Bioingeniería en ámbito fluvial - Paola Sangalli AEIP SCIA SL Curso ...

Curso de restauración ambiental de áreas degradadas
Burgos , 3-14 mayo 2010
Bioingeniería en ámbito fluvial
Paola Sangalli –Biólogo y paisajista-Presidente AEIP
Bioingeniería en ámbito fluvial - Paola Sangalli AEIP SCIA SL
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Contenido
Restauración Conceptos
Caracterización de los ríos
Presiones e impactos en los ríos
Actuaciones para la mejora y la restauración
Análisis y valoración ambiental de los ríos .Indicadores e índices
Bioingeniería y restauración fluvial
Principales técnicas de Bioingeniería en la restauración fluvial
Criterios para seleccionar las técnicas de Bioingeniería en ámbito fluvial
Proyectos de restauración y Ejemplos
Bibliografía
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1 INTRODUCCIÓN .DEFINICIONES. AMBITOS DE ACTUACIÓN
RESTAURACIÓN FLUVIAL CONCEPTOS
El río como sistema complejo
La actividad humana genera en el medio natural una serie de efectos a nivel ambiental,
como la aparición de fenómenos de erosión e inestabilidad, la alteración de las características del
suelo , la contaminación del agua , tierra y atmósfera, la alteración de la cubierta vegetal , el
deterioro de la calidad o carácter del paisaje , la destrucción de los hábitats...En concreto , los ríos,
han sufrido en las últimas décadas, especialmente en nuestro país, los efectos de nuestro
crecimiento económico y demográfico , perdiendo su espacio de movilidad y sinuosidad y con ello,
de manera irreversible en muchos casos, una parte importante del patrimonio natural y paisajístico.
Hace tan solo algunas décadas, cuando el urbanismo era más compacto y la agricultura
estaba menos intensificada, los ríos disponían de amplios espacios en los que erosionaban las orillas,
redistribuían los sedimentos durante las crecidas y formaban amplias playas de arenas y gravas
cuando disminuían los caudales durante los meses más cálidos. Este funcionamiento , de erosión ,
transporte y sedimentación, resulta vital porque los medios acuáticos albergan sistemas vivientes,
complejos, en evolución permanente, en los que todos los componentes, tanto los físicos (
morfología) biológicos (fauna y flora) y químicos ( calidad del agua) dependen los unos de los otros.
Cualquier modificación en uno de estos parámetros, por ejemplo en su morfología, es susceptible de
provocar, por mecanismos y procesos complejos de interacciones y retroacciones una mutación de
todo o parte del sistema.
Las posibilidades que existen para la mejora ambiental de los ríos degradados son muy
amplias : Restauración ecológica, rehabilitación, mitigación o mejora estética representan
actuaciones distintas, cada una de ellas con diferentes objetivos y aplicaciones según las
condiciones de cada tramo fluvial, pero siempre positivas para los ríos y sus riberas.
Restauración , rehabilitación , regeneración , mejora
De acuerdo con la RAE ,se entiende por restauración , la acción o efecto de de restaurar,
esto es reucperar , recobrar , reparar, renovar o volver a poner algo en el estado o estimación que
tenía antes. La palabra restauración , por tanto , alude a la reparación de algo que está dañado o
deteriorado.
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Sin embargo , en ecología, los términos adquieren un significado más preciso que es
necesario conocer , con objeto de encuadrar bien el análisis y las acciones a llevar a cabo,
especialmente en ámbito fluvial.
La restauración ecológica de los ríos y sus riberas se refiere al conjunto de actividades
enfocadas a devolver a los ríos su estructura y funcionamiento como ecosistemas, de acuerdo a las
pautas naturales que tenían antes de su degradación. El objetivo general de la restauración
ecológica de los ríos es lograr , por tanto el retorno del funcionamiento de estos ecosistemas a un
estado natural o equivalente al que tenían antes de su deterioro.
La Sociedad para la Restauración Ecológica (SER) define esta actividad como el proceso
encaminado a la recuperación de la integridad ecológica del medio, sobre la base de la
variabilidad propia de estas zonas, en términos de biodiversidad y procesos y funciones ecológicas,
en un contexto regional histórico, en el que se tengan en cuenta también los usos tradicionales
sostenibles.
La Restauración es, por tanto, un proceso complejo que debe iniciarse con el reconocimiento
de los factores de alteración naturales o de origen humano, responsables de la degradación de la
estructura y funciones del ecosistema fluvial, o del deterioro en su capacidad de recuperación
(Pacific Rivers Council, 1996). Requiere por tanto de un buen conocimiento y comprensión de dichas
funciones, y de los procesos físicos, químicos y biológicos que les dan forma (Dunster & Dunster, 1996).
La restauración incluye un amplio conjunto de medidas diseñadas para permitir la recuperación
natural del equilibrio dinámico y las funciones de los ecosistemas de ribera .
Junto a este concepto de restauración, existen otros términos, como rehabilitación,
recuperación, mitigación o acondicionamiento, que poco tienen que ver con el objetivo y
metodología de la restauración, pero que aún se usan de manera generalizada para designar
distintas actuaciones realizadas en los cauces o en su entorno.
La rehabilitación no comprende necesariamente el reestablecimiento de las condiciones
anteriores a la degradación, sino que se dirige más bien al establecimiento de escenarios capaces
de albergar los sistemas ecológicos naturales. Se recupera un funcionamiento más natural compaible
con llos usos actuales de la llanura de inundación , con una tendencia a conseguir que el río
rehabilitado se vaya haciendo más parecido al original, reconociendo , sin embargo, ciertas
limitaciones impuestas por las presiones existentes
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La remediación es otro tipo de intervención que significa la eliminación de una perturbación
puntual , o la aplicación de un remedio para la mejora de la condición actual.
La mejora normalmente colleva un aumento del valor del río pero no encaminado a la
recuperación de su funcionamiento ecológico sino más bien encaminado a la mejora de su apecto
estético, incremento de su estructura o diversidad física
De esta forma, la restauración difiere de estas otras actuaciones en incluir un proceso
holístico, que no se alcanza mediante el manejo individual de los distintos elementos que componen
el sistema, sino conduciendo el proceso hacia la obtención de condiciones naturales originales en el
ecosistema. No se puede hablar por tanto de restauración en aquellos casos en los que la actuación
vaya encaminada a generar usos distintos, con un objetivo básicamente antrópico.
Objetivos y escala de la restauración
Los cursos de agua constituyen ecosistemas complejos y los factores que los regulan son todos
también complejos y variados. De forma general, para que la calidad y valor de un curso fluvial sean
buenos, hace falta que el funcionamiento conjunto de los tres parámetros siguientes sea
óptimo:(Figura 4)
- calidad del agua
- cantidad de agua
- morfología.
.
Figura 1-Factores generales de influencia en la biocenosis acuática y en la calidad ecológica general del curso
fluvial. Bernard Lachat
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Junto con el objetivo general de la restauración , de lograr el retorno del funcionamiento de
los ecosistemas a un estado equivalente al que tenían antes de su deterioro, existen otro objeticos
particulares de la restauración .
1. Recuperar los procesos fluviales con los que el río puede recuperar su dinámica y un
funcionamiento más próximo al natural o de referencia
2. Lograr que un río aumente su resilencia frente a las perturabaciones naturales o
antrópicas.
La resilencia es la capacidad que tiene un ecosistema para recuperar su estado de
referencia dinámico después de una perturbación temporal
3. Fomentar la creación de una estructura sostenible y compatible con los usos del
territorio y los recursos fluviales acordados por la sociedad
4. Recuperar desde el punto de vista paisajístico, la belleza y capacidad de
evocación de los ríos y sus riberas
5. Cumplir con los requisitos de la Directiva Marco del Agua , alcanzando por tanto el
buen estado ecológico de las masas de agua,
Cómo se relacionan los parámetros hidrológicos, con los morfológicos y bióticos
Los ríos se configuran a partir de un funcionamiento hidrológico de su cuenca vertiente,
donde intervienen los usos del suelo y la gestión de los recursos hídricos. Dicho funcionamiento
hidrológico determina el régimen de caudales y la cantidad de sedimentos que circulan por los
cauces fluviales, y éstos a su vez son los que establecen las dimensiones de su morfología longitudinal
y transversal así como su conexión con los flujos subsuperficiales . A partir de las características
morfológicas de los ríos, y de los flujos de agua y de los sedimentos que por ellos circulan, se crean los
hábitats fluviales sobre los que se asientan las diferentes comunidades acuáticas y de ribera.
Estrategias para la restauración
Dentro de las posibles actuaciones encaminadas hacia la restauración, La primera de ellas, y
posiblemente la más importante, es la eliminación de las actividades causantes de la degradación.
En algunas ocasiones, será suficiente con detener estas actividades para recuperar la situación
original por ejemplo, la eliminación de motas con objeto de recuperar el espacio fluvial . Este
enfoque paisivo tiene, día a día, un mayo número de defensores. Sin embargo en muchas
situaciones, p será necesario llevar a cabo una restauración activa, que incluya la aplicación de de
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medidas capaces de reparar los daños generados sobre la estructura y dinámica de los corredores
fluviales.
La restauración , por tanto, puede comprender, a la vista de lo anterior, tres niveles de
intervención. Por una parte, la no intervención, en aquellas ocasiones en que la simple eliminación de
las causas de degradación son suficientes para conseguir una rápida recuperación de las
condiciones originales del medio fluvial, y en las que una mayor intervención en el cauce puede ser
incluso negativa para la evolución del sistema. Este planteamiento es, a menudo, el más difícil de
aceptar social y políticamente, y es tarea de técnicos e investigadores plantear sus ventajas e
inconvenientes, desde un punto de vista, social, económico y ambiental.
La segunda posibilidad es la intervención parcial, como asistencia a la recuperación de las
funciones y estructura del ecosistema. Este enfoque es especialmente oportuno en aquellos casos en
que el corredor fluvial muestre signos de recuperación, pero que lo haga de forma tan lenta o
incierta que un cierto grado de intervención pueda servir para mejorar o acelerar este proceso.
Finalmente, la última opción es el manejo completo del sistema, actuando de forma
sustancial, en los casos en los que la capacidad de auto-recuperación del ecosistema no es
suficiente para alcanzar la estructura y dinámica naturales.
En cualquier caso, es preciso definir con claridad los objetivos específicos de toda
restauración, y no tratar de establecer, en un escenario estático, las condiciones originales del
ecosistema. Es preciso dotar al medio fluvial de las condiciones necesarias para que él mismo
alcance y mantenga las condiciones dinámicas naturales. Resulta particularmente interesante
conseguir, en este sentido, que el ecosistema restaurado tenga una resiliencia suficiente para
soportar las alteraciones periódicas naturales, que sirven en último término para mantener la
integridad del ecosistema
La restauración de ríos y riberas debe partir, en primer lugar, de una planificación a escala de
cuenca, de la que emanen medidas más específicas que tengan en cuenta las condiciones
concretas del tramo que es objeto de la actuación. La influencia preponderante de los caudales
líquidos y sólidos en la evolución de la intervención hace que este concepto de planificación a
escala de cuenca deba ser tenido en cuenta en toda su extensión a la hora de acometer una
restauración
BREVE CARACTERIZACIÓN DE LOS CURSOS FLUVIALES. MORFOLOGÍA FLUVIAL
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Existe una jerarquía entre los distintos cursos y ámbitos fluviales que afecta a su funcionamiento y
determinana su composición y estructura , de mayor a menor : Región biogeográrica, cuenca
vertiente, segemento fluvial, mesohábitat y microhábitat.
La morfología fluvial y su dinámica depende tanto de las características biogeográficas e
hidromorfológicas de su cuenca vertiene clima, vegetación , usos del suelo, régimen de caudales,
geología, naturaleza del suelo, caudales sólidos . El funcionamiento responde siempre a unos mismos
principios de continuidad de los flujos y conectividad de los hábitats en sus tres dimensiones
espaciales : longitudinal, transversal y vertical y la cuarta dimensión , la dimensión espacial.
Cada tramo de río es un sector más de todo un sistema único de drenaje de la cuenca, que
depende del régimen de caudales circulante y que los problemas que se manifiestan en un tramo ,
por ejemplo, erosión en sus orillas , inundaciones, etc. Proceden cn mucha frecuencia de
intervenciones realizadas en otros tramos aguas arriba o aguas abajo, cuyo efecto se ha ido
trasmitiendo con el tiempo a toda la red fluvial ( Thorne et al. 1996)
Dimensión Longitudinal :
A escala de la cuenca vertiente, la dimensión longitudinal es la de mayor importancia . Es el eje
central que mantiene la continuidad de los flujos y se transfiere materia ( agua, sedimentos, nutrientes
y materia orgánica ) y energía a las partes más bajas Son muchas las variables morfológicas e
hidráulicas que tienen que ver con el perfil longitudinal : pendiente,velocidad, energía hidráulica,
que condicionan la anchura del cauce, el tamaño de siedimentos ,
Se distinguen tres tramos del río en un perfil longitudinal
Tramo alto : caracterizado por la erosión . aguas frías, elevada pendiente, elevada velocidad, gran
grandes bloques en el lecho
Tramo medio : caracterizado por el transporte. Aguas más templadas, valles más anchos, pendiente
menor, menor velocidad ,gravas en el lecho
Tramo bajo : caracterizado por la sedimentación . Aguas cálidas, pendiente baja, cauce sinuoso (
menadros ) , velocidad lenta y arenas y gravillas en el lecho , formando depósitos e islas.
Dimensión transversal
La dimensión transversal de los ríos surge en los tramos en que el valle se ensancha . La
dimensión transversal del ecosistema fluvial se puede representar a través de la sección transversal
del valle, diferenciándose entre cauce, riberas y llanura de inundación .
Dimensión vertical
La dimensión vertical de los sistemas fluviales tiene lugar en el substrato situado por debajo del
lecho del cauce, conocido como medio hiporréico. A través de él se producen una serie de
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mecanismos de filtración de aguas , nutrientes y organimos, muy importntes para el funcionamiento
ecológico de los cauces y sus riberas.
Dimensión temporal
El funcionamiento de un río va modificándose en función de los caudales, los cuales
dependen , entre otros factores, de las precipitaciones . Es el concepto de período de retorno, es el
número de años en que se espera que mediamente se repita un cierto caudal, o un caudal mayor
BIOINGENIERÍA Y RESTAURACIÓN FLUVIAL
La Ingeniería Biológica o Bioingeniería comprende una serie de técnicas que utilizan material
vegetal vivo como elemento de construcción, solo o combinado con materiales inertes, dentro del
campo de la restauración ambiental. La ingeniería biológica o bioingeniería se utiliza en todos los
ámbitos de obra civil, especialmente en el ámbito de consolidación de taludes, riberas y para el
control de la erosión. El nombre proviene del término alemán ‘Ingenieurbiologie’ y en castellano se
traduce como Ingeniería Biológica, Bioingeniería o Ingeniería del Paisaje
De manera más concreta y de acuerdo con la definición del profesor austriaco H. M.
Schiechteln, considerado el padre de esta disciplina, se entiende por Ingeniería Biológica,
bioingeniería o Ingeniería del Paisaje, a la disciplina constructiva que persigue objetivos técnicos,
ecológicos, estéticos y económicos, utilizando sobre todo materiales vivos como semillas, plantas,
partes de plantas y comunidades vegetales solos o en combinación con materiales inertes como
piedra, tierra, madera, hierro o acero como elementos constructivos. Estos objetivos se consiguen
aprovechando los múltiples rendimientos de las plantas y utilizando técnicas constructivas de bajo
impacto ambiental.
La Ingeniería Biológica tiene su origen en la conjunción de técnicas forestales con técnicas de
ingeniería tradicional; ha sido desarrollada principalmente en Centro Europa: Austria, Suiza, Alemania y
en menor medida Italia y Francia, países que formando parte del Arco Alpino, tienen una tradicional
sensibilidad por el mantenimiento del entorno natural y tratan de regenerar los impactos producidos por
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sus grandes obras, mediante técnicas que activen o potencien la regeneración natural. No se trata de
una disciplina que sustituya a la ingeniería clásica, pero, sin embargo, hay que entenderlo como un
elemento necesario y complementario en las obras de ingeniería convencional
Las intervenciones de restauración hidráulica con técnicas de Ingeniería Biológica o
Bioingeniería, se conciben como una actuación a nivel de cuenca hidrográfica en el ámbito de la
restauración de ríos, comprendiendo no solo intervenciones de control de erosión con técnicas
vivas sino también intervenciones de diversificación morfológica en el trazado o en la sección del
cauce con objeto de aumentar la biodiversidad y la interconexión de las redes ecológicas
La Bioingeniería ha abierto sobre todo la puerta a una nueva aproximación al modo de tratar los
cursos fluviales. Inicialmente, ha forzado a reflexionar acerca de cuál era la mejor solución para un
curso de agua, además de dar solución a un problema concreto (erosión, inundación, etc.).
En segundo lugar, ha llevado a no intervenir de manera sistemática, a respetar en mayor medida el
curso del río, a tener más en cuenta su propio funcionamiento.
Es así que la Bioingeniería ha puesto básicamente en cuestión la aproximación simplista de otro
tiempo, que quería que el curso del río no fuera tratado más que desde el ángulo hidráulico con
respuestas de canalización puramente físicas.
Tener en cuenta factores tales como la biología de las especies acuáticas de la fauna y flora, la
morfodinámica, la ecología de los medios fluviales y las necesidades de especies que la ocupen ha
cambiado radicalmente, si no el curso de los ríos, si al menos el modo de querer rehabilitarlos. Es el
nacimiento de una nueva lógica de aproximación.
1. ¿Hace realmente falta intervenir? Sí, si se trata de revitalizar el curso del agua.
(evaluar las consecuencias de una no-intervención /variante 0)
2. Evaluar si una gestión determinada de la vegetación existente o de los obstáculos
puede resolver los problemas (mantenimiento)
3. Establecer si la creación de un espacio de libertad es posible y juicioso para resolver
los problemas.
4. Evaluar si las técnicas vegetales de estabilización de Bioingeniería pueden
satisfacer la resolución de los problemas.
5. Establecer si las técnicas mixtas pueden paliar los problemas.
6. Aplicar, sólo en esta fase, una técnica habitual de ingeniería civil razonable y
proporcionada.
Tabla I. Tratamiento lógico de las intervenciones en área fluvial. B. Lachat
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Intervenciones en el trazado
Las intervenciones en el trazado del río se deben proyectar según el principio de que la diversidad
morfológica se traduce en biodiversidad, incrementando las superficies que pertenecen al río y
rechazando la rectificación y a la cementación del cauce. Desde este punto de vista, la vegetación
hidrófila no se considera un obstáculo al flujo de las aguas sino que como un recurso para la
protección flexible de las márgenes.
El análisis de las distintas componentes ambientales y de las características hidráulicas se
deberá valorar aguas arriba, empleando criterios y técnicas de Ingeniería biológica allí y donde se
puedan realizar:
• Intervenciones de protección contra la erosión de las márgenes para permitir el aumento del
tiempo de concentración de las aguas y la disminución del transporte sólido aguas abajo.
• Realización de llanuras de inundación junto al cauce, ampliando la sección hidráulica con la
creación de un cauce a nivel de estiaje y otro a nivel de máxima crecida que se inundará
periódicamente.
• Intervenciones en río tendentes a disminuir la energía cinética mediante la disminución de la
pendiente .En lugar de azudes en cemento, en muchos casos se pueden utilizar azudes de
madera o piedra combinadas con elementos vivos como estacas de sauce. Donde las
características morfológicas del cauce lo permitan y con objeto de garantizar la continuidad
biológica a la fauna íctica, se pueden realizar rampas de peces para facilitar los movimientos
piscícolas.
• Intervenciones en la parte alta del cauce con la realización de tramos con piedras alternando
con pozas para aumentar la variabilidad morfológica y por tanto la biodiversidad
• Intervenciones de control de erosión y de estabilización en el cauce concebidas de tal manera
que inviertan la tendencia a la reducción de las áreas pertenecientes al río
• Intervenciones tendentes a eliminar los tramos rectificados del cauce que pueden comportar un
aumento de la erosión aguas arriba y el depósito aguas abajo, con el consiguiente peligro de
inundación y que comportan la pérdida de los habitas y la reducción de la biodiversidad.
Favorecer la aparición de meandros en los tramo compatibles, con la consiguiente asimetría de
la sección hidráulica implica reproducir la morfología natural y aumentar la capacidad
depurativa de los cursos de agua .
• Eliminación de los tramos cementados con objeto de eliminar el aislamiento entre el agua y el
substrato del cauce, reconstruyendo la relación con la capa freática y permitiendo la
revitalización del río.
• Realización , donde sea posible, de áreas húmedas en correspondencia con las salidas de los
canales de drenaje o de los fosos
• En aguas de llanura y de agricultura intensiva, realización de franjas tampón de cerca de 10 m. a
cada lado de la orilla para interceptar los nutrientes que percolan desde las zonas agrícolas
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• Realización de bosquetes , incluso más allá del nivel del cauce en máxima crecida , con objeto
de mejorar el aspecto natural y paisajístico del río , reconstruyendo elementos de la red
ecológica
• Planificación de las intervenciones de mantenimiento ,no considerando a la vegetación hidrófila
como un obstáculo al rápido flujo de las aguas, sino como un recursos no solo biológico sino
también de interés hidráulico para la protección flexible contra la erosión
Foto 1: Ejemplo de mantenimiento hidráulico efectuado según el DPR del 14 abril 1993 en el Rio
Inferno (FR) cuatro meses tras la intervención (mayo 20000) – Foto P. Cornelini
En la tabla 2 se muestran como ejemplo, los beneficios en términos de biodiversidad derivados de
una gestión de los cursos de agua de acuerdo con el punto de vista de Ingeniería biológica a la hora
de proyectar
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Tabla 2 :Efectos ecológicos de las intervenciones hidráulico-biológicas (Cornelini e Sauli in Manuale
sistemazioni idrauliche Regione Lazio)
Tipología intervenciones Acciones
Modificaciones morfológicas en el cauce
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Beneficios ecológicos en
términos de biodiversidad y
nuevas unidades de
ecosistema
Demolición tramos con cemento Revitalización del cauce con
potencialidad para
corredores ecológicos y
hábitas acuáticos y terrestres
Aumento de la sinuosidad con meandros Hábitat para macrobenthos ,
fauna íctica ,avifauna y
fitocenosis hidrófilas
Realización de islas Estadios de vegetación
Alargamiento de la sección con realización
de golenas y tramos menor batiente hídrico
Realización de cauce de estiaje para el
caudal mínimo
hidrófila y terrestre y avifauna
Repoblación con helofitas,
hábitat para anfibios
Ictiofauna y macrobenthos
Realización secciones asimétricas Estadios de vegetación
hidrófila y terrestre,
repoblación de helofitas
hábitat para anfibios y
avifauna
Realización llanuras de expansión Estadios de vegetación
hidrófila y terrestre,
repoblación helofitas,hábitat
para anfibios y avifauna
Realización orillas con varias pendientes Estadios de vegetación
hidrófila y terrestre
Realización orillas con pendiente Habitat para avifauna
Realización de rampas de piedra en piedra
y madera
Continuidad biológica para
fauna piscícola
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Modificaciones morfológicas fuera del cauce
Técnicas de control
de erosión y de
estabilización de las
orillas
Recalificación
ambiente fluvial fuera
del cauce
Realización llanuras de expansión o
laminación
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Stepping stones, estadios
de vegetación hidrófila y
terrestre ,repoblación
hidrófila y terrestre ,
repoblaciones con helofitas
, hábitat para fauna íctica ,
anfibios y avifauna
Realización pequeñas áreas húmedas Stepping stones, estadios
Realización de ecosistemas filtro para
la fitodepuración
Utilización de técnicas de Ingeniería
biológica
Realización de bandas de bosque de
rivera en el límite de las márgenes
incluyendo los terrenos
de vegetación hidrófila y
terrestre ,repoblación
hidrófila y terrestre ,
repoblaciones helofitas ,
hábitat para fauna íctica,
anfibios y avifauna
Stepping stones, estadios
de vegetación hidrófila y
terrestre ,repoblación
hidrófila y terrestre ,
repoblaciones heliofitas ,
hábitat para fauna íctica ,
anfibios y avifauna
Corredores ecológicos
,bosque de ribera, hidrófila
, arbustos hidrófilos, matas
termófilas , prados
húmedos
Hábitat para avifauna y
micromamíferos
Corredores ecológicos,
bosquete de ribera
hidrófila, arbustos hidrófila ,
prados húmedos Hábitat
para avifauna y micro
mamíferos
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Ficha de valoración de calidad ambiental de un río
En los proyectos de restauración hidráulica es necesario, además de describir el medio físico y
el ambiente circundante, una valoración sobre la calidad ambiental con objeto de orientar mejor las
elecciones de proyecto. Si por ejemplo el individuar tramos con presencia de vegetación de ribera
pone el problema de su salvaguarda y conservación y por el contrario, la individuación de tramos
con fuerte presión antrópica pone el problema de su recalificación ambiental
La valoración de la calidad ambiental de un curso de agua , da lugar, en los raros casos en
los que se toma en consideración , a análisis de vegetación que a partir del análisis de algunos
parámetros, (rareza, naturalidad, estructura , composición florística, ) se traducen en valoraciones
jerárquicas y en cartografías de la calidad ambiental muy útiles para proyectar las intervenciones de
Ingeniería biológica
La ficha (Cornelini e Sauli en el Manuale sistemazioni idrauliche Regione Lazio, 2002) se propone
como un aporte ulterior a la valoración de la calidad ambiental de un curso de agua , esta ficha ,
que recoge anteriores propuestas (Petersen, 1987, Siligardi e Maiolini, 1993, Indice di Funzionalità
Fluviale o Índice de Funcionalidad Fluvial del A.N.P.A., 2001),) propone un estudio simplificado y
rápido para valorar el ámbito de intervención de Ingeniería biológica.
Foto 3: Realización de un tramo artificial de cauce con entramados de ribera, escollera revegetada,
fajinas vivas y piedra . Rio Inferno (FR) (maggio 2000) – Foto P. Cornelini
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Foto 4: foto anterior a distancia de u año foto (abril 2001) – Foto P. Cornelini
PRINCIPALES TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA APLICADAS A A LA RESTAURACIÓN FLUVIAL
Las técnicas se dividen en 4 grandes grupos:
1.- Técnicas de recubrimiento
2.- Técnicas de estabilización
3.- Técnicas mixtas
4.- Técnicas complementarias
Técnicas de recubrimiento
Son técnicas destinadas a evitar la erosión superficial
Dentro de este grupo se distinguen:
- Siembras de diversos tipos, con o sin acolchados
- hidrosiembras tanto de especies herbáceas como especies leñosas.
- Empleo de mantas orgánicas en las siembras
- Recubrimiento con varas de salicáceas
- Trasplante de rizomas de plantas helófitas
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Técnicas de estabilización
Estas Técnicas permiten estabilizar el terreno hasta 2 MT. de profundidad y se basan en la
disposición de plantas leñosas obtenidas por reproducción vegetativa y colocada en filas horizontales.
Las plantas tienen que tener la capacidad de emitir raíces adventicias de manera que formen
un entramado que permita la sujeción del terreno.
Dentro de estas técnicas se encuentran:
- Estaquillados de sauces
- Lechos de ramaje
- Sucesión de estacas y fajinas
- Trenzados de mimbre
- Fajinas de ribera
- Esteras de ramas
Técnicas mixtas
Estas técnicas, a diferencia de las comentadas anteriormente conjugan la utilización de
elementos vegetales con los materiales tales como: madera, acero galvanizado, piedra, hormigón... En
estas técnicas, el material inerte actúa como estabilizador hasta que las plantas sean capaces de
realizar esta función
Dentro de estas técnicas se encuentran:
- Entramados de madera simple y doble de ribera
- Peldaños de leña
- Tierras reforzadas o muros verdes
- Mallas tridimensionales, geoceldas etc.
- Gaviones revegetados
- Escollera revegetada
Técnicas complementarias
Junto con las técnicas constructivas propiamente dichas, se deben utilizar otras técnicas que
completan y complementan las anteriores pero que no cumplen una finalidad de estabilización o
protección frente a la erosión, son por ejemplo la plantación de especies leñosas con el fin de acelerar
el desarrollo de la vegetación, la creación de barreras antirruido, los drenajes, las rampas para peces,
etc.
La combinación de unas o más técnicas permite la obtención de resultados que combinan los
aspectos técnicos de estabilización con los paisajísticos y ecológicos
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Algunas de las técnicas más empleadas
Estaquillado directo sobre taludes
Esta técnica consiste en la introducción de estaquillas o esquejes no ramificados, sobre los taludes,
con objeto de que su desarrollo radical los estabilice y los proteja frente la erosión.
Son esquejes de diferentes especies que tienen la capacidad de desarrollarse a partir de ramas o
trozos de ellas : brotes no ramificados, lignificados, de dos o más años, con una longitud de 40-80 cm
y un diámetro de 3 a 10 cm.
Con ellas se pueden realizar muchas tipologías de estabilización de taludes. Y permiten un
recubrimiento rápido del talud con arbustos adaptados a la dinámica fluvial , una estabilización del
talud y una protección frente a la erosión .
En este trabajo se plantea la plantación de estaquillas de 50-60 cm de longitud, con un diámetro de
8 a 10 cm y con una densidad de 1 estaquilla por m2
La medida es la unidad
Materiales
• Estaquilla de . Salíx purpúrea, atrocinerea, alba o fragilis de 60-80 cm de longitud y de 5 a 8
cm. de diámetro
• Ejecución
• Recogida de material
La época de poda o corte y el uso de estacas esta unida al periodo de reposo vegetativo de las
diferentes especies. En general el periodo de otoño-primavera; todas las estacas deben de tener
yemas laterales para desarrollarse.
En el caso de que las estacas sean recogidas mucho tiempo antes de su plantación , se conservarán
en cámara frigorífica a 4º y a 95 %de humedad , debiéndose utilizar durante el periodo de
recuperación vegetativa
Se considerarán normales una marras de un 30% en el arraigo
Dibujo:P.Sangalli
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TRENZADO DE MIMBRE (- según Besser)
MATERIALES
1- Piquetes o estacas de alerce o castaño: longitud =1 m.
diámetro = 3 -10 cm.
2- Esquejes o ramas muy finas de sauce.
3- Alambre zincado: diámetro = 3 mm.
MODO DE EJECUCIÓN:
1- Clavar en el terreno los piquetes ( castaño o alerce) a una distancia entre ellos de 50 -100 cm; la
estructura será hincada de estacas más cortas cada 30 cm.
2- Entre los piquetes principales y los intermedios se entrelazan estrechamente ramas de sauce dispuestas
longitudinalmente, atadas con alambre formando haces de 3-8 ramas, cuya parte posterior queda
enterrada. La parte del trenzado que sobresale de la tierra tiene que ser pequeña 15-30 cm, para
permitir un mínimo de estabilidad física a la pendiente, de manera inmediata y mientras tanto posibilitar
el enraizamiento posterior de los esquejes longitudinales. La distancia entre las hileras de trenzados
puede oscilar entre 1.2 - 2 m.
Fuente: Florin Florineth Boku Vienna
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Fajinas vivas
. Fuente: Florin Florineth Boku Vienna
Comporta la confección de manojos de ramas vivas cortadas de plantas leñosas, atados
formando estructuras cilíndricas (fajinas). Los esquejes vivos se implantarán en terrazas
superficiales, siguiendo las curvas de nivel en el caso de pendientes secas, y formando
ángulo en pendientes húmedas para favorecer el drenaje y reducir la erosión superficial. Se
pueden combinar con las técnicas de empalizadas trenzadas o con la plantación de plantas
enraizadas.
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ESTERA DE RAMAJE
Descripción : Recubrimiento de la superficie de la margen del río con estacas y varas de especies
vegetales con capacidad de reproducción vegetativa .
Utilización: Técnica empleada como protección eficaz de la superficie de las márgenes del río frente
a la erosión provocada bien por la corriente de agua como por las olas o la lluvia . Constituye una
protección continua y elástica de la orilla y mejora el balance hídrico y térmico , favoreciendo el
desarrollo de la vegetación en el terreno y en estrato arbóreo
Ejecución :
Se realiza un recubrimiento de la margen del río, previamente remodelada, de varas vivas de
especies vegetales con capacidad de reproducción vegetativa (Salix, Tamarix...)
Las varas se colocan perpendicularmente a la dirección de la corriente de agua y se fijan al
terreno mediante alambre tensado entre pilotes metálicos o piquetas vivas o muertas .El ramaje se
cubre con un estrato fino de terreno.
Fuente : Florin Florineth
ENTRAMADO DE MADERA
Hay dos tipos: Simple y doble
Descripción : Muro de gravedad formado por una estructura celular de troncos de madera junto con
estacas vivas
Utilización : Estabilización y reconstrucción de riberas fluviales sometidas a erosión de cursos de agua
con caudales y velocidades medio altas e incluso con transporte sólido de tipo medio Existen dos
variantes , a pared simple y a doble pared La pared simple es idónea en situaciones de espacio y
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posibilidades de excavación limitadas
MATERIALES:
1- Piquetes de alerce o de castaño: longitud = 1.3 m.
diámetro = 10-25 cm.
2- Esquejes de sauce: longitud 30-40 cm. salientes de la profundidad de la excavación, diámetro 3-10
cm.
3- Ramajes de sauce: longitud 30-40 cm salientes de la profundidad de la excavación.
4- Plantones enraizados.
5- Alambre zincado: diámetro = 3 mm.
6- Grapas metálicas o clavos.
MODO DE EJECUCIÓN
1- Realización de la base de apoyo de la empalizada en leña con una contrapendiente de 10-15%.
2- Colocación de troncos descortezados de conífera o castaño y realización de pequeños
ensamblajes en los piquetes con el fin de conseguir una mayor estabilidad de la estructura es
importante fijar los troncos con clavos o grapas metálicas
3- En fase de construcción, tras la colocación de cada tronco longitudinal y tras el relleno del terreno,
se colocarán los ramajes o esquejes de sauce con una densidad aproximada de 5-10 esquejes/ m.
de modo que sobresalgan 15-20 cm y que estén en contacto con el terreno (enterrados 15-20
cm.); al mismo tiempo se pueden también colocar plantones enraizados de especies pioneras
(fresno o aliso etc.)
En las defensas de orillas fluviales también se puede realizar una estructura en leña y piedra con
esquejes, protegida en su base por gruesas rocas atadas entre sí y ancladas a piquetes de leña
hincados en el suelo, mediante sirga de acero.A nivel económico los entramados de madera vivos
son competitivos respecto a las tradicionales obras duras en hormigón.
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Escollera revegetada
MATERIALES:
1- Estaquilla de sauce: longitud = 80 cm.
MODO DE EJECUCIÓN:
diámetro = 1-5 cm.
1- Apertura de una agujero mediante una punta de hierro entre las juntas de las defensas de orillas hechas
en aparejo de piedra.
2- Introducción de las estaquillas: deben salir al exterior como máximo en ¼ de su longitud total y deben
están en contacto con el terreno por debajo de los bloques de piedra.
3- Relleno de los espacios vacíos con tierra y posterior consolidación de la misma.
Notas:
1- La densidad de plantación es de 2-10 estaquillas / m 2 en relación con las necesidades a las que esté
sujeta la estructura y a sus características constructivas ( el uso de piedras de dimensiones pequeñas en
las defensas de orillas implica la utilización de un mayor número de estaquillas).
2- Es oportuno prever un porcentaje de marras de enraizamiento del 30-40% y un período de 1-2 años
antes de un resultado aparente.
3- Para facilitar la introducción en el terreno de las estaquillas habrá que afilar las puntas de las mismas;
para clavarlas se utilizará una maza, preferiblemente de madera, o forrada de madera, para evitar dañar
la estaquilla.
4- Tanto por motivos estéticos como funcionales la disposición de las estaquillas deberá ser irregular.
5- La plantación de arbustos en las juntas implica además una mejora de la estabilidad de la estructura
debida al crecimiento de las raíces en profundidad y al aumento del espesor de las estaquillas que hace
más compacto y resistente el aparejo de piedra.
6- Se aconseja no descender por debajo del nivel medio del caudal del cauce porque los sauces no soportan
períodos prolongados (6-7 semanas) de inmersión.
7- En suma se trata de un sistema de revegetación muy conveniente desde el punto de vista económico
tanto por le material de propagación utilizado como por la relativa simplicidad de la ejecución.
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Elección de la técnica de intervención
Las actuaciones en un río pueden subdividirse de manera sintética en intervenciones de regulación
del caudal y del régimen hídrico e intervenciones de regeneración Las primeros tienden a modificar
el régimen de los caudales y comprenden la intervención de remodelado del cauce, diques,
láminas de expansión ,….Los segundos tienden a modificar y/o consolidad el cauce para obtener
una base estable desde el punto de vista altimétrico mediante obras de defensa de las márgenes y
estabilización del cauce, el rediseñado de las secciones , el reperfilado del trazado planimétrico.
Las obras de defensa se subdividen en obras de defensa longitudinal dispuestas en dirección de la
corriente con interferencia mínima en las condiciones del flujo y obras de defensa transversal ( o
deflectores ) que pueden modificar sustancialmente las condiciones de flujo (Preti, in “Manuale
delle sistemazioni idrauliche della Regione Lazio”).
La elección y la colocación de las intervenciones es función de varios parámetros entre los cuales, los
principales son la velocidad del flujo (correlacionada con la pendiente del fondo)y el diámetro del
transporte sólido .
Existen de todas maneras, límites a la utilización de técnicas de Ingeniería biológica, se muestran
diversas posibilidades para la elección de intervenciones con Ingeniería biológica basadas en valores
indicativos de la velocidad de la corriente y el diámetro del transporte sólido .
En las zonas aguas arriba del cauce, sonde se puede intervenir solo con obras rígidas o con bloques
de piedra, mientras que en las márgenes inestables se puede intervenir de estabilización: lechos de
ramaje, fajinas, o bien técnicas mixtas: entramados de madera, enrejado vivo , etc. que aumentan el
tiempo de concentración y reducen el transporte sólido.
En el tramo medio e inferior del curso del río, con la disminución de la velocidad y del transporte
sólido, aumenta progresivamente la gama de las técnicas de Ingeniería biológica a utilizar, siempre
siguiendo el principio de la técnica de menor empeño técnico a igual resultado
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Tabla 3: Indicadores para la elección de técnicas de Bioingeniería
Velocidad de la corriente > 6 m/s
Diámetro medio trasporto solido
Tipo del fondo del cauce
Modalidad de
intervención
Estabilización
laderas
Revestimiento
/ estabilización
orillas
Modificaciones
morfológicas río
Renaturalización
, reconstrucción
biotopos
húmedos
Mejoras para la
fauna
Todos los
diametros
Grava, bolos,
piedra
A
de 3
hasta 6
revegetados, mallas tridimensionales, geotextiles sintéticos embreados, geotextil
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m/s
>
20
cm
desde
5
hasta
20 cm
Grava y
bolos
B C D E
< 3 m/s
De 1
hasta
5 cm
Arena
grava
F G H
L M M
< 1 cm
Limo,
arena
Parcial Buena Optima
Fonte: Da Chieu - Sauli "Piano stralcio per il bacino del F. Toce 1993 (modificato)”
A: lecho de ramaje, fajinas, gaviones, geo celdas a nido de abeja, enrejado en talud,
colchón verde, plantación de arbustos, estacas, muro celular verde, entramado vivo,
enrejado, revestimiento con rede metálica y manta orgánica, siembra, siembra potenciada,
mantas orgánicas en ladera, trenzado de sauces
B: bloques encadenados, muros de piedra revegetados, muro celular revegetado, obras
rígidas en hormigón, gaviones revegetados
C: B + Rampa de piedras ;
D: gaviones , colchón revegetado, muro celular revegetado , entramados de ribera ,
deflectores vivos ,
E: manta orgánica, fieltros, bloques encadenados, estera de ramaje, fajinada, gaviones
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tridimensional sintética, lechos de ramaje, enrejado vivo , colchón revegetado, colchón
revegetado, estaquillado de leñosas, muro de piedra revegetado, muro celular
revegetado, entramado vivo , deflector vivo, plantación de arbustos, rampa de piedra,
biorrollos , siembra, hidrosiembra, siembra con mulch , muros verdes, trasplanto de rizomas ,
trenzado vivo;
F: ampliación de la sección, balsa de laminación
G: F + recuperación viejos meandros;
H: G + creación de pantanos
L: rampa de piedras
M: L + escalas
Foto 5:Trabajos aumento biodiversidad en el cauce del Rio Fontanelle (FR) (ottobre 2001)
Foto 6: Intervento foto en septiembre 2002 – Foto P. Cornelini Aumento de la rugosidad debida a las plantas
Foto 7: Rio Anonimo (Tarvisio), post operam 2002: briglie vive e tierras verdes reforzadas
Foto 8: Rio Anonimo, resistenza de las obras post aluvión 29 agosto 2003 – Foto G. Sauli
Mayo 2010 Paola Sangalli sangalli@telefonica.net aeip@aeip.org.es
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Bibliografía Recomendada y utilizada
Bibliografía en castellano:
• ACA 2008 Gestió y recuperación de la vegetación de ribera Guia técnica para la
restauración de riberas
• Ediciones de Horticultura : Cuadernos del Paisaje nº 8- Bioingeniería
• Ministerio de Medio Ambiente Restauración de ríos. Guía metodológica para la
elaboración de proyectos Ambiente Año 2008
• MAGDALENO MAS, F. Manual de técnicas de restauración fluvial. CEDEX, 2009
• NTJ 12S PARTE 1: 1999 Obras de bioingeniería: Técnicas de recubrimiento de taludes.
• NTJ 12S PARTE 2: 1998 Obras de bioingeniería: Técnicas de estabilización de taludes.
• NTJ 12S PARTE 3: 2000 Obras de bioingeniería: Técnicas mixtas de revestimiento de
taludes.
• NTJ 12S PARTE 4: Obras de bioingeniería: Técnicas mixtas de estabilización de taludes
(en preparación).
• NTJ 12S PARTE 5: Obras de bioingeniería en ámbito fuvial (en preparación).
• NTJ 12S PARTE 6: Obras de bioingeniería: Técnicas complementarias y anexo de
especies (en preparación).
• Palmeri, F., Silván, F. & Prieto, I. (2001): Manual de técnicas de Ingeniería Naturalistica
en ámbito fluvial. Administración de la Comunidad Autónoma del País Vasco, Departamento
de Trasportes y Obras Publicas. Vitoria-Gasteiz. 182 p
• ZEH, H. Ingeniería Biológica. Manual técnico, Zurich: Federación Europea de Ingeniería
del Paisaje, 2007
Congresos y ponencias
• AUTORES VARIOS. 1
Bioingeniería en ámbito fluvial - Paola Sangalli AEIP SCIA SL
as Jornadas de Bioingeniería. Fuenterrabía: Asociación Española de
Ingeniería del Paisaje, 1992.
• AUTORES VARIOS. I Congreso de la Asociación Española de Ingeniería del Paisaje -
Libro de Ponencias. Granada: Ed. Adhara, S.L., 1995.
• AUTORES VARIOS. III Congreso de la Asociación Española de Ingeniería del Paisaje -
Libro de Ponencias. Bilbao: AEIP, 1999.
• AUTORES VARIOS. IV Congreso de la Asociación Española de Ingeniería del Paisaje -
Libro de Ponencias. Pamplona : AEIP, 2005
• AUTORES VARIOS. V Congreso de la Asociación Española de Ingeniería del Paisaje -
Libro de Ponencias. Almonte : Cuadernos de Arquitectura del PAISAJE volumen 8 2007
• AUTORES VARIOS. VI Congreso de la Asociación Española de Ingeniería del Paisaje -
Libro de Ponencias. Gerona AEIP 2009
• González del Tánago-M ETS Ingenieros de Montes UP Madrid La restauración de
cauces y riberas ( 2004)
• Magdaleno Mas – CEDEX-( ministerio de Fomento ) Principios y técnicas de
restauración fluvial
27

Direcciones de Internet:
www.aeip.org.es
www.ciref.org
Textos en otros idiomas
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• Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau Hrsg. (1990):
Uferstreifen an Fliessgewässern, Heft90 Parey, Hamburg, Berlin, 345 S.
• Deutsches Institut für Normung E.V. (DIN) [Hrsg.] (2002): DIN 18 918 (Ausgabe
Ausgabe 2002): Vegetationstechnik im Landschaftsbau – Ingenieurbiologische Sicherungsbauweisen –
Sicherung durch Ansaaten, Bepflanzungen, Bauweisen mit lebenden und nicht lebenden
Stoffen und Bauteilen, kombinierte Bauweisen.
• Gerstgraser, C. (2000): Ingenieurbiologische Bauweisen an Fliessgewässern Grundlagen zu Bau,
• Gesellschaft für Ingenieurbiologie Hrsg. (1980 – 2000): Ingenieurbiologie,
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• Schiechtl, H.M. (1973): Sicherungsarbeiten im Landschaftsbau. Grundlagen, lebende Baustoffe,
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