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

Abstract

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.

Check dams are transverse structures that are built in some streams to mitigate erosion, and frequently used in forest-hydrology restoration projects in Spain. Their main functions are: controlling and retaining solid particles transported by flow discharge; slope and bed stream stabilization; reducing flow water velocities and their erosivity. Nevertheless, the erosion control effectiveness of check dams is a matter under discussion during the last years. Because of this, we want to verify how the check dams work controlling sediment yields, and so on how they reduce soil losses in gullies. We propose a method based in estimating the sediment volume retained through an accurate topographical survey. Our results have been compared with two other methods, most frequently used because of their geometric simplicity. A significant variation appears between the three methods. Therefore, to probe the effectiveness of the check dams a better estimation of their sediment retained surface justifies the full topographical survey. We have worked in Tórtoles (Ávila, Spain), in a deep gully from the Corneja river headwaters. There is a forest-hydrological restoration that was projected in 1964 and executed one year later. The topographical survey results show that check dams in the gully have retained 237.95 m3 of sediments. This is a 30.3% and a 7.9% bigger than the calculated by the other two methods. The unit volumes of the check dams range between ± 5% y ± 50% respect the obtained with our method. Our results show important differences compared with the other methodologies, but a better land surveying justifies the use of the topographic method to estimate the check dams effectiveness.