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DIMENSIONAMIENTO AUTOMÁTICO DE ACCIONES PARA CONTROL DE EROSIÓN

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Autores: Angel N. Menéndez, Gustavo Salerno, Pablo E. García

 

 

 

 RESUMEN

Se presenta un software, denominado PROTEGE, concebido como una herramienta para asistir al diseñador de medidas de control de la erosión en su identificación y dimensionamiento. Se propone un marco de clasificación para abarcar todos los procesos de erosión relevantes. Desplazándose a través de este marco tipo árbol, el usuario es eventualmente confrontado con medidas de control específicas. Para cada una de ellas se provee algún criterio o procedimiento de cálculo de manera de otorgar las dimensiones correctas a la respectiva medida de erosión. El marco de clasificación tiene cinco niveles diferentes, proveyendo, respectivamente, el tipo de problema de erosión, el tipo de medida de control asociado a cada problema, la familia de medidas de control para cada tipo de medida, los miembros específicos de cada familia y, finalmente, los criterios o procedimientos de cálculo para dimensionar la medida de control específica. Para cada nivel se ofrecen explicaciones e ilustraciones acerca de cada ítem específico. PROTEGE es parte del SICI (Sistema Informático de Consulta de INMAC), y puede ser descargado libremente de su página Web (www.inmac.com.ar).

 

 

INTRODUCCIÓN

Una vez que se dispone de un diagnóstico para un problema de erosión, es necesario identificar y dimensionar la medida de control apropiada. El dimensionamiento de la medida de control se lleva a cabo, usualmente, mediante cálculos manuales (eventualmente con el auxilio de planillas de cálculo) o utilizando software provisto por los fabricantes.

Para ayudar en la identificación de las medidas de control, se propone un marco de clasificación y dimensionamiento para englobar todos los procesos de erosión relevantes. Desplazándose a través de este marco de toma de decisión tipo árbol, el usuario es confrontado, eventualmente, con medidas de control específicas. Para cada una de ellas se proveen criterios o procedimientos de cálculo de modo de establecer las dimensiones adecuadas, en caso de ser seleccionada.

El marco de clasificación y dimensionamiento tiene cinco niveles diferentes.

En el Nivel 0 se identifican cinco problemas base: estabilización de taludes, estabilización de márgenes, manejo de sedimentos para flujo en lámina, manejo de sedimentos para flujo concentrado, y manejo de barro y polvo.

En el Nivel 1 se presentan los diferentes tipos de medidas de control asociados a cada problema. Por ejemplo, para el problema de estabilización de taludes se tiene: reforzamiento subsuperficial, protección superficial y tratamiento de flujo concentrado.

En el Nivel 2 se muestran las familias de medidas de control asociadas a cada tipo de medidas de control. Por ejemplo, para el tipo de medidas de protección superficial se tiene: coberturas vegetales y coberturas no vegetales.

En el Nivel 3, se indican los miembros específicos de cada familia de medidas de control. Por ejemplo, para la familia de coberturas no vegetales se tiene: mulching, enrocado, estabilizante químico y productos enrollados (RECP’s).

Finalmente, en el Nivel 4 se presentan los criterios o procedimientos de cálculo para la medida de control específica seleccionada. Si están disponibles, se llevan a cabo análisis de estabilidad de esa medida; adicionalmente, se proveen criterios disponibles para la estabilidad, el rendimiento y la aplicación de esa medida. Por ejemplo para el mulching se provee un criterio de estabilidad en términos de la velocidad límite, un criterio de rendimiento expresado en el factor de cobertura efectivo (utilizado cuando se aplica el método RUSLE), y una serie de criterios de aplicación referidos al momento de aplicación, el período de tiempo de efectividad, etc.

Para cada nivel, se ofrecen explicaciones e ilustraciones acerca de cada ítem específico.

SOFTWARE

La estructura del software es una imagen del marco de clasificación (Figura 1). La primera ventana (Nivel 0) presenta los problemas básicos. La selección del problema dispara la segunda ventana (Nivel 1) con los tipos de medidas de control asociadas a ese problema. Seleccionando un tipo, aparece la tercera ventana (Nivel 2) con las familias de medidas asociadas a ese tipo. Con la selección de una de las familias, se dispara la cuarta ventana (Nivel 4), con las medidas de control específicas asociadas a esa familia.

Para cada una de las cuatro ventanas, se ofrecen descripciones acerca de cada miembro de esa ventana. Adicionalmente, se proporcionan imágenes con esquemas y/o fotografías ejemplificadoras.

Finalmente, seleccionando una medida de control específica, aparece una quinta ventana (Nivel 4) con los procedimientos disponibles para esa medida, es decir, análisis de estabilidad, criterios de estabilidad, criterios de rendimiento y/o criterios de aplicación. Efectuando la selección de cada procedimiento y, eventualmente, proveyendo los datos requeridos, se obtienen las respuestas buscadas.

 

APLICACIÓN

A continuación se desarrolla un problema de aplicación.

Supóngase que debe estudiarse un problema de estabilización de taludes. La selección de este problema en la ventana del Nivel 0, de entra las cinco opciones disponibles, dispara una venta de Nivel 1 con las siguientes tres opciones de tipos de medidas de control: ‘Reforzamiento subsuperficial’, ‘Protección superficial’ y ‘Tratamiento de flujo concentrado’. Si se selecciona la primer opción, aparece una ventana de Nivel 2 con las siguientes dos opciones de familias de medidas:: ‘Medidas estructurales’ y ‘Medidas biotécnicas’. Cliqueando sobre la primer opción, se despliega una ventana de Nivel 3 con las siguientes tres opciones de medidas de control: ‘Muros de contención’, ‘Reperfilado’ y ‘Escarificación’. Seleccionando la primera opción se dispara una ventana de Nivel 4, mostrando que puede llevarse a cabo un ‘Análisis de estabilidad’. Cliqueando sobre este botón, aparecen los siguientes parámetros, cuyos valores el usuario debe proveer:

o Geometría del muro: Ancho del muro en la cima, ancho del muro en la base, altura del muro, ángulo de inclinación del muro, ángulo entre el plano de empuje y la dirección horizontal, peso del muro por unidad de longitud, pendiente del muro en la cara libre.

o Terreno lateral: Peso específico del suelo, ángulo de fricción interna, ángulo de fricción con el muro, cohesión, ángulo del talud, sobrecarga.

o Terreno de la base: Ángulo de fricción con el muro.

 

Se proveen varias tablas para asistir al usuario en la selección de valores para algunos de estos parámetros. Una vez que los datos han sido entrados se cliquea el botón de cálculo y se presenta el resultado de la evaluación de estabilidad al deslizamiento, al vuelco y a la capacidad de carga. El usuario puede, eventualmente, cambiar los datos de entrada de modo de alcanzar las condiciones de estabilidad deseadas.

Si, en lugar de la opción ‘Muros de contención’ se selecciona ‘Reperfilado’, la ventana correspondiente al Nivel 4 muestra que están disponibles ‘Criterios de estabilidad’. Cliqueando este botón, se proveen datos sobre el ángulo de reposo y el ángulo de fricción interna como posibles indicadores de diseño para el usuario. Si se trata de suelos arcillosos muy sensitivos, con índice líquido excediendo la unidad, el usuario debería presionar el botón asociado, con lo que se le requeriría entrar los siguientes datos: peso unitario, altura del talud y cohesión (se provee una tabla). Cliqueando en el botón de cálculo, se evalúa la estabilidad del talud propuesto.

Finalmente, si se seleccionara la tercera opción, ‘Escarificación’, la ventana de Nivel 4 correspondiente indica que se proveen ‘Criterios de aplicación’. Cliqueando sobre este botón, se provee información acerca de los taludes que siempre requieren esta medida de control, las alturas de rugosidad recomendadas, y las recomendaciones operacionales para áreas perturbadas con y sin segado.

CONCLUSIONES

El software desarrollado, PROTEGE, se agrega como un nuevo componente del SICI, constituyendo, por un lado, una base de datos inteligente sobre medidas de control de la erosión y, por el otro lado, una herramienta de dimensionamiento de muchas de esas medidas. La estructuración del software se ha efectuado sobre un marco de clasificación que, si bien reconoce algunos antecedentes, constituye un aporte al conocimiento por su completitud y consistencia. Desde este punto de vista, el software también puede ser considerado como una herramienta de aprendizaje para el entrenamiento de nuevos profesionales ingresando al campo del control de la erosión.

 

REFERENCIAS

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Suárez Díaz, J., 2001, Control de erosión en zonas tropicales, Ed. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.

Modificado por última vez en
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

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