Propuesta de una nueva metodología para determinar la efectividad de los diques en la retención de sedimentos

  1. Virginia Díaz Gutiérrez 1
  2. Jorge Mongil Manso 1
  3. Joaquín Navarro Hevia 2
  1. 1 Universidad Católica Santa Teresa de Jesús de Ávila
    info

    Universidad Católica Santa Teresa de Jesús de Ávila

    Ávila, España

    ROR https://ror.org/05wa62164

  2. 2 Universidad de Valladolid
    info

    Universidad de Valladolid

    Valladolid, España

    ROR https://ror.org/01fvbaw18

Revista:
Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters

ISSN: 0211-6820 1697-9540

Año de publicación: 2014

Título del ejemplar: Geomorfología Fluvial / Fluvial geomorphology

Volumen: 40

Número: 1

Páginas: 169-190

Tipo: Artículo

DOI: 10.18172/CIG.2531 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openDialnet editor

Otras publicaciones en: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters

Resumen

Los diques son estructuras transversales construidas en los cauces para mitigar la erosión, empleadas frecuentemente en España en proyectos de restauración hidrológico-forestal. Sus principales funciones son: controlar y retener los materiales sólidos transportados, estabilizar las laderas y los cauces torrenciales y reducir la velocidad del agua y consecuentemente su capacidad erosiva. No obstante, los efectos de los diques empleados en las restauraciones hidrológico-forestales para frenar la erosión son objeto de discusión en diversos estudios publicados en los últimos años. Con el fin de comprobar el grado de efectividad de los diques de gaviones en la retención de sedimentos se plantea una metodología basada en la estimación del volumen de la cuña mediante un levantamiento topográfico de detalle. Se ha comparado la metodología propuesta, que conlleva un exhaustivo y preciso trabajo de campo, con otras dos existentes, de uso frecuente y más simple elaboración. El procedimiento metodológico se ha aplicado a una cárcava situada en la cuenca del río Corneja, en Tórtoles (Ávila), donde se localiza una restauración hidrológico-forestal proyectada en 1964 y ejecutada en 1965. Se observa que los diques han conseguido retener un volumen de sedimentos de 237.95 m3, según la metodología planteada, lo que supone entre un 7.9 y un 30.3% superior al obtenido por las otras dos metodologías utilizadas. Los volúmenes unitarios de los diques, respecto a nuestra metodología, oscilan según el caso entre ± 5% y ± 50%. Los resultados obtenidos con el método propuesto muestran una discrepancia con el resto, pero una mejor medición del volumen real de la cuña de sedimentos retenidos por los diques, lo cual justifica su empleo para la valoración de la efectividad de estas estructuras en el control de la erosión.

Referencias bibliográficas

  • Azcarretazábal, D. 1964. Proyecto de repoblación forestal y restauración de laderas en la cuenca río Corneja. Tramo I. Término municipal de Tórtoles. Confederación Hidrográfica del Duero, Ministerio de Obras Públicas.
  • Belmonte, F., Romero, A., Martínez-Lloris, M. 2005a. Erosión en cauces afectados por obras de corrección hidrológica (Cuenca del Río Quípar, Murcia). Papeles de Geografía 41-42, 71-83.
  • Belmonte, F., Romero, A., Martínez-Lloris, M. 2005b. Impactos ambientales asociados a la construcción de obras de corrección hidrológica en la Cuenca del río Quipar (Sureste de España): apertura de caminos de acceso. Cuadernos de Investigación Geográfica 31, 97-106.
  • Boix-Fayos, C., González, G., López-Bermúdez, F., Castillo, V. 2007. Effects of check dams, reforestation and land-use changes on river channel morphology: case study of The Rogativa Catchment (Murcia, Spain). Geomorphology 91, 103-123.
  • Boix-Fayos, C., de Vente, J., Martínez-Mena, M., Barberá, G.G., Castillo, V. 2008. The impact of land use change and check-dams on catchment sediment yield. Hydrological Processes 22, 4922-4935.
  • Bombino, G., Tamburino, V., Zimbone, S.M. 2006. Assessment of the effects of check-dams on riparian vegetation in the mediterranean environment: a methodological approach and example application. Ecological Engineering 27, 134-144.
  • Brown, C.B. 1943. Discussion of sedimentation in reservoirs. En Proceedings of the American Society of Civil Engineers 69, J. Witzig (ed.), American Society of Civil Engineers, pp. 1493-1500.
  • Casanova, L. 2002. Topografía Plana. Universidad de los Andes, Facultad de Ingeniería, Departamento de vías, Venezuela.
  • Castillo, V., Mosch,W., Conesa, C., González, G., Navarro Cano, J.A., López-Bermúdez, F. 2007. Effectiveness and geomorphological impacts of check dams for soil erosion control in a semiarid mediterranean catchment: El Cárcavo (Murcia, Spain). Catena 70, 416-427.
  • Castillo, V., Boix-Fayos, C., de Vente, J., Martínez-Mena, M., González, G. 2011. Efectos del aumento de la cubierta vegetal y los diques de corrección en la producción de sedimentos de cuencas mediterráneas. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales 32, 153-158.
  • Castella, M., Paris, E., Solari, L. 2005. Case study: Efficiency of slit-check dams in the Mountain region of Versilia Basin. Journal of Hydraulic Engineering, 145-152.
  • Chanson, H. 2004. The hydraulics of open cannel flow: an introduction. Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 495 pp.
  • Conesa, C. 2004. Los diques de retención en cuencas de régimen torrencial: diseño, tipos y funciones. Nimbus 13-14, 125-132.
  • Conesa, C., García, R. 2007. Litofacies de relleno y modelo de sedimentación de los diques de retención en el tramo inferior de la Rambla del Cárcavo (Cuenca del Segura). Cuaternario y Geomorfología 21 (3-4), 77-100.
  • Conesa, C., García, R. 2009. Local scour estimation at check dams in torrential streams in Routh east Spain. Geografiska Annaler 91 A (3), 159-177.
  • Conesa, C., Arana, R., García, R. 2009. Variación granulométrica y mineralógica en profundidad de los sedimentos retenidos por diques. Estudio en cauces torrenciales semiáridos del sureste peninsular. Nimbus 23-24, 61-88.
  • FAO-PNUMA-UNESCO 1980. Metodología provisional para la degradación de los suelos. Roma.
  • Fifield, J. S. 2004. Designing for Effective Sediment and Erosion Control on Construction Sites. Forester Communications Inc., Santa Barbara, 290 pp.
  • García-Ruiz, J.M., White, S., Martí, C., Valero, B., Errea, M.P., Gómez-Villar, A. 1996. La catástrofe del Barranco de Arás (Biescas, Pirineo Aragonés) y su contexto espacio-temporal. Instituto Pirenaico de Ecología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Zaragoza, 54 pp.
  • Gil, R. (Coord.) 2004. Restauración hidrológico-forestal: Pasado, presente y futuro. VII Congreso Nacional de Medio Ambiente, Madrid, 73 pp.
  • Götz, A. 2001. Flood Protection: A Common Goal for Federal Cantonal and Municipal Authorities. Federal Office for Water and Geology.
  • Hudson, N. 1982. Conservación del suelo. Reverté, Barcelona, 350 pp.
  • IGME 2008. Mapa Geológico de España. Escala 1:50.000. Hoja 529: Santa María del Berrocal. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid.
  • Lien, H.P. 2003. Design of slit dams for controlling stony debris flow. International Journal of Sediment Research 18, 74-87.
  • Makusic, M.S. 2007. Effects of Design Changes on Sediment Retention Basin Efficiency, NC State Theses and Dissertations. Disponible en: http://www.lib.ncsu.edu/resolver/1840.16/1938.
  • Marston, R.A., Dolan, L.S. 1999. Effectiveness of sediment control structures relative to spatial pattern of upland soil loss in an arid watershed, Wyoming. Geomorphology 31, 313-323.
  • Martín-Rosales, W., Pulido-Bosch, A., Gisbert, J., Vallejos, A. 2003. Sediment yield estimation and check dams in a semiarid area (Sierra de Gádor, southern Spain). En Erosion Prediction in Ungauged Basins: Integrating Methods and Techniques, IAHS Publ. 279, 51-58.
  • Martín-Vide, J.P. 2002. Ingeniería de ríos. Edicions UPC, Badalona, 404 pp.
  • Martínez de Azagra, A., Fernández, R., Seseña, A., Méndez, C., Díez, J.M., Navarro, J., Varela, J.M. 2002. Metodología para la inventariación de diques forestales gavionados. Aplicación en la provincia de Palencia. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales 13, 171-181.
  • Martínez-Lloris, M., Romero, A., Alonso, F. 2001. Respuesta erosiva de cuencas, corregidas mediante diques de retención de sedimentos, ante lluvias de alta intensidad. Cuenca del río Quípar, sureste de España. Papeles de Geografía 34, 191-203.
  • May, C., Gresswell, R. 2003. Processes and rates of sediment and wood accumulation in headwater streams of the Oregon coast range, USA. Earth Surface Processes Landforms 28, 409-424.
  • Mongil, J., Navarro, J., Cruz, V., Díaz, V. 2012. Destrucción y restauración de la cubierta forestal en la cuenca alta del río Corneja (Ávila): análisis histórico de un proceso de gestión cambiante. En Reunión del Grupo de Historia Forestal de la Sociedad Española de Ciencias Forestales, Vitoria.
  • Morgan, R.P.C. 1997. Erosión y conservación del suelo. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, 343 pp.
  • Romero, A. 2008. Los diques de corrección hidrológica como instrumentos de cuantificación de la erosión. Cuadernos de Investigación Geográfica 34, 83-99.
  • Romero, A., Martínez-Lloris, M., Belmonte, F., Hernández, E. 2003. La Cuenca del Río Quipar (región de Murcia): Una cuenca modelo para el estudio de utilidad de los diques de retención de sedimentos en el control de la erosión y en la recarga de acuíferos. Nimbus 11-12, 89-105.
  • Romero, A., Alonso, F., Martínez-Lloris, M. 2007. Erosion rates obtained from check-dam sedimentation (SE Spain). A multi-method comparison. Catena 71, 172-178.
  • Romero, A., Marín-Sanleandro, P., Ortiz-Silla, R. 2012. Loss of soil fertility estimated from sediment trapped in check dams. South-eastern Spain. Catena 99, 42-53.
  • USDA 2010. Keys to Soil Taxonomy. Disponible en: http://soils.usda.gov/technical/classification Fecha de acceso: 02/9/2012.
  • Varela, J.M. (Dir) 1999. Inventario de obras de corrección hidrológica-forestal de las variables ambientales relacionadas con las mismas. Centro de Estudios de Técnicas Aplicadas, Dirección General de Obras Hidráulicas.
  • Wohl, E. 2006. Human impacts to mountain streams. Geomorphology 79, 217-248.
  • Zeng, Q.L., Yue, Z.Q., Yang, Z.F., Zhang, X.J. 2009. A case study of long-term field performance of check-dams in mitigation of soil erosion in Jiangjia Stream, China. Environmental Geology 58, 897-911.