En Cataluña tenemos problemas importantes con las inundaciones en la Sierra del Maresme, que a veces llega a ser de alta peligrosidad en algunos puntos. Partiendo de un proyecto que realicé en el Máster de Arquitectura del Paisaje en la ETSAB proponiendo soluciones a esta problemática, y después de que nuestra querida Rosa Barba, directora del máster, me recomendara animosamente proponerlo a la administración, me decidí a presentarlo a la Agencia Catalana del Agua de la generalitat.
Después de que, en colaboración con el ingeniero experto J. Vendrell, lo desarrolláramos para su aplicación y comprobaramos su eficacia, vimos como conclusión, que ante una situación inicial de condiciones de erosión, falta de cobertura vegetal y pendientes actuales, tras la aplicación del conjunto de intervenciones propuesto, llegamos a una situación óptima de reducción del caudal que llega al curso y desembocadura, aproximadamente de un 70% de reducción.

 
Vimos también que, antes de lograr la recuperación de la erosión, y la cobertura vegetal, es decir inmediatamente después de las intervenciones para reducir pendientes y lograr pequeñas retenciones de agua, ya logramos una reducción inmediata de aproximadamente un 30% menos de caudal que el que se da actualmente.

Los cálculos hablan por sí solos... Aún así, la inercia del sistema administrativo del ACA ha dificultado la implantación del proyecto, y han sido necesarios varios años, para que se decidieran a ponerlo en marcha. Eso sí, cuando lo han decidio, su propuesta amplió la nuestra y se proponen su aplicación, no sólo en el área del Maresme sino en el conjunto de sierras que producen inundaciones en Cataluña.

Su principal interés radica en el enfoque holístico que se da al problema;
No se actúa sobre el resultado final del problema (inundaciones) sino que se actúa sobre todos aquellos lugares y dinámicas que están ocasionándolo, en las cabeceras de las montañas: erosión, grandes pendientes, falta de elementos que frenen la escorrentía superficial del agua, etc.
Restaurando el paisaje e implantando pequeñas balsas y retenciones de agua diversas, el agua, bien apreciado y escaso, en vez de circular aceleradamente hasta el mar arrastrando todo lo que encuentre a su paso, circula más lentamente y va llenando estos puntos de retención del agua, favorecendo la biodiversidad y aparición de nuevos biotopos, enriqueciendo el paisaje, y filtrándose a las aguas freáticas. Al aumentar el volumen en las aguas freáticas, se ayuda a diluir los contaminantes que lleva y va aumentando la disponibilidad de agua potable.A continuación podeis consultarlo casi enteramente

 1.-INTRODUCCIÓN:

La repetición de episodios de inundaciones y riadas violentas en diferentes áreas del Maresme y de diversas sierras es sistemática.En muchos casos se trata de sucesos de muy corta duración pero de enorme impacto. Aunque las causas son conocidas, hasta ahora no se han empleado soluciones que ataquen el origen del problema.

Los episodios en el Maresme se producen en cuencas con gran desnivel y poco recorrido, que desde un área de captación del agua bastante cerrada, se transmite de forma acelerada el caudal recogido, hacia las áreas del curso y desembocadura de las rieras. Cuando estas áreas están altamente urbanizadas, las consecuencias de las riadas son en muchos casos graves.

Esta conformación geográfica se ve habitualmente agravada por varios fenómenos como son la erosión y desforestación en cabecera, la reiteración de incendios forestales, prácticas agrícolas incorrectas y zonas urbanizadas poco controladas. El conjunto de condiciones enumerado tiene como consecuencia que, cuando se producen lluvias de gran intensidad, la capacidad del territorio para retener el agua y alargar las escorrentias superficiales sea mínima.

En otras áreas, como por ejemplo al sur de Tarragona, los condicionantes geográficos pueden ser diferentes pero definibles para aplicar las correcciones necesarias.

Dado que el origen de la gravedad del problema es la propia estructura y ordenación del territorio se hace necesario plantear soluciones que den al suelo y entorno geográfico la capacidad suficiente de amansar las aguas, para que el caudal que llegue al curso y desembocadura sea menor, y lo haga más lentamente.  

Todo ello además revertirá en una mejora del entorno natural, una mayor riqueza hídrica, una mejor oferta recreativa para la población de los núcleos urbanos cercanos, un aumento de la biodiversidad, una mayor recarga de acuíferos... entre otros beneficios cuya lista a enumerar sería larga.

2.- PROBLEMÁTICAS PRESENTES:

PrPrincipales problemáticas presentes en el territorio de cabecera y en los territorios anexos del curso y desembocadura de las rieras:

• Episodios puntuales de inundaciones y riadas de alto riesgo, con consecuencias fatales en las urbanizaciones del curso y del área de la desembocadura

• Reiteración de incendios

• Erosión

• Desforestación y pérdida de cobertura vegetal

• Pérdida de biodiversidad

• Urbanizaciones ilegales en cabecera y consecuente pérdida de espacio natural

• Presión antrópica descontrolada

• Déficit hídrico en cabecera

• Abandono de actividades agroforestales sostenibles

• Contaminación de acuíferos

3.- PROPUESTAS DE ACTUACIÓN PARA UNA CORRECCIÓN DE LAS PROBLEMÁTICAS CON UNA ESTRATEGIA GLOBAL

A.-Las cabeceras como regulador

El territorio de cabeceras de las rieras tienen una función esencial como regulador de las áreas urbanizadas en curso y desembocadura. Entre otros, de los siguientes aspectos:

• Riadas e inundaciones.

• Reservas de agua y recarga de acuíferos

• Espacio verde/habitante

• Protección de los impactos por incendios forestales

• Aprovisionamiento en productos agroforestales locales
  
  

B.- Tratamiento global:

Para poder minimizar los problemas señalados en las zonas habitadas se contempla el tratamiento del territorio como una unidad, con entradas y salidas que vendrán reguladas por el sistema de gestión de las cabeceras que se definirá en el proyecto, de manera que nos quede un sistema con un máximo de autorregulación natural.

C.- Estrategia:

Estas actuaciones seguirán una forma reticular arbórea, formando un tejido de actuaciones de densidad variable según las particularidades concretas de cada zona.

A partir del estudio de las rieras se irán integrando todos los aspectos del territorio que afectan en el grado de impacto de las problemáticas existentes, de tal manera que una vez implantado el sistemas integral, y gracias a la sistemática de trabajo que interrelaciona todos los factores, obtendremos un mayor control y minimización de los principales conflictos;

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• En el caso de las riadas del Maresme, obtendremos un efecto inmediato de reducción del caudal en curso y desembocadura, de aproximadamente un 30% menor respecto al actual, una vez acabada la intervención, y sin haber obtenido aún los primeros resultados de la corrección de la erosión y recuperación de l a vegetación.

• Se prevé una eficacia máxima una vez restaurado totalmente el sistema natural boscoso, pudiendo considerar una reducción importante de los efectos perniciosos de las riadas, de manera que se obtendrá aproximadamente un caudal un 70% menor que el actual, al cabo de unos 15 años, (y que tendrá una evolución progresiva) aunque tratándose de elementos vivos que dependen de muchos factores variables, no se puede garantizar el tiempo exacto.

• La reducción prevista para esta segunda fase es la que encontraremos en las situaciones más extremas, es decir en zonas que actualmente se encuentran con una cobertura vegetal muy deteriorada debido a los incendios reiterados y la erosión, y que evolucionarán hacia una cobertura vegetal estable.

Estas predicciones son aproximadas, y se pueden ver más desarrolladas en el punto 4 del presente estudio.

Vemos pues, que la eficacia del sistema propuesto es muy alta, y aún los valores podrán ser incluso más favorables trabajando con sistemas de infiltración.

Otros beneficios inmediatos serán:

• Mejor aprovechamiento de las aguas pluviales, en parte retenido para su posterior utilización para riego de huertas, extinción de incendios, conservación de zonas húmedas, etc, y en parte infiltrado hacia las capas freáticas y colaborando así a su dilución de las concentraciones de fosfatos y otros;

• Red mejorada de infraestructuras de acceso, puntos de agua, itinerarios, zonas de parking, áreas de picnic, balsas etc.

• Ello repercutirá en un mejor control de la presión humana, al mismo tiempo que ofrecerá una mayor riqueza natural, pedagógica y lúdica. Esto es importante en un parque que está llamado a responder a la demanda de espacio verde de las ciudades anexas, inclusive de Barcelona.

Asimismo, la eficacia del sistema se incrementará con el tiempo, pues la restauración del sistema natural será progresivo:

• Así por ejemplo, la recarga de acuíferos será progresiva, y se hará con aguas carentes de elementos contaminantes, que colaborarán en disolver la concentración de contaminantes actual.

• La recuperación de suelo y protección de la erosión también se incrementará con los años.

• Igualmente veremos un aumento de la biodiversidad, la riqueza faunística y florística, y la belleza e interés natural del lugar progresivos.

• Asimismo las actividades agrícolas y ganaderas ecológicas

• Aspectos que en un principio no están integrados, por la propia evolución natural del sistema, quedarán englobados progresivamente.

D.-Estructura del Proyecto

D.1.- Gestión del agua.

• Ordenación de las rieras.

• Excavaciones y zonas de retención e infiltración

• Creación de balsas

• Recarga de acuíferos y consecuente disolución progresiva de la concentración de contaminantes actual.

• Disminución de la velocidad del agua a través de estrategias diversas

• Reducción de la escorrentía superficial y revegetación

• Regulación en usos fitosanitarios especialmente en agricultura y ganaderia .

- Estabilización del equilibrio natural del sistema

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D.2.-Protección de incendios

• Canalización de la actividad humana

• Instalación de balsas y puntos de acumulación de agua, especialmente útiles en la extinción inmediata de fuegos incipientes

• Conformación de red de accesos y caminos a puntos de agua, mantenimiento, zonas de lucha y evacuación. Sectorización.

• Creación de cortafuegos naturales: franjas de vegetación de comportamiento positivo ante el fuego, favorecimiento de especies útiles en estado latente, restauración y creación de zonas húmedas en consonancia con las zonas de excavaciones para retenciones de agua, repoblaciones puntuales en lineas estratégicas, masas forestales discontínuas

• Protección y recuperación de superficies de cultivo y pastos

D.3.- Aumento de la biodiversidad

• Gestión forestal y reforestación con la consecuente instalación natural de flora y fauna asociada.

• Sensibilización y labor pedagógica a través de paneles informativos en los itinerarios y observatorios.

• Creación de zonas húmedas

• Corredores naturales

• Conformación en mosaico de usos del suelo y especies vegetales.

• Incentivación de la agricultura y ganaderia ecológicas

D.4.- Gestión del suelo

• Protección y corrección de la erosión

• Regulación de usos

• Incentivación de la agricultura y ganadería ecológicas

• Posible gestión de la basura orgánica de núcleos urbanos anexos, y utilización del compost resultante.

• Recuperación de suelo. Gestión de sedimentos.

• Definición de especies idóneas

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D.5.- Regulación de la presión antrópica

• Figuras de protección

• Creación de itinerarios y observatorios

• Labor pedagógica

• Zonas de parking

• Áreas de picnic

• Encauzamiento del flujo humano

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4- PREVISIÓN DE RESULTADOS:

EVALUACION DE LA DISMINUCION DEL IMPACTO EN LAS RIADAS EN EL AREA DEL MARESME POR ACTUACION SOBRE LA MORFOLOGIA DEL TERRENO, CUBIERTA VEGETAL Y RETENCIONES DE AGUA EN CABECERA.

Nos encontramos con una zona en la que en tramos muy cortos se tienen que salvar desniveles muy fuertes, situación que provoca que en casos de lluvias de intensidad media se tengan riadas importantes en muy corto espacio de tiempo.

Se pretende evaluar e implantar a través de la oferta presentada sistemas de control y regulación en la cabecera de las rieras que permitan minimizar el impacto producido a través de disminuir el caudal máximo y aumentar los tiempos de concentración, todo ello aumentando la infiltración y asegurando una cobertura vegetal estable.

Los trabajos consistirán en actuaciones sobre las pendientes, la textura del suelo y la cubierta vegetal, así como en la disposición de elementos de infiltración y retención de agua para aminorar las escorrentías superficiales.

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A titulo demostrativo hacemos una primera aproximación simple tomando la cabecera de cuenca en el término de Vilassar de Dalt.

Se hace la evaluación sobre una parte de la cuenca que cubre 195.000 m2 en una longitud aproximada de 900 m con una anchura no superior a los 240 m. El área estudiada se ve en el esquema anexo.

Sobre esta cuenca aplicamos el cálculo de escorrentía según Frevert para determinar los coeficientes de escorrentía, el caudal máximo de escorrentía y el tiempo de concentración en diferentes supuestos.

CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE ESCORRENTIA

El coeficiente de escorrentía nos vendrá dado por la expresión:

C = 1- Cp – Ct – Cv

donde Cp es función de la pendiente, Ct de la textura del suelo y Cv de la cubierta vegetal.

Supongamos en primer lugar, dos situaciones extremas que van desde una pendiente continua con situación de suelo descubierto (incendios) y textura franca, hasta esa misma pendiente suavizada, cubierta con bosque y textura franca-arenosa, resultado de la aplicación de estrategias de protección de la erosión y recuperación de la cobertura vegetal, con una evolución progresiva según se vayan modelando los diferentes factores (suelo, pendientes, recorridos, vegetación...).

C1 = 1 – 0.06 – 0.20 - 0.05 = 0.69

C2 = 1 – 0.07 – 0.40 – 0.20 = 0.33

Donde ya vemos en qué puntos es más importante y urgente actuar para disminuir la escorrentía.

Asimismo podemos hacer una estimación de cómo se puede producir esta evolución en el tiempo según el cambio en el tipo de cobertura vegetal.

• A 0 años, situación de partida.

• A 1 año, tras actuaciones sobre pendientes

• A 3años, cobertura vegetal herbácea y arbustiva, primeros efectos de la restauración de la erosión;

• A 7 años, cobertura vegetal mixta arbustiva y pequeños árboles;

• A 15 años, zonas arbustivas y bosque joven Contención importante de la erosión.

Vemos por tanto la importante reducción de la escorrentía superficial que supone la recuperación de la cobertura vegetal.

CALCULO DE LA ESCORRENTIA

Para los dos casos extremos señalados tenemos que para diferentes precipitaciones la escorrentía variará significativamente:

Donde podemos ver que frente a una precipitación cualquiera, la escorrentía consecuente en la cuenca en su estado actual, es más del doble de la consecuente en esa misma cuenca una vez lograda la corrección de la erosión, implantadas algunas estrategias de suavización de las pendientes, e instalada una buena cobertura vegetal arbórea y arbustiva.

CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION

Es el tiempo mínimo necesario para que se alcance el caudal máximo en un punto de la cuenca:

Tk = 0.0195 L^0.77 S^-0.385 (min)

Donde L nos indica la longitud entre el punto hidrológicamente más alejado de la salida y S es la pendiente media del recorrido.
Estos dos valores pueden alterarse a través de pequeñas represas con descargas laterales de manera que este valor de Tk puede incrementarse significativamente disminuyendo el impacto de las riadas:

Nota: el desnivel varia a nivel de calculo con las alturas de las represas construidas.

En el caso de las riera señalada esto significa que para alcanzar el máximo caudal el tiempo aumenta de manera significativa favoreciendo la capacidad de reacción. Asimismo este incremento del tiempo se traduce en un menor caudal máximo.

CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO

El caudal de escorrentía máximo se calcula mediante la expresión:

Q = 0.0028 C i A (m3/s)

Donde i es la intensidad de lluvia para el periodo de retorno y con una duración igual al tiempo de concentración (mm/hr) y A la superficie de la cuenca en Ha.

Siendo i = P / Tk

Así pues podemos disminuir este caudal variando C y Tk.

Podemos hacer una simulación para la cuenca considerada, ubicada en el área de Vilasar de Dalt:

Donde se ve que el caudal resultante es tres veces menor, y este caudal se alcanza en un tiempo sensiblemente superior.

ESTIMACION DE POSIBLES RETENCIONES

La otra forma de alterar las situaciones criticas es a través de crear retenciones de agua de manera que el resultado de las formulas anteriores viene alterado como si se disminuyera el coeficiente de escorrentía C

Las vías de actuación consistirán en:

1. Incremento de la infiltración (disminución de la escorrentía superficial) con:

• Barreras vivas

• Zanjas de ladera

• Terrazas

• Canales de desagüe dirigidos.

• Barreras de piedra.

• Terrazas de banco.

• Diques de recuperación.

• Sistemas de infiltración.

Factores que afectarán el valor de C y de Tk.

1. Creación de volúmenes/ reservas de agua en el curso de la riera con pequeñas represas.

Sobre el cauce de 870 m se puede estimar la generación de un volumen de agua retenida del orden de 2000 m3 mínimo, al que se tendrá que sumar el volumen de retención temporal por incremento de superficie y altura sobre las zonas de represa hasta alcanzar el estado estacionario.

En la tabla siguiente se puede apreciar la disminución muy significativa que se puede esperar del caudal, gracias a estas retenciones.

CONCLUSION

Con los datos anteriores se demuestra que a través del ordenamiento del suelo con diferentes correcciones y aseguramiento de la vegetación, así como con la creación de retenciones de agua, se pueden disminuir de manera muy importante los efectos de las riadas en zonas sensibles, al margen de otros beneficios de tipo ecológico y social.

En un cuadro resumen podemos ver la posible evolución en el tiempo de los elementos críticos de la cuenca para una precipitación de 40 mm.

Nota: a través de trabajar con sistemas de infiltración aún se podrían mejorar los valores de C y disminuir mas la escorrentía.

Como conclusión tenemos, pues, que ante una situación inicial de condiciones de erosión, falta de cobertura vegetal y pendientes actuales, tras la aplicación del conjunto de intervenciones enunciado en los puntos anteriores, llegamos a una situación óptima de reducción del caudal que llega al curso y desembocadura, aproximadamente de un 70% de reducción.

Vemos también que, antes de lograr la recuperación de la erosión, y la cobertura vegetal, es decir inmediatamente después de las intervenciones para reducir pendientes y lograr pequeñas retenciones de agua, ya logramos una reducción inmediata de aproximadamente un 30% menos de caudal que el que se da actualmente.

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5.- MANTENIMIENTO PREVISTO.

Se estudiará en los proyectos director y ejecutivo

6.- COSTES

Definición de modelo para la evaluación del coste del proyecto y obra

Preparación de los protocolos de análisis

Preparación del Protocolo para el Proyecto ejecutivo

7.- MONITORIZACIÓN DE RESULTADOS

Dentro de los protocolos se contemplarán las vías y requisitos para la definición de los indicadores y elementos a minitorizar, estableciendo los mínimos necesarios para obtener resultados fiables.

8.- COMPONENTES DEL EQUIPO

▪ Joan Antoni Vendrell, Ingeniero químico, experto en sistemas de gestión sostenible del agua

▪ Pilar Pérez-Calvo Soler, Arquitecto del Paisaje, especialista en impacto ambiental