DISEÑO GEOMORFOLÓGICO PARA EL REMODELADO DE UNA ESCOMBRERA DENTRO DE LOS TRABAJOS DE RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE ARLANZA (MUNICIPIO DE BEMBIBRE, LEÓN)

Transcripción

1 DISEÑO GEOMORFOLÓGICO PARA EL REMODELADO DE UNA ESCOMBRERA DENTRO DE LOS TRABAJOS DE RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE ARLANZA (MUNICIPIO DE BEMBIBRE, LEÓN) Cristina de Francisco 1, María Tejedor 1, Néstor Hernando 1 y Sara Nyssen 1 1. Departamento de Geodinámica, Fac. CC. Geológicas, UCM, C/José A. Novais s/n, 28040, Madrid. cristina.defrancisco@yahoo.es / tejedor.m@gmail.com / nhernando6@gmail.com / saranyssen@hotmail.com 1. INTRODUCCIÓN. ANTECEDENTES Y OBJETIVOS El proyecto que describimos aquí se enmarca dentro del Plan Director para la Restauración Edafopaisajística y Recuperación Ambiental de los espacios degradados por la minería del carbón en la comarca de El Bierzo (García y Cantó, 2010). Este plan está promovido por el grupo de Restauración Ambiental de la Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN), en colaboración con investigadores del CIEMAT. La zona degradada por la actividad minera, objeto de restauración, se sitúa cerca de la localidad de Arlanza (Municipio de Bembibre, León). Consiste en una escombrera que obstruye una vaguada (Fig. 1), donde posteriormente se ha desarrollado una cárcava de cierta entidad. Puntualmente, esta cárcava arrastra material tanto al río de Noceda como a la carretera CV 127-7, lo que en algún caso ha llegado a interrumpir la comunicación entre las localidades de Arlanza y Noceda. Fig. 1. Vista general de la escombrera objeto de remodelado, obstruyendo una pequeña cuenca hidrográfica. Las zonas de tonos ocre corresponden a labores de restauración edafopaisajística recién finalizadas en escombreras del entorno, siguiendo la metodología descrita en García y Cantó (2010).

2 El diseño realizado para la restauración propone un remodelado topográfico de la escombrera, cuyo objetivo es otorgarla la mayor estabilidad geomorfológica posible; que se llevará a cabo mediante la construcción de una red de drenaje estable sobre la misma, que disminuya al máximo tanto la erosión hídrica de las laderas de la superficie remodelada como la capacidad erosiva del canal fluvial que la atravesará. Todo ello favorecerá, a su vez, una integración posterior tanto del suelo como de la vegetación. Para ello, sobre las superficies remodeladas topográficamente se aplicará el protocolo descrito en el documento Plan Director para la Restauración Edafopaisajística y Recuperación Ambiental de los espacios degradados por la minería del carbón en la comarca de El Bierzo (García y Cantó, 2010). La Fig. 1 muestra este tratamiento en el entorno de la vaguada objeto de actuación. El diseño de la nueva topografía se ha realizado mediante el método Geofluv TM, basado en principios de la geomorfología fluvial, y el software Natural Regrade que lo desarrolla. Éstos emplean una serie de parámetros generales (inputs), extraídos de las formas del terreno del entorno, maximizando de esta manera su integración ecológica y paisajística. Para el caso particular de este proyecto, esos parámetros han sido modificados sobre la base de criterios de adaptación a la topografía y a una serie de los elementos existentes en la zona a remodelar, pero sin comprometer por ello la estabilidad del mismo. Los diseños de restauraciones mineras que han seguido el método GeoFluv TM han demostrado ser extremadamente estables contra la erosión, resistiendo eventos extremos de precipitación sin formación de morfologías erosivas tipo rill o gully, y sin la necesidad de realizar labores de mantenimiento o reparación de las superficies restauradas. Por todo ello, el objetivo de este trabajo es aplicar esta metodología en el diseño de remodelado topográfico de la escombrera de Arlanza. Planteada con criterios geomorfológicos, esta superficie deberá garantizar la reducción al mínimo de la erosión hídrica en las laderas lo que incidirá inicial y fundamentalmente sobre los suelos, así como la capacidad erosiva de los canales fluviales, maximizando las ventajas ecológicas y reduciendo al mínimo los costes de mantenimiento del espacio remodelado. 2. METODOLOGÍA Como se acaba de indicar en la introducción, el procedimiento para el diseño geomorfológico ha sido el método GeoFluv TM y el software Natural Regrade (Bugosh, 2000, 2002, 2004, 2006a, 2006b, 2007, 2009). El método GeoFluv TM se basa en los principios de la geomorfología fluvial para diseñar formas de relieve estables. Es decir, se fundamenta en diseñar formas del terreno tal y como éstas serían, después de haberse formado de manera natural, a lo largo de miles de años. En este marco, un sistema geomorfológico de referencia, o análogo natural, constituye el modelo a ser replicado, que engloba litología, morfología y procesos geomorfológicos activos sobre los que se desarrolla un determinado ecosistema. Por tanto, el diseño de las laderas y los canales que compondrán el nuevo relieve se

3 ha realizado tomando como referencia las características de un referente o análogo geomorfológico del entorno. Para este proyecto se ha seleccionado un sistema geomorfológico de referencia que englobaba las características fisiográficas, litológicas y climáticas de la vaguada objeto de remodelación. Concretamente, se ha utilizado como referente unos conos aluviales situados al pie de los relieves del entorno de la localidad de Caboalles de Arriba (Villablino). Estas formaciones superficiales se localizan a aproximadamente a 30 kilómetros del área objeto de restauración, y se sitúan sobre un sustrato de pizarras y areniscas. Los parámetros utilizados para construir el modelo de reconstrucción topográfica, inputs, extraídos tanto del referente geomorfológico como de información complementaria, aparecen en la Tabla 1. Tabla 1. Resumen de los parámetros obtenidos del referente geomorfológico. Parámetro Unidades Valor Coeficiente de escorrentía tanto por uno 0,2 Máxima cantidad de agua producida por una lluvia de 1 hora de duración y periodo de retorno de 2 años cm 1,49 Máxima cantidad de agua producida por una lluvia de 6 horas de duración y periodo de retorno de 50 años cm 6,0 Densidad de drenaje m/ha 49,41 Longitud del canal A: longitud de los tramos que forman el patrón de zig-zag de los canales naturales m 12 Ángulo de intersección entre canales secundarios y canal principal grados sexagesimales 75 En definitiva, a partir de las características del área de actuación y del referente geomorfológico, se ha aplicado el método GeoFluv TM - Natural Regrade. Todo ello tomando como punto de partida la topografía original de la zona a restaurar y como condicionantes una serie de estructuras existentes, que restringen el diseño del nuevo relieve. Dentro de los parámetros utilizados (ver Tabla 1), cabe destacar la modificación realizada en el parámetro longitud del canal A para conseguir adaptar los condicionantes existentes en la escombrera al nuevo diseño. Estos condicionantes son: (1) el canal principal de la red de drenaje natural, que deberá ser conectado con el canal del diseño propuesto; (2) la existencia de una cárcava, formada en el talud de la escombrera, a la que se conectará la salida del canal principal diseñado; y (3) una serie de estructuras antrópicas del entorno objeto de remodelación, como son unos muros de contención situados a ambos lados de la vaguada, una canalización que atraviesa la escombrera, una boca de una antigua mina y un camino que cruza la zona. El parámetro longitud del canal A, indica la longitud de los tramos que definen el patrón de zig-zag de los canales naturales utilizados como referente, y se obtiene mediante la medida directa, en campo, en la red de drenaje del sistema geomorfológico de referencia. El valor medio obtenido en campo se sitúa en torno

4 a los 12 metros. Sin embargo, el valor real introducido en el diseño oscila entre los 4 y 11 metros, pero sin variar el perfil longitudinal del canal. De esta forma, se conecta la red de drenaje de la nueva topografía con la red natural que vierte sobre el área de actuación, y el resto de estructuras condicionantes. 3. RESULTADOS y DISCUSIÓN 3.1. Propuesta de remodelado del terreno El nuevo diseño topográfico realizado con el método GeoFluv TM y el software Natural Regrade se caracteriza por una red de drenaje formada por un canal principal y seis canales tributarios, que a modo de fondo de vaguadas, se conectan al canal principal. Los canales (principal y secundarios) comienzan allí donde se producen entradas de escorrentía desde el exterior de la zona a restaurar. El objetivo de que estos canales capten esa escorrentía es que se produzca una verdadera integración de las superficies restauradas con el entorno. Y como ya se ha indicado, toda la red de canales se conecta con la cárcava existente, que va a desembocar al Río de Noceda. La topografía original de partida y el diseño del relieve propuesto se muestran en las Figuras 2 y 3. Fig. 2. Topografía de partida de la zona objeto de actuación.

5 Fig. 3. Topografía del diseño propuesto para la zona de actuación. Las Figuras 4 y 5 muestran vistas en 3D de la topografía original y del diseño del nuevo relieve. Fig. 4. Vista 3D del relieve original.

6 Fig. 5. Vista 3D del relieve diseñado. Según las características de la zona a restaurar, otro condicionante de la restauración consistía en que el balance total del movimiento de tierras debía ser muy próximo a cero, condición que se hizo cumplir con el diseño. 4. CONCLUSIONES Frente a las soluciones convencionales que se suelen aplicar en escenarios de este tipo, para corregir efectos no deseados por actividades mineras históricas, tales como los generados por la formación de una cárcava (rip-raps, gaviones, terrazas, mantas estabilizadoras, rollos de contención, bioingeniería ), aquí se propone un remodelado topográfico natural del conjunto de la escombrera que obstruye la desembocadura del barranco. Con ello, el paisaje restaurado conseguirá la mejor integración ambiental posible en su entorno, dado que, primero de todo, será resistente a la erosión hídrica y fluvial en la misma medida que lo son los conos aluviales del entorno de la escombrera, utilizados como referentes. La reducción al mínimo de la erosión lo que incidirá inicial y fundamentalmente sobre los suelos maximizará las ventajas ecológicas y reducirá considerablemente los costes de mantenimiento del espacio restaurado. Así, puede afirmarse que este método permitirá conseguir: (1) una mayor estabilidad a largo plazo de la superficie restaurada; (2) un mayor atractivo visual; (3) una disminución o eliminación del mantenimiento; (4) construir formas que serán soporte de ecosistemas funcionales y autosostenibles, que replicarán a los del entorno. En el momento de escribir este texto, la propuesta de remodelación de la escombrera de Arlanza se encontraba en fase de proyecto, y por tanto no es posible ni conocer ni describir su comportamiento. En todo caso, se prevé que sea exitoso a

7 nivel de hipótesis, sobre la base de la experiencia de este método en muchos otros escenarios, y dado que los valores de estabilidad ofrecidos por el programa (tales como el shear stress), prevén la estabilidad que se busca. Dadas las características de la zona a restaurar, las modificaciones llevadas a cabo en uno de los parámetros del referente (longitud del canal A), y la adaptación de la orientación de las vaguadas que deben conectarse al canal principal, en función del drenaje natural del entorno, suponen la principal aportación de este ejemplo. Agradecimientos: Este trabajo ha sido desarrollado en colaboración con el grupo de Restauración Ambiental de la Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN) y con investigadores del CIEMAT. Agradecemos la extraordinaria sinergia generada con Avelino García, Francisco Cantó, Luis del Riego, Marcos Mejuto y Jorge Ramón Travieso. A su vez, los diseños geomorfológicos son resultados del proyecto de investigación coordinado CGL , cuyos directores son José Francisco Martín Duque y José Manuel Nicolau Ibarra.

8 5. BIBLIOGRAFÍA García, A. y Cantó, F. (2010). Plan Director para la Restauración Edafopaisajística y Recuperación Ambiental de los espacios degradados por la minería del carbón en la comarca del Bierzo. CIUDEN y CIEMAT. Ponferrada / Madrid, pp Bugosh N. (2000). Fluvial geomorphic principles applied to mined land reclamation. In: OSM Alternatives to Gradient Terraces Workshop. January 2000, Office of Surface Mining, Farmington, NM, sin paginación. Bugosh N. (2002). Slope and channel reclamation using fluvial geomorphic principles at San Juan Coal Company Mines in New Mexico. In: Approaching bond release: Postmining land use in the arid and semi arid west. Abstracts, August 25 30, 2002, Office of Surface Mining, North Dakota State University and North Dakota Public Service Commission, Bismarck, ND, sin paginación. Bugosh N. (2004). Computerizing the fluvial geomorphic approach to land reclamation. In: Barnhisel, R.I. (Ed.) National Meeting of the American Society of Mining and Reclamation and The 25th West Virginia Surface Mine Drainage Task Force,April 18-24, 2004, ASMR, Lexington, KY, pp Bugosh N. (2006a). Regional variations in stable landforms. And How Critical Elements Can Be Used To Design Reclamation Landforms. In: Barnhisel, R.I. (Ed.). Billings Land Reclamation Symposium.June 4-8, 2006, Billings MT, BLRS and ASMR, Lexington, KY, pp Bugosh N. (2006b). Basic Manual for Fluvial Geomorphic Review of Landform Designs. Office of Surface Mining of the U.S. Department of the Interior, Denver, CO. Bugosh N. (2007). Technology Utilizes Nature s Design. Sustainable Land Development Today, February 2007: Bugosh N. (2009). A Summary of Some Land Surface and Water Quality Monitoring Results for Constructed GeoFluv Landforms. In: Barnhisel, R.I. (Ed.). Abstracts of the Joint Conference of the 26th Annual American Society of Mining and Reclamation Meeting and 11th Billings Land Reclamation Symposium. BLRS and ASMR, Lexington, KY, p. 10.

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