurantes locales (incrementando la demanda por el camarón de río). Sin rebosa la presa a través del vertedero de demasías. El agua del río contiene altas concentraciones de arena y la cuenca del río Cañete se encuentra activa con alta incidencia de deslizamientos o huaycos.

Durante todo este periodo se captura los sedimentos en el embalse Capillucas,

ocupando un volumen aproximado de 4% cada temporada.

Sin embargo, el valle agrícola del río se caracteriza por sufrir escasez en el aprovisionamiento de agua en sus canales.

El caudal turbinado es regulado aguas abajo de la Casa de Máquinas, en el

embalse de Restitución, para homogeneizar los caudales registrados en Putinza.

Esta operación típica puede sufrir alteraciones en condiciones de emergencia

operativa como puede ser: la salida de operación de la línea de transmisión, orden del Comité de Operaciones del Sistema Interconectado Nacional (COES), alguna falla detectada en algún componente de la central ó exceso de sedimentos en el río Cañete productos de deslizamientos en la cuenca alta.

 

3. Acumulación de sedimentos

 

Como se ha mencionado, la operación del embalse Capillucas se caracteriza por

almacenar un volumen importante de sedimentos durante la época de lluvias (dic - mar).

Estos deben ser retirados del embalse para evitar que se pierda volumen útil.

Desde el inicio de la operación de la CHEP (marzo 2010) se ha ejecutado tres

drenajes de sedimentos de la represa Capillucas (flushings); la del 12 de marzo 2012 con 150 m3/s de caudal con 12 horas de duración; la del 17 de marzo del 2013 con 175 m3/s con 12 horas de duración y la del 23 de marzo del 2015 con 140 m3/s y sólo 5 horas de duración. En paralelo a las actividades de drenaje, se han ejecutado cuatro mediciones batimétricas; en diciembre 2012, mayo 2013, febrero 2015 y setiembre 2015. El siguiente gráfico muestra el comportamiento de los sedimentos depositados en el lecho del reservorio.

Observando los resultados se desprende:

El 95% del volumen útil (1’357,000 m3) está ubicado entre la progresiva +350

hasta la +800. Si los sedimentos disminuyen el volumen útil de esa zona veremos afectada nuestra capacidad de regulación diaria. Esa es la zona crítica.

Según la última batimetría de setiembre 2015 se ha “perdido” 274,982 m3 del

volumen muerto, es decir el 45% del volumen muerto ya ha sido ocupado por

sedimentos. Estos sedimentos están depositados entre la presa y la parte estrecha del reservorio a unos 350 metros de la presa.

 

Con la misma información de la última batimetría se concluye que 263,854 m3 de

sedimento se han depositado sobre la zona donde está el volumen útil, es decir ya se ha “perdido” el 19% del volumen útil. Igualmente se puede decir que la deposición de los sedimentos no es uniforme; en el sector del volumen muerto se depositan aproximadamente 3,1 m3 de sedimento por cada metro cuadrado de superficie y en la parte del volumen útil se depositan 2.5 m3 por metro cuadrado. Esto era previsible; la mayor parte del sedimento se deposita en las cercanías de la presa cuando el agua ha perdido velocidad y las partículas han tenido mayor tiempo para precipitarse.

 

Por otro lado, la forma en la que se está depositando el sedimento está cambiando el perfil del lecho del río. El perfil natural en la zona de Capillucas tenía una pendiente uniforme promedio de 2.2%, según se observa, la tendencia será la de “aplanar” el lecho hacia una pendiente de 1.5%. Esta nueva pendiente ya casi ha sido alcanzada en la zona del volumen útil y los flushings que se realizan, pueden hacer poco para recuperar el perfil natural, contribuye a ello la estrechez del río al inicio de la zona del volumen útil que se constituye en una barrera que baja la velocidad del agua y hace que en sus cercanías se deposite mayor cantidad de sedimento, entonces, parece que en esa zona ya se está llegando a un nuevo ángulo de reposo y los futuros flushings ya no van a recuperar los perfiles originales, lo que significa es que el mayor éxito será mantener la nueva gradiente.

 

En cambio en la zona del volumen muerto, adyacente a la presa, el flushing es más eficaz y sí se podría recuperar la gradiente original, sobre todo en la franja de proyección de las tres compuertas de fondo.

Examinando la información de las sucesivas batimetrías se concluye que aproximadamente el 70% del sedimento actualmente depositado se quedaron en las dos primeras avenidas y lo más probable es que la mayoría llegó con la mayor avenida de febrero 2012 (extraordinaria en los últimos 50 años). Una premisa que se ha constatado es que aproximadamente el 90% de la deposición ocurre en los 15 días de mayor escorrentía dentro de la temporada; la cantidad de sedimentos que se depositan fuera de esos periodos es despreciable.

 

Si se considera que las avenidas del 2013, 2014 y 2015 fueron avenidas “normales” se puede concluir que en cada avenida normal se depositan unos 54,000 m3 de sedimento y que de ellos, en un flushing de una duración de 10 a 12 horas con un caudal sobre 120 m3/s en el río, se logra remover 43,000 m3, es decir casi el 80% de lo que se deposita en una temporada de lluvias normal.

De lo anterior se concluye que es necesario hacer un flushing de unas doce horas

(o dos de menor duración) en cada temporada de avenida, de ese modo la pérdida de volumen útil no será notable y la afectación de la capacidad de regulación podrá ser mitigada. Sin embargo al ocurrir una crecida extraordinaria, ésta deposita aproximadamente 10 veces la cantidad de sedimento que una “normal” y para equilibrar la dinámica se tendría que programar un flushing 10 veces más intenso (120 horas de duración con el río a más de 120 m3/s).

 

4. Desafíos de la descarga de sedimentos

El descargar los sedimentos acumulados en el embalse Capillucas es una

actividad crítica para garantizar la sostenibilidad de la operación de la central; pero las características ambientales, sociales y económicas de la cuenca baja del río Cañete implican desafíos muy importantes. La inadecuada gestión de los aspectos ambientales y stakeholders de la cuenca también puede impactar en la sostenibilidad de la operación de la central.

 

Desafío ambiental: El flushing debe causar el mínimo daño a la calidad

hidrobiológica; los camarones, el pejerrey de río, la microbiología natural no deben verse afectados por la descarga de los sedimentos. El daño principal se localiza en la capacidad abrasiva de los sedimentos sobre la piel o el exoesqueleto.

La acumulación de arena en los meandros del río Cañete podría ocasionar

cambios en la morfología del río y también ocasionar daño en las riberas o en zonas de alimentación de las especies.

 

Desafío social: El flushing guarda características organolépticas singulares. Dado

su alto contenido orgánico, el sedimento es de color negruzco y de fuerte olor; estas generan incomodidad a los pobladores del área de influencia especialmente a los que se ubican en los primeros 45 km desde la presa Capillucas.

El suministro de agua para consumo humano no debe verse afectado por el

flushing.Desafío económico: Las actividades económicas vinculadas a la calidad de las aguas del río Cañete no deben verse afectadas por el flushing. El canotaje es una actividad turística muy importante en la cuenca baja y depende de la calidad del río para que no ahuyente a turistas. Asimismo, toda la actividad gastronómica también se podría ver afectada si es que los recolectores de camarón no pueden realizar sus jornadas con normalidad o si el recurso hidrobiológico ve mermado su disponibilidad.

Los sedimentos que se descargan pueden afectar los campos de cultivo que son

irrigados por bocatomas en el río Cañete, lo que generará pérdidas considerables en los primeros 30 km aguas abajo.

Desafío comunicacional: Los 95 km de río aguas abajo de las compuertas de la

presa Capillucas, se caracterizan por la actividad intensa económica y social. Desde este punto, hasta la desembocadura del río en el océano Pacífico se hallan 2 provincias, 10 distritos, 5 comunidades campesinas, 6 agremiaciones de recolectores de camarón, asociaciones turísticas, juntas de regantes, etc; todos ejerciendo una corriente de opinión sobre la operación de la central hidroeléctrica y en particular sobre el flushing. La percepción que todos los stakeholders construyan sobre el flushing también es un elemento importante que condiciona la conflictividad social y sostenibilidad de la CHEP.

 

Desafío operativo: Tal como se ha referido en párrafos anteriores, se requiere

retirar la mayor cantidad de sedimento por cada flushing para mantener la capacidad de almacenamiento del embalse.

 

5. Programa de descarga de Sedimentos

La gerencia de Operaciones de la compañía lidera la implementación del

Programa de descarga de sedimentos cada año; para ello coordina con las áreas de Medio Ambiente y Relacionamiento Comunitario las medidas necesarias para garantizar el éxito del programa. Este planeamiento implica la ejecución de un conjunto de planes cuyo objetivo principal es el de atender los desafíos antes descritos.

El programa considera los siguientes componentes:

 

5.1 Plan Operativo:

El plan operativo involucra a todas las acciones vinculadas con las maniobras o acciones que están bajo el ámbito de la gerencia de Operaciones y guardan relación directa con las actividades de generación eléctrica y labores de coordinación con agentes del Estado peruano que opera o regula el Sistema Eléctrico Nacional (SEIN). Este Plan incluye asimismo actividades de:

- Medición de Sedimentos: Se coordinan servicios de batimetría para el embalse Capillucas, antes y después del flushing. El informe servirá como insumo para la actualización del procedimiento técnico de mantenimiento de presa, a través de dicho informe conoceremos que zonas del embalse cuentan con mayor sedimento acumulado, información importante para el proceso de desembalse e inicio de

descarga de sedimentos durante el mantenimiento de Presa.

 

- Coordinación COES: Se presenta al COES las fechas preliminares para

el mantenimiento de presa Capillucas (incluye la parada de Planta), luego de la revisión de los mantenimientos propuestos por las diferentes empresas del SEIN, se define el cronograma anual de mantenimiento del SEIN.

Procedimiento Técnico de Mantenimiento Presa: El plan operativo generará el entregable Procedimiento técnico Operativo para la descarga de sedimentos de la presa Capillucas, en el cual se precisa las condiciones mínimas de hidrología para la ejecución del mantenimiento, así como las pautas para el desembalse y ejecución del mantenimiento de Presa.

 

- Coordinación OSINERGMIN1: El ente regulador de las actividades eléctricas participa de las coordinaciones previas del plan.

 

5.2 Plan Ambiental:

 

Plan ambiental alcanza a todos los elementos del ecosistema que interactúan con la descarga de los sedimentos: recurso hídrico, recurso hidrobiológico y las autoridades vinculadas.

 

- Monitoreo de caudales: Se registra el caudal del río Cañete aguas arriba del embalse Capillucas, en la estación Putinza; entre la toma y la descarga de la CHEP, en la estación Chavín; y aguas abajo de la central en la estación Socsi. El caudal del río en la estación Putinza debe ubicarse en el rango de 120 a 150 m3/s. El estar fuera de este rango es determinante para no iniciar o detener el flushing.

 

- Monitoreo de calidad fisico-química del agua: Metales (mg/l), pH,

Turbidez (UNT), Nitrógeno amoniacal (mg/l), Nitrito (mg/l), Sulfuro (mg/l), Oxígeno disuelto(mg/l), Sólidos totales (mg/l), Temperatura (ºC) e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Calidad Biológica del Agua: Monitoreo de parámetros de macroinvertebrados y perifiton e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Sedimentos descargados: Determinación de granulometría, Sulfuro, Metales Totales, fosfatos e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Camarón: Medición de la Cantidad de Camarón capturado, condición física e interpretación de resultados.

 

5.3 Plan Social

El objetivo del plan social se concentra en la gestión de los impactos negativos sobre las actividades, costumbre y hábitos de la población aguas abajo de la Presa Capillucas. Para ello es importante la definición del mensaje central con el que se transmitirá el programa.

Este mensaje debe diferenciarse para cada actor, pero manteniendo el

mismo orden lógico.

 

- Comunicaciones escritas: Las primeras cartas serán entregadas semanas previas por el equipo de RRCC, quienes las explican con ayuda de algún material impreso para que no queden dudas.

Posteriormente, a 48 horas antes del mantenimiento de Presa.

 

- Despliegue con Juntas de usuarios de canales del Caudal Ecológico:

Incluye actividades de coordinación con la Junta, como también el cierre de canales por un contratista civil de Planta.

 

- Monitoreo de Puntos Crítico sociales: Identificación de puntos críticos en la zona de caudal ecológico y verificación del informe realizado en el año anterior. Registro fotográfico y actas de los puntos críticos identificados durante el Primer y Segundo Mantenimiento.

 

5.4 Plan de Medios

El plan de medios atiende la gestión de la información y las percepciones.

Comprende:

 

- Análisis de la situación mediática: Representa la primera parte del plan y

permite conocer el panorama mediático en Cañete. Incluye tres acciones

específicas que facilitarán conocer las tendencias de la agencia mediática; es decir, las posiciones de los periodistas y los medios, también las temáticas que desarrollan.

 

- Monitoreo permanente de todas las plataformas mediáticas de las zonas

de influencia: Incluye diarios locales, radios, tv, blogs y redes sociales

como Facebook y Twitter. Se realiza diariamente

- Desarrollo de una base de datos de los periodistas y medios de

comunicación locales más influyentes con las siguientes descripciones

- Información Interna: Persigue consolidar la información interna y generar elementos comunicacionales que mantengan la línea del mensaje oficial de Celepsa, respecto al Mantenimiento de la Presa Capillucas.

- Discurso único: Representa los mensajes oficiales respecto al

Mantenimiento de la Presa Capillucas, se elaboran en base al desarrollo

de preguntas y respuestas que se levantan de las inquietudes sociales y

actualizando la información existente.

 

- Presentación institucional: Integra los mensajes del discurso único en una versión editada para realizar exposiciones, el objetivo que persigue es facilitar el entendimiento y comprensión del tema de una manera sencilla. La presentación integrada sobre el Mantenimiento de la Presa Capillucas incluye una animación sobre el tema (video gráfico) y también entrenamiento a posibles voceros. Se realizará con apoyo de proveedores para el desarrollo de la animación, diagramación y edición.

 

- Preparación de voceros. Consiste en el entrenamiento teórico práctico

de los voceros de la compañía para que puedan enfrentar entrevistas

periodísticas. Se realizará en coordinación con Recursos Humanos.

 

- Socialización: Relacionamiento con los periodistas y líderes de opinión

que priorizará los encuentros uno a uno para alcanzar la identificación y

empatía. Éstas son acciones de acercamiento 1 to 1 con los principales

periodistas de la zona.

 

- Presentación de informe final. Incluye Plan de Medios y lecciones aprendidas.

 

 

 

 

 

 

6. Resultados obtenidos

Resultado de planes

Desafíos

Operacionales

DESAFIOS OPERACIONALES

 

Las coordinaciones a nivel de COES y OSINERGMIN se ha desarrollado con total normalidad y siempre se ha contado con la aprobación al cronograma de mantenimiento de presa y parada de Planta.

El personal de operaciones ha ejecutado los planes operativos con normalidad.

 

DESAFIOS AMBIENTALES

Desafíos Ambient

Los resultados del monitoreo ambiental muestran que los parámetros medidos no sobrepasan los estándares ambientales.

El respeto a la restricción de caudal también fue respetado y muestra de ello es que en febrero del 2015 con todos los preparativos listos se detuvo todas las maniobras porque elca udal sobrepasó rápidamente los 160 m3/s.

 

DESAFIO SOCIAL ECONOMICO

La población es atendida y los niveles de conflictividad son

bajos. La operación de la central está garantizada.

DESAFIO COMUNICACIONAL

Los medios de comunicación son atendidos con comunicados directos y concretos sobre las actividades del flushing.

Autoridades locales y comunales; así como pobladores en general se mantienen informados del inicio, duración y finalización del flushing.

 

 

Lineamientos en Control de Erosión: Protección de Taludes

Publicado en Noticias

LINEAMIENTOS SOBRE CONTROL DE LA EROSIÓN

Autores

Ricardo Schmalbach

Beatriz Fernandez

El  nivel de vida y desarrollo de una sociedad se puede medir por el nivel de conservación de su paisaje y el cuidado de sus plantas y animales.

A todo proyecto de construcción de una infraestructura se exigirá:

►Proyecto o plan de restauración o restitución paisajística.-Técnicas preventivas y correctivas en las distintas fases: de construcción, explotación (mantenimiento) y posterior abandono. 

Técnicas correctivas de bioingeniería.- Son aquellas que utilizan en alguno de sus componentes plantas o partes de ellas, formando un conjunto vivo que mejora el comportamiento dinámico y de biodiversidad del elemento constructivo.

Erosión y tipos de erosión

Definición:

         Desgaste o destrucción producidos en la superficie de un cuerpo por la fricción continua o violenta

         Alteración de la superficie de la Tierra por la acción de agentes externos, como las lluvias, el viento o las olas del mar.

Tipos de erosión:

         Erosión eólica: Erosión llevada a cabo por el viento.

         Erosión fluvial: Erosión que lleva a cabo los cursos de agua continentales     (ríos y torrentes)

         Erosión glaciar: Erosión debida a la acción de los glaciares sobre las rocas  de la superficie

         Erosión marina: Erosión que lleva a cabo el mar sobre las rocas del litoral.

         Erosión subterránea: Erosión que se lleva por degradación química del suelo interior, formando túneles.

         Erosión biológica: Erosión por la acción de organismos vivos.

         Erosión por intervención humana: Erosión por acciones del hombre (agro, infraestructura, minería)

 

TECNICAS DE CONTROL DE EROSION ESTRUCTURAL

         Muros de tierra.

         Muros de pié de bioingenieria clásica

         Kreiner madera

         Sacos llenos de arena.

         Geotubos.

         Megabolsas / Geocontenedores

         Geoceldas

         Pilotes: madera, acero.

         Tablestacas: concreto, acero

         Muros de mamposteria.

         Gaviones.

         Enrocado

         Geomembranas

         Geotextiles

 

Ejemplos de Muros en tierra:

 

 

 

TÉCNICAS DE CONTROL DE EROSIÓN SUB SUPERFICIAL Y SUPERFICIAL

 

         Siembras y Plantaciones.

         Mallas metálicas y geosintéticas.

         Elementos geosintéticos tridimensionales, mantos y Geo Web y Geoterra

         Drenajes , GeoWeb, Geoterra , infiltración.

         Mantas y mallas orgánicas

         Biorrollos y colchones orgánicos.

 

Siembras e hidrosiembras:

La hidrosiembra es quizás, la técnica más habitual en la restitución paisajística dados los frecuentes taludes en desmonte o terraplén con pendientes mayores del 3/1.

La hidrosiembra consiste en la aplicación a presión hidráulica de una  suspensión homogénea  de semillas y otros aditivos opcionales, tales como:

         mulch

         estabilizadores o adherentes de suelos

         Fertilizantes, ac. Húmicos y fúlvicos, bioactivadores microbianos, etc.

         Otros: colorantes, repelentes, fungicidas, etc.

 

-Mulches de celulosa:

Mulch 100% celulosa (1): envasado en sacos de aproximadamente 23 kg. Dosis recomendada: 100g/m2.

Mulch 50% celulosa – 50% cáscara de arroz (2): envasado en sacos de aproximadamente 23 kg. Dosis recomendada: 100g/m2.

- Mulches de fibra corta:

Mulch 100% fibra de madera (3): envasado en sacos de aproximadamente 17 Kg. Dosis recomendada: 150g/m2.

- Mulches de fibra mixtos:

Mulch 75% fibra de madera – 25% turba negra (4): envasado en sacos de 23 Kg. Dosis recomendada: 150g/m2.

 

Plantación

Con la plantación de especies arbóreas y arbustivas, que han sido cultivadas en vivero, se contribuye al desarrollo de comunidades vegetales estables ya que se pueden introducir especies pioneras o intermedias de la sucesión vegetal, que de forma natural tardarían mucho tiempo en instalarse.

El éxito de la plantación, depende , en gran medida, de los siguientes factores:

la elección de las especies.

la preparación del terreno.

los métodos de implantación.

Y de la conservación

Mallas Metálicas y Geosintéticos

Enrejados metálicos

Para evitar problemas por la caída de piedras, se emplean enrejados metálicos galvanizados en malla de triple torsión TT (luz 5x7 cm., alambre nº 13 y D 2 mm) que, al fijar las piedras, facilita el depósito de pequeños arrastres de tierra donde colonizar la vegetación.

Geosintéticos tridimensionales

Son productos fabricados a base de materiales sintéticos, con estructura tridimensional con espesores variables, constituidos por hilos o mallas o materiales que forman un conjunto sobre los que quedará retenida la tierra vegetal o substrato, que es necesario aportar para su correcto funcionamiento.

Sobre la tierra vegetal o el substrato se realizará la siembra o hidrosiembra que ha de quedar convenientemente tapada y protegida (mulch y estabilizador).

 

 Con frecuencia estos sistemas son utilizados como estructuras de conducción del agua en regueros o cunetas.

Sistema Geocelular

 

 

 

Es una estructura tridimensional en nido de abeja.

Posee una estructura muy consistente a la tracción, que puede abrirse como un acordeón.

Se fabrica en paneles de distintas dimensiones, que una vez abiertos, forman una serie de celdas hexagonales.

 

Biorrollos:

Son estructuras cilíndricas de distintos espesores (10 a 60 cm.) y densidades, compuestas de mallas sintéticas o naturales (coco) de longitudes varias, y fibras generalmente naturales de paja, coco o esparto, permeables a la captación de plantas y semillas, pero de gran resistencia a la acción del agua de manera especial si han sido vegetados. De ahí su conveniencia de instalarlos ya vegetados en vivero.

Su aplicación es:

Estructuras direccionales del flujo de agua como repié de taludes de las márgenes

Estructuras transversales al mismo en laderas y taludes a modo de fajina, que presenta la gran ventaja añadida de su maleabilidad a las curvaturas y asentamientos diferenciales del terreno, con lo que su adaptación es mayor que las fajinas convencionales, como también lo es su resistencia a la tracción longitudinal y transversal y su capacidad de filtrado de finos de suelo y de retención de plantas.

 

Colchones:

Son estructuras planas de distintos espesores (5 a 10 cm.) y densidades, compuestas de mallas sintéticas o naturales (coco) de longitudes y anchuras variables, y  fibras naturales de paja, coco o esparto, muy permeables, de gran capacidad de captación de finos, al igual que de plantas y semillas en sistemas húmedos, que una vez vegetados poseen una gran resistencia a la acción del agua. De ahí su conveniencia de instalarlos ya vegetados previo encargo en vivero.

Su aplicación es:

Estructuras planas de refuerzo y complemento de biorrollos, por encima de estos o de las fajinas de ramas tradicionales en las márgenes de los ríos o arroyos, o

 

Estructuras flotantes de fitodepuración de aguas residuales

 

Agradecimientos

Autor:

Moisés Muñoz Rodríguez, Seanto Chile S.P.A.

 

Director de Desarrollo Internacional, Ingeniero Forestal.

 

 

1. INTRODUCCCIÓN.

La bioingeniería es un concepto que ha generado mucha discusión en la literatura científica, debido principalmente a la amplitud de campos donde estas técnicas pueden aplicarse. Una definición aceptada y aplicada en el contexto de la restauración de infraestructuras lineales, está la que define la bioingeniería como la aplicación de principios pertenecientes a la ingeniería (diseño, monitorización y construcción) para desarrollar nuevas técnicas, usando normalmente como base material vegetal, que permitan acelerar la restauración ecológica y paisajística de áreas gravemente degradadas.

 

Aunque es un concepto nuevo, el uso de materiales vegetales para reducir la erosión en ingeniería civil viene practicándose desde antiguo. El uso de estas técnicas se recomienda cuando los procesos naturales, o el manejo de estos, no son suficientes para asegurar la estabilización, y posterior restauración de las obras. Las medidas o técnicas son numerosas y variadas, pero las empleadas en zonas degradadas de obras de infraestructuras lineales presentan cinco objetivos fundamentales: a) restituir la capacidad de la zona alterada para retener el agua y el suelo; b) integrarlas visualmente; c) facilitar la colonización y establecimiento de la vegetación, d) reducir los costes de mantenimiento; y e) aumentar la seguridad vial.

Por tanto, a través de la bioingeniería se consigue: a) evitar la erosión donde es imposible establecer una cubierta vegetal suficiente, b) incrementar la fertilidad del suelo para fomentar una mayor cobertura y producción vegetal, c) facilitar la llegada y establecimiento de nuevas especies, normalmente herbáceas como se muestra en la imagen Nº1, allí donde la colonización natural se ve dificultada y d) introducir y  establecer especies de árboles y arbustos para acelerar la sucesión secundaria, reduciendo así los costes de mantenimiento. En la siguiente tabla Nº1, se comparan las ventajas y desventajas de la bioingeniería con la ingeniería tradicional.

Estas técnicas consisten en la aplicación de sistemas vegetativos, combinados o no con otros materiales o sistemas constructivos, dirigida a consolidar zonas inestables, recuperar áreas degradadas y encuadrar otras intervenciones constructivas.

El objetivo final es la instalación eficaz de la vegetación, por tal razón, en aquellas zonas donde la vegetación pueda darse sin ayuda de estas técnicas en el tiempo, estas no serán necesarias. Deben ser consideradas como apoyos transitorios, con excepción de situaciones donde el factor de riesgo implique la necesidad de una estructura inerte que complemente a largo plazo la acción de la vegetación, cuando esta sea incapaz de asegurar las condiciones de seguridad exigidas.

2. DESCRIPCION DE TECNICAS DE BIOINGENIERIA.

Son muchas las técnicas disponibles para el control de la erosión, pudiendo utilizarse por sí solas, o en combinación con la introducción de especies herbáceas y leñosas, o junto con otras técnicas de bioingeniería para incrementar el éxito de la restauración. Cabe destacar la necesidad de diferenciar los conceptos de estabilización y protección de taludes frente a la erosión superficial. La mayoría de sistemas descritos en este trabajo persiguen mitigar procesos erosivos que pueden derivar en inestabilidad, pero deben ser utilizados en taludes estables. A continuación, se presentan las medidas más utilizadas, con recomendaciones específicas sobre su aplicación.

2.1 TRABAJOS PREVIOS.

Diseño geométrico de los taludes. Durante la ejecución de la obra deben tenerse en cuenta medidas para minimizar el impacto de la obra sobre la vegetación y la resistencia del talud a la erosión. Esto es, reducir al máximo las pendientes de los taludes y la destrucción de la vegetación circundante. Pero en muchas ocasiones, y a pesar de estos esfuerzos, las características de determinados taludes (pendientes muy pronunciadas, estructura rocosa, etc.) hacen necesario aplicar técnicas especiales para evitar procesos erosivos y problemas de estabilidad. Como es el caso del talud mostrado en la imagen Nº2. Esto facilita, a su vez, la integración del talud en el entorno y la colonización vegetal con garantías de éxito.

 

 

Manejo de la tierra vegetal. Las limitaciones abióticas pueden ser suplidas mediante la aplicación en los taludes de mulches, fertilizantes, enmiendas orgánicas o tierra vegetal. Entre las diferentes medidas existentes, la adición de tierra vegetal presenta la ventaja añadida de ser capaz de autoregenerar el espacio degradado. En efecto, la tierra vegetal cumple la doble función de mitigar las malas condiciones abióticas del suelo por su mayor contenido en materia orgánica y microorganismos y aportar semillas al talud mediante el banco natural de semillas contenido en el suelo. Muchas veces no es necesario aportar tierras nuevas, sino saber gestionar la tierra vegetal de la capa superficial extraída, almacenada y mantenida durante la fase de proyecto y posteriormente extendida.

 

Preparación de suelo: Saneo, roce, microterrazas o arado del terreno. Antes de iniciar los trabajos de revegetación es necesario sanear y rozar las superficies para facilita el trabajo y mejorar el éxito del mismo. Para taludes con fuertes pendientes y/o materiales compactos se aconseja la creación de pequeños surcos o microterrazas en curvas de nivel, la profundidad de los mismos puede ser de 5 a 10 cm y la separación horizontal de 30 a 50 cm.

De esta forma, se consigue un doble propósito, por una parte se evita el arrastre de sedimentos finos al disminuir la velocidad de escurrimiento de agua, el material removido, al estar suelto sirve de base para la germinación de las semillas que se siembren o que de forma espontánea lleguen al lugar. Para el caso de terrenos sin pendientes, es conveniente realizar un arado superficial que permita el éxito de la siembra de semillas que se realice.

 

 

Mejora y fertilización del suelo. Con frecuencia, las zonas degradas son poco fértiles, debido a que a veces, se extrae la capa de tierra vegetal, hasta el punto de dificultar la colonización vegetal natural o promovida a través de hidrosiembras y plantaciones. Por ello, el incremento de la fertilidad del suelo mediante enmiendas orgánicas y fertilizantes inorgánicos es recomendable.

Los fertilizantes inorgánicos utilizados más frecuentemente son de liberación lenta. Estos son sencillos de aplicar, aportan las dosis necesarias de nutrientes particularmente importantes para el desarrollo vegetal. Estos fertilizantes, sin embargo, son fácilmente lavables, por lo que deberían ser incorporados en el sustrato, para evitar la pérdida por escorrentía y viento.

Las enmiendas orgánicas tienen la ventaja de que, además de aportar nutrientes básicos para las plantas, incrementan la cantidad de materia orgánica del suelo y, con ello, mejoran otras propiedades físico-químicas del sustrato; incrementan la capacidad de retención de agua del suelo, de particular importancia en medios mediterráneos, aunque esto dependerá del tipo de enmienda orgánica y el clima donde se aplica.

Otra ventaja del uso de estas enmiendas es que permite la reutilización de restos orgánicos (residuos urbanos, residuos de la agricultura y ganadería y lodos de depuradora). Las enmiendas orgánicas deben ser mezcladas con la capa superficial del sustrato original; de esta forma evitaremos problemas de erosión y de pérdida o lavado de la misma. En determinados casos, las enmiendas pueden variar las características químicas del suelo como acidez o alcalinidad, que son una barrera para el normal establecimiento y desarrollo de las plantas, las enmiendas actúan modificando el Ph del suelo.

 

2.2 TECNICAS DE REVEGETACION.

2.1 Hidrosiembra. La introducción de especies herbáceas es una de las técnicas más populares para la restauración de taludes de infraestructuras debido a su potencial capacidad para proteger el suelo a corto plazo. El objetivo principal de estas técnicas es aumentar rápidamente la cubierta vegetal a través de la siembra de especies vegetales de rápido crecimiento, que deben dar paso más adelante a especies perennes y leñosas, típicas de etapas sucesionales más avanzadas. En el caso de superficies sin pendiente, se puede aplicar la hidrosiembra o bien una siembra directa previo gradeo y posterior tapado de la semilla.

La hidrosiembra consiste en la proyección sobre el terreno de una mezcla en agua de semillas, mulch, fertilizantes y sustancias adherentes o estabilizantes. Es una técnica que se realiza con medios mecánicos especializados, dotados de equipos de bombeo. Estos trabajos muestran las siguientes ventajas:

 La vegetación se establece un 20-25% más rápido que otras alternativas de siembra manual. Consigue fijar las semillas a taludes de pendientes moderadas gracias a los estabilizantes usados.

 El mulch de fibras vegetales que acompaña la hidrosiembra genera condiciones favorables para una rápida germinación, debido a que es capaz de almacenar humedad y proteger a la semilla.

 Se pueden alcanzar taludes difícilmente accesibles para otras técnicas.

 Es una técnica que permite un gran rendimiento y que tiene costos bajos.

 

 

 

2.2 Establecimiento de plantas. La implantación de especies arbustivas y leñosas tiene gran interés en la restauración ecológica, ya que las mismas tienen la capacidad de acelerar la sucesión vegetacional (iniciada por las especies herbáceas), suele necesitar poco mantenimiento, mejoran la integración al paisaje y garantizan algunas funciones asociadas a las plantas herbáceas Los métodos de establecimiento de la vegetación son muy diferentes, dependiendo si requieren de apoyo de sistemas para establecerse.

Es fundamental, para el éxito de la restauración ecológica el uso de especies que se adapten a las condiciones edafoclimáticas de la zona, de tal forma que se garantice la sustentabilidad de las plantas en el lugar, minimizando los costos de mantenimiento, cuyo mayor gasto suele recaer en el riego. En este sentido, es recomendable el uso de especies nativas de la zona, que tengan capacidad de enraizamiento para que cumplan con la función de estabilidad superficial de las zonas alteradas donde se implantan.

Las especies arbóreas y arbustivas permiten estabilizar el terreno hasta un máximo de 2 m de profundidad aproximadamente, para ello, las plantas deben ser capaces de emitir raíces adventicias, de modo que puedan originar un entramado que permita la fijación y estabilización del terreno. Estas técnicas son complejas de calcular en sus parámetros mecánicos, por lo que es recomendable cierta experiencia para que cumplan su objetivo de forma satisfactoria.

a) Plantación directa. Consiste en la plantación de especies arbustivas y arbóreas cultivadas en vivero o bien trasplantadas, para el caso de especies de alto interés. El proyecto debe definir las especies, tamaño de las mismas, presentación de la raíz, densidad de plantación, distribución de las especies, etc. Los marcos de plantación en taludes usuales son al tresbolillo y se trata de realizar mezclas de especies que recreen de la mejor forma posible los ecosistemas naturales.

En cuanto al tamaño de planta, es importante saber que mientras más joven es una planta su capacidad de adaptación y tasa de supervivencia es más alta, ahora bien, es normal usar en aquellas zonas más urbanas especies arbóreas de mayor tamaño .

 

 

b) Estaquillados. Se realiza mediante el uso de porciones de ramas verdes hincadas en el suelo. Las ramas, de varios años, deben tener una longitud media de 50-100 cm y un diámetro de 2-8 cm. Deben estar afiladas por un extremo y se deben insertar profundamente para dejarlas cerca de horizontes edáficos con suficiente humedad durante el verano, dejando solo 5-10 cm en la superficie.

Esta técnica permite de forma rápida la implantación de un gran número de plantas y es muy usual en proyectos de infraestructuras que afectan a sistemas hídricos. Los estaquillados se adaptan muy bien a la instalación de vegetación en escolleras, por permitir una instalación posterior a la construcción de la escollera, asegurando, de este modo, su revegetación sin necesidad de intervenciones.

c) Sistemas mixtos. Son aquellos sistemas que usan mezclas de especies vegetales vivas con material inerte y son especialmente utilizados en infraestructuras que afectan a sistemas hídricos. Existen varias técnicas, entre ellas, la empalizada trenzada viva, utilizada en la protección de orillas fluviales y en la estructuración y consolidación de taludes. Consiste en la realización de un trenzado de ramas vivas de sauce u otra especie con poder de enraizamiento, que se anclan al suelo mediante estacas y piquetas. En taludes hay diversos modos de instalación, siendo los principales, las empalizadas en diagonal y las empalizadas horizontales sencillas.

Se puede usar la cobertura de ramaje, para aumentar la cubrición y favorecer la consolidación de orillas de ríos donde se registra torrencialidad y velocidades muy elevadas. Consiste en recubrir el talud con una capa de ramas de varios metros de longitud, disponiendo el extremo más grueso bajo el nivel del agua y la parte ramificada en la zona superior de los taludes.

Si se pretende estabilizar desde la base, se puede usar el lecho de ramajes, que es un sistema clásico y muy eficaz de consolidación de taludes y pendientes. Tiene la ventaja de asegurar inmediatamente una estructuración de la pendiente hasta una profundidad de 1,5 m aproximadamente. Puede ser realizado mediante ramas de plantas susceptibles de crecer o en combinación con plantas enraizadas criadas en vivero. Es apto para taludes de suelo desnudo y puede integrarse en muros armados de agromantos.

 

2.3 SISTEMAS DE APOYO.

a) Agromantos o geomantos. Son productos compuestos en su mayoría por mallas y fibras naturales (fibra de coco, yute, paja, esparto) o sintéticas (polipropileno). Se emplean para control de la erosión y mejora de suelo. Sirven para frenar la erosión laminar sobre taludes, rellenar regueros y como revestimiento de muros. Estas mantas favorecen la formación de suelo mediante la retención de finos en escorrentías y el aporte de materia orgánica al suelo tras su descomposición.

Controlan la evaporación, regulando la temperatura y aumentando la infiltración de agua de lluvia en el suelo. Se emplean para dar coherencia a las partículas de suelo, fijando, a su vez, la vegetación espontánea o hidrosembrada sobre el mismo. Se usan para evitar la erosión laminar alta, y la formación de cunetas y cárcavas, restauración de márgenes de ríos o taludes con pendientes de entre 25-45°. Deben ser permeables a los elementos finos del suelo y a la recepción de semillas aportada o dispersada de manera natural.

 

Dada la adaptabilidad del agromanto a las irregularidades del terreno se puede forrar el contorno de las cárcavas y barranqueras, y con el apoyo de encadenados de piedra o fajinados vegetales o artificiales (biorrollos) para dar solución arestauraciones de cabeceras de cuenca y encauzamientos, de gran aplicación en el control de avenidas. Es fundamental elegir el tipo de manta adecuado, pues a los limitantes comentados anteriormente, se debe añadir el riesgo de que se degrade con excesiva rapidez, arrastrando los sólidos acumulados y la vegetación existente. Si estas mantas se refuerzan con mallas sintéticas de gran duración, se pueden utilizar incluso sobre taludes muy verticales.

b) Redes o mallas de fibra vegetal o sintética. Al igual que los agromantos productos compuestos de fibras (coco, yute o polipropileno), pero que por definición sus elementos constitutivos (hilos) son porcentualmente menores que sus huecos, por lo que se emplean como elementos de refuerzo en aplicaciones geotécnicas y de restauración de la vegetación, ya que entre la luz de malla se originarán pequeños diques de contención de las microcárcavas del talud. Están indicadas para desmontes o terrenos de granulometría gruesa que quedan retenidos entre sus huecos, facilitando a la vez el paso de la vegetación nacida o sembrada sobre él. En particular, las redes orgánicas de coco tienen una gran adaptabilidad y flexibilidad, generando buenos resultados en desmontes de margas, arcillas, etc., poco pedregosos . Como todos los soportes, estas redes pueden ser instaladas fuera de épocas de siembra, de forma que se inicie la protección superficial de los taludes antes del establecimiento vegetal.

 

 

c) Geomalla tridimensional. La geomalla volumétrica es un sistema tridimensional formado por distintas mallas termosoldadas, con componentes tratados para resistir radiaciones ultravioleta, y que conserva sus características mecánicas durante al menos siete años. Permiten trabajar con pendientes de más de 40° y son muy eficaces en el control de erosión gracias a la retención de finos. Las mallas volumétricas se utilizan en taludes, sobre todo de desmonte, donde no se pueda realizar una aportación de tierra vegetal adecuada para crear suelo, en taludes con material pedregoso, terrenos arcilllosos, etc .

También se usan en sistemas fluviales, encauzamiento de barrancos, protección de cauces con riesgo de avenidas, en combinación con otros tratamientos de bioingeniería, como los lechos de ramaje vivo, biorrollos, estaquillados, etc. El espesor mínimo que deben tener estas mallas es de 20 mm, y la apertura de malla mínima debe ser ≤10 mm. Sobre estas mallas se realiza una proyección de sustrato posterior, compuesta habitualmente por turba, fibra de coco, fibra de madera, estabilizante, fertilizantes orgánicos y semillas de plantas adaptadas a las condiciones del sitio.

Esta proyección permite la germinación y desarrollo de las plantas en el periodo más crítico de establecimiento, favoreciendo el desarrollo del sistema radicular en el interior del talud y creando un entramado integral de raíces suelo-geomalla que muestra una elevada resistencia a la tracción. Son utiles en aquellas situaciones en las que otros tipos de sistemas orgánicos no funcionan debido a que se degradan y pierden sus propiedades. Además, se puede utilizar en sistemas combinados para la estabilización de taludes, conjuntamente con mallas de triple torsión, redes de cable, etc.

d) Sistemas de confinamiento celular: Geoceldas. Está estructurado por tiras de polietileno de alta densidad, texturizadas y perforadas para aumentar la rugosidad y facilitar el drenaje, termosoldadas a una distancia determinada para la formación de alvéolos que permite retener distintos tipos de materiales. Este sistema puede albergar espesores de tierra vegetal de entre 5 y 20 cm, dependiendo de la anchura de las cintas, permitiendo realizar plantaciones y siembras en su seno. Su principal inconveniente es que solo se puede emplear en pendientes de hasta 35°, ya que su relleno va a estar supeditado a la cohesión y al ángulo de rozamiento interno del suelo. Es muy utilizado en canalizaciones y encauzamiento de barrancos, donde las pendientes son suaves.

 

e) Biorrollos o fajinas. Los biorrollos son estructuras cilíndricas que se suelen fabricar a base de fibras naturales de forma industrial y son colocados en curvas de nivel y en zanjas poco profundas. Se elaboran a base de fibras, generalmente naturales (coco, esparto o paja), envueltas en mallas o redes de coco o de polipropileno. Tienen la ventaja de su maleabilidad, que les permite adaptarse a las irregularidades del terreno como cárcavas. La capacidad para retener finos y semillas arrastradas es muy alta y su instalación muy sencilla (ver imagen Nº 15).

Respecto a las fajinas, estas son elaboradas en el terreno, usando materiales locales. Para ello, se suelen emplear tallos de ramas leñosas con gran capacidad de enraizamiento, que deben ser flexibles, largas, rectas y con yemas de crecimiento activas, se disponen paralelas al perfil del talud y se entierran superficialmente. El uso de estas fajinas vivas solo tiene sentido en lugares donde la humedad del suelo permite el enraizamiento. En situaciones de sequía o escasa disponibilidad de material, se pueden emplear restos de poda de árboles cercanos.

Estos tratamientos dan buenos resultados a medio-largo plazo, siendo necesaria la aplicación de otras técnicas (hidrosiembras, agromantos, etc.) para reducir la erosión a más corto plazo, al objeto de completar el tratamiento recubriendo el espacio existente entre fajinas.

f) Sistemas de apoyo de obra civil. Se trata del uso de materiales típicos de obra civil tradicional, usados de forma combinada con materiales descritos anteriormente. En muchas ocasiones, las técnicas descritas hasta ahora no son suficientes para garantizar la estabilidad y seguridad de una solución. En este caso, el uso de sistemas de apoyo como mallas de triple torsión, red de cable, cable de refuerzo y pernos de anclajes puede ser factible. Esta combinación se emplea cuando una técnica individual no es capaz de solucionar todos los problemas de erosión y estabilización por sí misma. Gracias a sus características, permite reunir las condiciones adecuadas para una posterior revegetación e integración visual del talud, sustituyendo técnicas más agresivas, como muros, escolleras o gunitados.

En otros casos, se usan muros de pie, que son elementos estructurales de la obra necesarios para lograr la estabilidad de los taludes. Permiten disminuir la pendiente de los taludes hasta alcanzar el equilibrio, disminuyendo la velocidad de escorrentía del agua de lluvia, y facilitando la restauración vegetal. Estos muros pueden ser ejecutados a base de gaviones metálicos, de mampostería, de escolleras, de tierra reforzada (muros verdes) o de estructuras de madera.

 

3. EXPERIENCIAS EN CHILE

Las técnicas de bioingeniería se aplican en Chile desde hace ya algunos años, sin embargo, el resultado no ha sido el esperado en todos los casos. A continuación, se presentan algunas imágenes de trabajos ejecutados, describiendo en los pies de fotos las dificultades encontradas y experiencias aprendidas.

 

 

 

 

En los proyectos, no se suele considerar labores de mantenimiento como abonados o riegos. En ambos proyectos se realizaron abonados 3 meses después de los trabajos, las superficies no abonados se estaban perdiendo, pues son superficies donde se ha extraído la capa de tierra vegetal que contiene materia orgánica y nutrientes.

 

 

 

 

 

4. AVANCES Y DESAFIOS PARA CHILE.

En el siguiente capítulo, se presentan propuestas para mejorar el uso, eficacia y resultado de las técnicas de bioingeniería en Chile.

Necesidad de incrementar la inversión en restauración ecológica. La inversión por proyecto en restauración ecológica es muy inferior a los estándares europeos, donde se invierte al menos un 3-5 % del presupuesto global. Es por tanto, fundamental comprender que un aumento de implementación de técnicas de control de erosión, evita costos de mantenimiento posteriores, mejora la seguridad vial y evita costos altos de reparación posteriores por deslizamientos o desprendimientos de taludes.

Actualización del manual de carreteras. Son pocas las técnicas descritas en el actual manual de carreteras (bases de licitación del Ministerio de Obras públicas)y se requiere una actualización de las técnicas existentes e incorporación de técnicas nuevas.

Incorporación de las técnicas de bioingeniería en fase de proyecto. Por desconocimiento de las técnicas y por el uso reiterado de medidas tradicionales de ingeniera no se incorporan estas técnicas en la fase ingeniería a pesar de las ventajas que tienen de reducción de costos y mejora en la integración paisajística de las infraestructuras. Se debe analizar en la etapa de proyecto la viabilidad del uso de las mismas.

Geomorfología idónea de la infraestructura. Como se ha analizado en el documento la pendiente y morfología de los cortes de desmonte y terraplén afecta el éxito del establecimiento de la vegetación, haciéndola inviable a pendientes elevadas. Por tanto, en la medida de lo posible y a pesar del sobrecosto en expropiación que pueda suponer es conveniente que los taludes sean 1:1 o de inferior pendiente para el mayor éxito del establecimiento de la vegetación.

Manejo adecuado de la tierra vegetal. El banco de semillas y la materia orgánica existente de forma natural en la tierra vegetal que se puede extraer del decapado superficial de cualquier proyecto, es vital para poder restaurar ecológicamente las superficies alteradas en el propio proyecto. Para ello se requiere, extraer, almacenar, mantener y finalmente extender estas tierras d calidad en las superficies que se deben recuperar.

Uso de especies nativas. Los trabajos de recuperación ambiental deben ser sostenibles en el tiempo y basarse en requisitos ecológicos, para ello conviene seleccionar especies nativas a través de semillas, plantas o estaquillas. Solo de esta forma, se consigue una perfecta adaptación de las plantas a las condiciones climáticas de las zonas y reducir los altos costos de riego. Se debe trabajar en proyectos para determinar las especies arbustivas con características de raíz que sirvan para recuperar zonas degradadas y al mismo tiempo puedan establecerse para controlar la erosión y restaurar el paisaje.

Introducción de labores de mantenimiento en el proyecto de ejecución. Muchos proyectos carecen de labores de mantenimiento de los trabajos de siembras y plantaciones, debido a que estos finalizan con la obra civil en si, Por tal razón, las inversiones realizadas que requieren de un mantenimiento y seguimiento de al menos 2 años terminan perdiéndose, pues la vegetación no consigue la sucesión y termina muriendo. Es necesario por tanto que todo proyecto que incluya establecimiento de vegetación incluya labores de conservación como riego, abonado, resiembra, roce, etc.

Licitación independiente de la restauración ecológica. Los proyectos de obra civil de infraestructuras suelen incorporar medidas de restauración ecológica de las zonas afectadas por la obra y medidas de compensación en otras zonas (normalmente reforestación). Los plazos requeridos para cumplir con dichas medidas exceden el plazo de ejecución de la obra civil, en muchas ocasiones no se terminan con éxito y provoca litigios para el MOP o la propiedad responsable del proyecto.

En otros países, como es el caso de España, desde el momento de licitación se separa el proyecto de obra civil del proyecto de restauración ecológica de dicha infraestructura, licitándose este último de forma independiente. De esta forma, además de solucionar el problema de los plazos de ejecución, se consigue que sean ejecutados por empresas especialistas de servicios agroforestales, consiguiendo culminar con mayor éxito las medidas de mitigación de impactos.

Momento de la realización del trabajo. Los trabajos de siembras, hidrosiembras y plantaciones necesitan ser realizados en fechas idóneas para ello, normalmente, en periodo de lluvias otoñales (caso de hidrosiembras) y en pleno invierno en el caso de las reforestaciones. Ejecutarlas en otras fechas, requiere de medios especiales para ejecutar riegos y asumir riesgos de mermas o perdidas de plantas.

 

 

5. CONCLUSIONES.

Este artículo analizó la bioingeniería como alternativa para mejorar la sustentabilidad ecológica de las infraestructuras y permite concluir que:

Conclusión 1. Las técnicas de bioingeniería son alternativas válidas a la ingeniería tradicional para solucionar problemas de erosión y estabilización de taludes, además, permiten integrar en el paisaje las zonas degradadas a costos sensiblemente menores.

Conclusión 2. En Chile estas técnicas han sido utilizadas, pero debido a errores de diseño y ejecución en algunos casos no se han conseguido los resultados esperados, por tanto, se requiere de mayor especialización para diseñar estas soluciones en la ingeniería del proyecto y del uso de especies nativas.

Conclusión 3. La época y los plazos de ejecución, así como, las labores de mantenimiento son fundamentales para el éxito de estas técnicas, es por eso que una opción válida es la de tener proyectos de restauración ambiental segregados de los proyectos de obra civil, y que estos se liciten de forma independiente con plazos de ejecución diferenciados.

 

 

6. AGRADECIMIENTOS

El autor agradece al Ministerio de Obras Públicas de Chile a nivel central y regional. En especial, se agradece la colaboración de D. Miguel Fuentes por su aporte gráfico y apoyo a la publicación.

 

7. REFERENCIAS

1. Bote, D; Valladares, F; et al.; 2.005. Importancia de la tierra vegetal en la restauración de desmonte. Revista Montes, 80: 19-24.

2. San Joaquín, F; Contreras, V; et al. 2.006. El mantenimiento de la obra de restitución paisajística de carreteras. IV Congreso Andaluz de Carreteras (Jaén). 1712-1726.

3. Manual de Carreteras. Volumen VII Operaciones de Mantenimiento. Ministerio de Obras Públicas, Chile. 2015.

4. Ramajo, L. 2.007 Las Obras de restauración paisajística en obras de infraestructura. Congreso Ingeniería del Paisaje, Almonte (Huelva).

5. Valladares, F., Balaguer, L., Mola, I., Escudero, A., y Alfaya, V. 2.011. Restauración ecológica de áreas afectadas por infraestructuras de transporte. Bases científicas para soluciones técnicas. Fundación Biodiversidad, Madrid, España.

 

 

 

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