Este documento discute los problemas asociados con los métodos tradicionales de restauración minera y propone un nuevo enfoque geomorfológico. Los métodos tradicionales con frecuentemente conducen a inestabilidad e impactos ambientales negativos a largo plazo. El nuevo enfoque utiliza software para diseñar relieves naturales estables que imitan la geomorfología original y reducen la erosión. Varios ejemplos españoles muestran cómo esta técnica crea paisajes autosostenibles con mayor diversidad ecológica y
2. La práctica habitual de diseño y construcción del relieve
en restauraciones mineras
d
a
e
g
n
e
r
Topografías geométricas (terrazas escalonadas)
Criterios estándar (laderas largas, pendientes uniformes y
ausencia de red de drenaje)
5. Inestabilidad de laderas
Formación de surcos
Formación de cárcavas
Rotura de las terrazas
Aumenta la turbidez
Aumenta la salinidad
Aumenta el contenido mineral
Exceso de sedimentación
Problemas de tipo hidrológico y ecológico
7. Garantizar estabilidad geotécnica y reducción del impacto visual
Estructuras rígidas
(p.e., cunetas, bajantes tipo ‘rip-rap’…)
(Foto: Departamento Geodinámica UCM)
8. Limitaciones de las
reconstrucciones del relieve ‘geométricas’
1. Altos costes de mantenimiento (tiempo indefinido)
2. Formas artificiales, baja integración y calidad visual
3. Formas inestables y vulnerables ante la erosión hídrica
4. Elevada emisión de escorrentía y sedimentos al entorno
5. Dificultad para el desarrollo de suelos y vegetación
6. Baja diversidad biológica y ecológica
7. Posibilidades de uso posterior reducidas
10. Soluciones y nuevos enfoques
¿Cómo sería una forma del terreno natural y estable en la localización
minera objeto de restauración?
Una vez identificada, se diseña y construye
Se trata de ‘comprimir’ el tiempo
Es una aproximación empírica, no teórica
11. Restauraciones geomorfológicas en España
Restauración de la cantera de La Revilla (Segovia)
Modelo escarpe-surco-ladera cóncava
1995
Proyecto y foto: Jose Francisco Martín Duque
Proyecto: Jose Francisco Martín Duque
12. Sin coste de mantenimiento
1995
2003
Proyecto y foto: Jose Francisco Martín Duque
13. Restauración de la cantera de La Higuera (Segovia)
Modelo ‘cuencas en ladera’
Proyecto y foto : Departamento Geodinámica UCM
14. Enfoque geomorfológico
Oct 2008
(1) reduce al mínimo la
erosión hídrica
Dic 2008
(2) aumenta
significativamente la
infiltración favoreciendo el
desarrollo espontáneo de
suelos y vegetación
May 2010
(3) crear un paisaje de gran
diversidad visual y ecológica.
(Fotos: Departamento Geodinámica UCM)
16. Utilización del software GeoFluv-Natural Regrade
•
El método GeoFluv se basa en las construcción del relieve estables,
basándose en factores ambientales del entorno de la explotación.
•
Son las únicas herramientas disponibles para realizar reconstrucciones
topográficas de superficies afectadas por movimientos de tierras CON
CRITERIOS CIENTÍFICOS, GEOMORFOLÓGICOS.
•
Tiene una fuerte implantación en Estados Unidos, Australia y Canadá,
países del mundo donde se realizan las mejores restauraciones mineras.
17. El método permite conseguir:
(Proyecto y Foto: Departamento Geodinámica UCM)
1. Mayor estabilidad a largo plazo de las superficies restauradas;
2. Mayor atractivo visual;
3. Disminución o eliminación del mantenimiento;
4. Construir formas que son soporte de ecosistemas funcionales y
autosostenibles, que replican a los del entorno.
18. GeoFluv-Natural Regrade
• Natural Regrade es el software que incluye el método GeoFluvTM.
• El método GeoFluvTM construcción de relieves estables y
heterogéneos, basándose en factores ambientales (geomorfología
fluvial)
a) Topografía de partida
b) Referente
c) Parámetros
19. Nivel de base local
Canal principal
Nivel de base
local
(Proyecto y Figura: Departamento Geodinámica UCM)
• El valor de la pendiente del
canal aguas abajo de la zona a
restaurar.
• Valor fundamental a partir del
cual se calcula la estabilidad
de todo el sistema.
20. Ejemplo 1. Reconstrucción geomorfológica y de hábitats en
la provincia de Toledo (España)
Término municipal de Noez (Toledo)
•
16 hectáreas totales, 5 ya explotadas
•
30 metros de desnivel
•
Explotación de pizarras
Proyecto y foto: Departamento Geodinámica UCM
23. Estériles y topografía
•
•
Bloques heterométricos
Naturaleza pizarrosa y carbonatada
Proyecto y figura: Departamento Geodinámica UCM
Situación actual de la
explotación
650.621,9 m3 estériles
Situación para la que se
proyectó el diseño
25. Restauración ecosistémica
Creación de ecosistemas
para ganar heterogeneidad y
aumentar los servicios
ecosistémicos.
Proyecto y figura: Departamento Geodinámica UCM
26. Ejemplo 2. Cantera de Somolinos (Guadalajara, España)
•
5 hectáreas
•
Explotación de arenas
•
Estériles de arenas y arcillas
Proyecto y foto: Departamento Geodinámica UCM
26
27. Referente geomorfológico e inputs
Atienza
ALGUNOS PARÁMETROS PARA EL DISEÑO (INPUTS)
Unidades
Valor
Coeficiente de escorrentía
Tanto por uno
0,3
Máxima precipitación producida por una lluvia
de 1 hora de duración y periodo de retorno de 2 años
cm
1,84
Máxima precipitación producida por una lluvia
de 6 horas de duración y periodo de retorno de 50 años
cm
8,52
Densidad de drenaje
m/ha
37
Longitud de los tramos que forman el patrón de canales zigzag
m
12,58
28. Diseño de la reconstrucción geomorfológica
Topografía inicial
Topografía diseñada
30. Ejecución de la reconstrucción geomorfológica
Metodología de construcción
Puntos que definen divisorias
principales
subdivisorias
y canales secundarios
Puntos que definen
los canales
principales
Selección de puntos XYZ
Replanteamiento topográfico
31. Subdivisorias (a)
Red de drenaje secundaria (b)
Diseño
a
a
b
Construcción
Sub-divisoria
Drenaje secundario
Sub-divisoria
Divisoria principal
32. Ejecución de la reconstrucción geomorfológica
Metodología de construcción
Movimiento de tierras
Compensación entre zonas de excavación y
zonas de relleno (retroexcavadora y camión) y
remodelado (bulldozer)
Proyecto y fotos: Departamento Geodinámica UCM
33. Ejecución de la reconstrucción geomorfológica
Metodología de construcción
Reposición de Formaciones Superficiales
Estériles areno - arcillosos
Coluvión
carbonático
Con coluvión
Sin coluvión
Proyecto y fotos: Departamento Geodinámica UCM
36. Junio 2013
Después de abonado y semillado convencional
Proyecto: Departamento Geodinámica UCM
37. Junio 2013
Después de abonado y semillado convencional
Proyecto: Departamento Geodinámica UCM
38. Ejemplo 3. Mina “El Machorro” (Guadalajara, España)
•
5 hectáreas
•
Explotación de caolín
•
Estériles de arenas
Proyecto y foto: Departamento Geodinámica UCM
42. Proyecto y foto: Departamento Geodinámica UCM
Zona restaurada GeoFluv-NR: 3,04 g/l
Escombrera: 152,54 g/l
43. Otros ejemplos proyectados
Arlanza (municipio de Bembibre, León)
(Merindad del río Ubierna, Burgos)
Proyectos y fotos: Departamento Geodinámica UCM
44. Conclusiones ¿Qué podemos obtener?
Los diseños de reconstrucción geomorfológica propuestos constituyen un verdadero
cambio de paradigma en lo que a las restauraciones mineras se refiere.
Estabilidad
•
Reducir la erosión y favorecer la disponibilidad de agua en el suelo.
•
Eliminación de mantenimiento (ahorro de costes)
Heterogeneidad
•
Relieves con un modelado suave facilitan la edafogénesis.
•
Las vaguadas favorecen el desarrollo de suelos más profundos.
•
El relieve condiciona la insolación o el drenaje del suelo.
•
Aumentar la diversidad espacial origina hábitats diferentes.
45. A Jose Francisco Martín Duque y el equipo
del Dpto. de Geodinámica de la UCM
