Fig. 1. La vegetación de ribera está perfectamente adaptada a las crecidas.
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Víctor Cabello Sierra, con la colaboración de Pedro García de Mendoza i Ferrer*
Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Descriptores: Riberas, Protecciones fluviales, Gaviones, Escolleras, Erosión, Márgenes, Canalización
El territorio es la unión de una serie de sistemas complejos que abarcan todo un ámbito geográfico. El paisaje natural, formado por ecosistemas en los que se resume una adaptación millonaria en años, coexiste en la actualidad con las múltiples formas de implantación humana, que a duras penas superan los cinco milenios de antigüedad.
La presencia de agua, ya sea por su abundancia, accesibilidad, regularidad, calidad o estado físico, constituye un factor esencial para el desarrollo de la vida y de la actividad socioeconómica.
El agua “útil” está sujeta a un ciclo tan conocido que resulta tópico mencionarlo. Los procesos físicos significativos que intervienen son la evaporación, el transporte de humedad, la precipitación, la infiltración y el drenaje hacia el mar. Los ríos ejercen esta última función, concentrando los caudales de escorrentía superficial durante los procesos de lluvia, además de interaccionar con las masas de agua infiltradas en el suelo. El caudal que transportan proporciona la forma más accesible de agua dulce para los pobladores del territorio, constituyendo la fuente de abastecimiento fundamental de hombres y animales. El papel que los cursos de agua ejercen es por ello tan importante como pueda serlo el sistema arterial en un ser vivo.
La organización actual del territorio es el resultado de una historia marcada por esta interacción. Hoy en día, los ríos siguen siendo una parte fundamental en la gestión territorial, a pesar de que se puede transportar agua a centenares de kilómetros, extraerla de la tierra a cientos de metros de profundidad, y hasta convertir agua salada en agua dulce.
Existe una franja paralela al cauce directamente afectada por la dinámica fluvial. Sometida a las crecidas y a los estiajes, es una zona fértil, rica y, a la vez, sensible, en la que el río moviliza descomunales cantidades de energía y en la que es frecuente observar cambios significativos en períodos de tiempo muy cortos. Esta superficie se define como ribera. Si el río discurre encajonado entre laderas será estrecha, mientras que si circula por una llanura inundable puede alcanzar dimensiones kilométricas.
Las riberas fluviales se caracterizan por la existencia de agua dulce directamente asimilable por los seres vivos. Producto de esta riqueza natural, los ecosistemas ribereños poseen una excepcional exuberancia. Pero, como contrapartida, dependen para su supervivencia de la permanencia de las condiciones que los favorecen. Son, por tanto, frágiles y especialmente sensibles a las alteraciones introducidas por el hombre.
La dimensión ribereña de cada río es diferente: es habitual que haya sido reducida o incluso destruida por la presión humana. La legislación española adopta una posición un tanto salomónica: sin atender a particularidades, define como ribera el terreno mojado por las crecidas ordinarias (máximo en serie representativa de sólo diez años) por encima del nivel de aguas bajas. Como defensa legal sólo se les reconocen cinco metros de servidumbre de uso público y 100 de policía, en los que se condiciona el uso del suelo y las actividades a desarrollar. Los márgenes y las superficies aledañas son los más conflictivos, al coincidir los intereses económicos particulares con los riesgos más graves de inundación en crecidas extraordinarias y con los procesos erosivos naturales.
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Fig. 1. La vegetación de ribera está perfectamente adaptada a las crecidas. |
La recuperación del entorno fluvial
En la actualidad, la calidad de nuestros ríos es baja, con algunos tramos literalmente muertos. No solamente ha sido degradada el agua, sino que la presión humana ha dañado también cauces y riberas.
La degradación es un proceso multiplicador: es usual comprobar que sobre unas aguas contaminadas sean vertidos residuos con más facilidad; que sobre un margen descuidado se tiren escombros y basuras; que el grado de mantenimiento sea peor; o que sobre un curso degradado se justifiquen encauzamientos de tipo colector, con límites verticales de hormigón o escolleras de pendiente alta.
Las zonas de curso bajo son las más afectadas. Normalmente son terrenos más llanos y aptos para la agricultura, instalación de industrias o implantación urbana. El volumen de residuos crece y se hace más difícil su eliminación y el control de vertidos. Paralelamente, el precio de los terrenos es más alto y la actitud social es más agresiva sobre los márgenes.
En otros países europeos, los ríos son considerados como una riqueza. Son aprovechados hidroeléctricamente, como red de transporte y, frecuentemente, son un poderoso atractivo cultural. Así se consigue una complicidad entre el entorno ribereño y la sociedad que debe protegerlo. Sin embargo, en nuestra área climática, alcanzar este estado requiere un proceso de acercamiento mucho más complejo. Dos factores intrínsecos dificultan esta relación:
1. Los duros estiajes reducen nuestros ríos a su ínfima expresión, de modo que pierden valor y disminuye su capacidad de dilución de contaminantes. Algunos tramos alcanzan la dudosa categoría de cloacas.
2. El régimen de avenidas torrenciales supone un grave peligro para el entorno ribereño: los ríos son canalizados, desviados y tratados más como desagües que como riqueza natural.
Otros factores más puntuales han contribuido a agravar el panorama general: la extracción de áridos, la tala del arbolado ribereño y la confluencia de infraestructuras viarias con los cauces naturales son circunstancias comunes en nuestra geografía.
Durante los últimos años ha crecido la preocupación desde múltiples polos de la sociedad acerca de los temas relacionados con el medio ambiente. Reciclaje, reutilización, preservación, restauración y regeneración son algunos de los términos que cobran protagonismo en el vocabulario básico de profesionales y políticos.
La depuración de aguas residuales, tanto industriales como domésticas, es uno de los retos de nuestra sociedad para la década en curso. Los ingenieros, además, tenemos que prever que en el momento en que las aguas estén limpias de contaminantes –es decir, cuando los ríos tengan el elemento fundamental que define su riqueza potencial– la sociedad reclamará un acercamiento cultural y turístico ligado a la recuperación del entorno ribereño natural.
Las actuaciones en márgenes deben incorporar más condicionantes que el de estabilidad estructural y el de capacidad de desagüe. El entorno geomorfológico, los ecosistemas naturales potenciales, el paisaje y la accesibilidad son algunos de los condicionantes cuya atención mejora la calidad final de la ribera tratada.
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| Figs. 2 y 3. El maltrato que sufren las riberas termina por afectar a la capacidad del cauce. En este puente –punto crítico de una riera que inunda una pequeña ciudad–, un margen está degradado por continuos vertidos de lechada de hormigón, y el otro ha sido imprudentemente verticalizado, robando un ojo a la obra de drenaje. | |
La característica fundamental de la dinámica fluvial es la variabilidad. La actitud humana frente a los ríos es demasiado ordenadora. Un ejemplo: en muchos casos sería más barato dejar libre un meandro (permitirle evolucionar) estableciendo un sistema compensatorio para los propietarios de las fincas limítrofes, que la vigente actidud antropocéntrica, “domadora” del medio. No en vano pertenecemos a la cultura de la tecnología: hemos llegado a la luna y hemos vencido a las fuerzas internas de la tierra con estructuras capaces de resistir terremotos. Pero la lucha contra el agua todavía sigue siendo un reto.
Los factores que afectan a la evolución de los márgenes van desde la geología o el clima, pasando por las propiedades de suelo y vegetación, morfología del cauce y sedimentación, hasta las características instantáneas del flujo. La importancia de cada uno de estos factores va asociada a la escala temporal que se considere: para órdenes de magnitud lo suficientemente pequeños, los aspectos locales serán los determinantes, mientras que para períodos de 20 a 50 años empezarán a influir factores más generales.
La inestabilidad de un margen se produce cuando se altera el equilibrio existente entre el agua, el suelo y la vegetación. Esta alteración puede ser debida a factores inherentes a la dinámica fluvial o a factores externos. Los primeros son avenidas, oleajes, corrientes, o la propia evolución del cauce (aparición y desaparición de meandros, variación de la pendiente del lecho) debida a los procesos de erosión y sedimentación. Los segundos son consecuencia de fenómenos accidentales, tales como incendios, deslizamientos de laderas o terremotos, y de la acción humana, que en general responde a objetos diversos:
1. Aprovechamientos agrícolas, que al ocupar riberas y cauces alteran el ecosistema natural, apoderándose de las llanuras de inundación y talando árboles de ribera.
2. Canalizaciones: Son alteraciones radicales de los cauces, realizadas con métodos contundentes y destinadas a contener las lindes y a conducir el curso. Son características de zonas urbanas o periurbanas y suelen modificar además el trazado y la anchura del cauce. El caso extremo consiste en la eliminación de meandros mediante reconducciones más rectas. Reduciendo el recorrido se aumenta la pendiente y, por tanto, la capacidad hidráulica, pero el aumento de velocidad pondrá en riesgo erosivo todo el tramo afectado.
3. Aprovechamientos hidráulicos: Presas, embalses, y azudes alteran la calidad del agua y afectan a los biosistemas del río impidiendo su natural oxigenación. Además, decantan los sedimentos que transporta el agua, y el flujo de caudal limpio adquiere una capacidad erosiva muy alta en la fracción granulométrica depositada, debilitando los márgenes, que serán más sensibles en las crecidas.
4. Canales de derivación y obras de paso, que alteran el régimen fluvial natural. No tienen efectos tan agresivos como los anteriores pero reclaman atención desde el punto de vista medioambiental.
5. Extracción de áridos: Estas importantes afecciones al cauce, obedecen a intereses económicos que hoy en día no pueden ser justificados, existiendo alternativas de precio y calidad equivalente. Suponen una afección temporal tan grave, que requieren una activa labor de regeneración al concluir la actividad. Teniendo en cuenta que el área extractiva se clausura con materiales de baja calidad geotécnica, la superficie final debe ser estabilizada mediante estructuras que garanticen una elevada durabilidad.
6. Vertidos incontrolados: El problema de eliminación de residuos en nuestro entorno es grave. En las riberas se acumulan escombros, vertidos industriales y basuras domésticas que el río difícilmente podrá eliminar. Se da la circunstancia de que muchas industrias aprovechan las avenidas para verter al río de forma ilegal, aprovechando la difícil persecución de este delito.
7. Coincidencia de infraestructuras con las riberas. En zonas de orografía abrupta, el cauce del río dibuja un estrecho pasillo entre laderas por las que es casi imposible encajar un trazado viario. Entonces las obras de infraestructura afectan a una parte de la ribera.
8. El oleaje. La introducción de la navegación en un cauce supone la aparición de un fenómeno hidráulico ajeno a la realidad fluvial: el oleaje, que si bien es de pequeña magnitud, afecta a unos suelos muy débiles, ya que los procesos que los formaron eran mucho menos agresivos.
La primera consecuencia de todos estos procesos es la afección sobre la vegetación de ribera, cuya pérdida supone la desaparición del elemento cohesionador y protector frente a la erosión de la capa superior del suelo, potenciando la inestabilidad general del margen, a la vez que comporta un descenso de la rugosidad de la ribera, ya que su presencia, como obstáculo, absorbe parte de la energía del agua. Como consecuencia, aumentan la velocidad y las solicitaciones sobre el suelo.
Los procesos erosivos en el lecho del cauce terminan por reflejarse en los márgenes. Es un factor de riesgo presente en la práctica totalidad de actuaciones en ríos que se conoce como “descalce”: cuando el “pie” (la cimentación) de la actuación se socava gradualmente, hasta que el margen pierde estabilidad. Es un proceso cuyas causas, fuerzas y desarrollo no pueden ser controlados en actuaciones que sólo afecten a la ribera.
Las actuaciones de estabilización son o bien la expresión de la voluntad ordenadora del hombre sobre un entorno variable o bien consecuencia de una destrucción causada por el hombre. Rara vez responden a la restauración de una riqueza accidentalmente deteriorada.
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Fig. 4. Las canalizaciones rectas aumentan el potencial erosivo de los ríos, encareciendo las protecciones contra socavación. |
Fig. 5. “Atasco” de infraestructuras por encima de un cauce que discurre encajonado en el fondo del valle. |
El estudio de cualquier actuación no puede hacerse de forma concreta –analizando los elementos que confluyen en una determinada área–, sino que debe atender a la globalidad de la realidad fluvial.
El conocimiento hidrológico de la cuenca permite conocer valores de frecuencia y magnitud de los procesos de crecida ordinarios y extraordinarios, caudales medios y comportamiento estacional. Con ello se determinan los requerimientos de cálculo de capacidad hidráulica, la importancia que la posible laminación en el área de proyecto pueda tener curso abajo, el régimen climático que condiciona las especies de revegetación y el rango de mayor probabilidad de afección frente a la erosión, entre otras características que en cada caso cobrarán mayor o menor protagonismo.
En zonas de potencial desarrollo urbano o periurbano es importante estudiar el aumento de aportaciones como consecuencia del aumento de escorrentía, ya que puede ser un condicionante de peso.
La modificación de las condiciones hidráulicas de una parte del río repercute sobre un entorno aguas arriba y abajo (en pocas ocasiones se está en régimen crítico o supracrítico). Las consecuencias de cualquier actuación deben ser estudiadas en un marco de mayor alcance, pues los proyectos sobre márgenes generalmente no disponen de medios para esta fase del estudio. La urgencia o la simple falta de atención llevan a efectuar actuaciones locales en las que no se tienen en cuenta los posibles efectos generados. Es, pues, hoy en día, necesario afrontar el tratamiento de ríos mediante planes directores de dimensiones kilométricas. Disponer de guías de este tipo permitiría actuar controlando los efectos generados no deseados.
La actuación sobre márgenes modifica la rugosidad del cauce y altera el rozamiento del agua. Dos ideas que pueden tomarse como criterios generales son las siguientes: cualquier modificación de velocidades en ríos supone un cambio en el equilibrio erosión-sedimentación; la rotura del equilibrio de un río lo convierte en claramente erosivo, aumentando los riesgos generales en avenidas. Dos factores desfavorables se asocian con estas situaciones: disminuye el área inundable, que es la que proporciona capacidad de laminación, y aumenta la proporción de transporte sólido en suspensión, que alcanza valores de hasta el 25 % del caudal.
En el curso alto, la velocidad en crecida es suficiente como para movilizar bloques del orden de la tonelada de peso; los lechos son dinámicos y formados por bolos y gravas gordas, mientras que los granulados menores son arrastrados por los caudales normales hacia las zonas de menor pendiente. En las zonas bajas, el agua circula más despacio y, por lo tanto, su capacidad erosiva disminuye. Normalmente los márgenes son más débiles en esta zona y también se producen situaciones de inestabilidad. Por tanto, toda actuación ha de ser resistente a los estrictos esfuerzos a que sea sometida por la dinámica fluvial.
El medio fluvial es un conjunto de sistemas diversos que pueden ser fuente de inspiración. La observación de las especies vegetales mejor adaptadas a cada circunstancia permite comprender una gran variedad de combinaciones estructurales. Reproducirlas, o simplemente potenciarlas, significa en cualquier caso una mejora en la capacidad de integración paisajística de las obras en márgenes.
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| Figs. 6 y 7. Los cursos de alta montaña están constituidos por grandes bloques rodados. | |
La actuación sobre riberas y márgenes se enfrenta a un problema energético de gran envergadura. El elemento estructural a proyectar tendrá una resistencia suficiente, que es conveniente que esté ajustada al potencial erosivo del río en ese punto. Las protecciones son más caras cuanto más rígidas y resistentes.
Por otro lado, los sistemas naturales estables poseen una capacidad portante correlacionada con la fuerza del río. Así, por contraste, los elementos excesivamente duros serán ajenos al medio, difícilmente se integrarán y su impacto paisajístico durará muchos años, siempre y cuando la actuación no se convierta en un foco de degradación de la ribera, en cuyo caso el efecto negativo durará mientras no se haga una corrección activa.
La discusión tipológica debe aunar una larga serie de factores condicionantes:
1. El espacio disponible: Es frecuente que la presión especulativa sobre la ribera limite su dimensión natural.
2. La composición geológica: Por un lado, el empleo de materiales de la zona abarata los costos de la actuación; por otro lado, el estudio geotécnico de los márgenes proporciona una importante información cualitativa sobre las verdaderas necesidades de refuerzo estructural.
3. El entorno ribereño: Empleando las especies vegetales presentes en las zonas –siempre que sean compatibles con las protecciones de proyecto–, e imitando las secciones transversales naturales en el diseño de actuaciones en riberas, se consiguen soluciones estables e integradas.
4. El estudio hidráulico del curso: La elección adecuada de la tipología de protección depende del potencial erosivo del río, que a su vez es función de la velocidad en avenidas y del trayecto en planta. La parte interior de los meandros no es erosiva; los riesgos son máximos en los giros de mayor curvatura.
5. El agente erosivo: El estudio del factor de inestabilidad permite conocer el mínimo necesario para la corrección estructural. Diseñar la solución en función de ese mínimo redunda en un ahorro de dinero y reduce la afección al medio. Si la erosión se produce por la falta de manto vegetal, bastará con reconstruirlo y no será necesaria escollera o muro rígido. Si la causa es el oleaje de embarcaciones, sólo será necesario reforzar la franja susceptible de sufrirlo, dejando el resto revegetado.
Por todos estos motivos, es recomendable combinar diferentes tipologías resistentes, a pesar de que puede complicarse los procesos industriales y disminuir el rendimiento. No se trata de fragmentar las obras en tramos de artesanía, sino de disponer de libertad para ajustar dos o tres tipologías dentro de una misma actuación.
La discusión tipológica sitúa el marco de diseño, pero es necesario disponer de herramientas de cálculo que permitan al ingeniero dos cosas: estimar el grado de seguridad de proyecto, y dimensionar los espesores, distribución y longitud de los elementos empleados en cada una de las unidades de obra dispuestas.
La bibliografía existente es escasa, siendo muy pocas las publicaciones que se refieren al cálculo de protecciones. Las tensiones tangenciales en el fondo están estudiadas a partir del transporte de sedimentos, pero son complicadas y farragosas de aplicar, inadecuadas a la pequeña entidad que suelen tener las actuaciones en márgenes.
Existen ábacos para dimensionar escolleras, fórmulas y expresiones empíricas para protecciones en canales de navegación, estudios sobre modelo reducido de procedimiento con patente, y experiencias que han funcionado bien en diversos casos, pero no existe una teoría de fundamento físico que permita proyectar situaciones genéricas.
Sin embargo, los ingenieros estamos acostumbrados a resolver problemas de muy diversa índole y a trabajar con alto grado de incertidumbre. Aprovechando ideas y conceptos de otros campos, podemos plantear una metodología para el que nos ocupa.
El modelo físico básico consiste en un sistema de dos capas. La externa debe resistir el contacto con el agua y la interna debe poder absorber y anclar las solicitaciones. Son las funciones protectoras que ejerce la piel en cualquier ser vivo; sus propiedades físicas coinciden con las ideales de una protección de un margen: flexibilidad, resistencia, capacidad de autorregeneración y adherencia uniforme y continua al substrato de anclaje. El modelo de cálculo consecuente con estas hipótesis puede ser enunciado mediante los siguientes conceptos generales orientados a crear una sistemática práctica:
Es un tema muy complejo, ya que las tensiones de corte en el fondo no poseen expresiones sencillas, su distribución a lo largo del perímetro mojado no es fácil de modelar y, por lo tanto, el trabajo debe ser efectuado de forma aproximada, aplicando coeficientes de seguridad que la experiencia permitirá ajustar. La modelización hidráulica de los cursos está mejor estudiada, y, como punto de partida, se puede tomar el rozamiento medio como fuerza cuyo trabajo es la pérdida energética en el curso de agua. De la misma forma, los esfuerzos desviadores medios en meandros serán estimables a partir de la conservación de la cantidad de movimiento entre secciones de control.
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| Figs. 8 y 9. Los torrentes naturales estabilizan el suelo. Su destrucción provoca procesos erosivos que aumentan los sólidos en suspensión durante las avenidas.el valle. | |
Comprobación resistente de la capa superficial
¿Cómo se calcula una piel? No es un problema usual en Ingeniería de estructuras. El cálculo dependerá de los materiales que la constituyan. En general, se distinguen tres funciones diferentes: la uniformidad superficial, el elemento o fuerza rigidizador de la superficie y la conexión entre la capa superficial (“piel”) y el estrato inferior (base de reparto). Los tres elementos pueden ser modelados como: la “lona” o estructura superficial con resistencia en su plano pero que debe ser asegurada mediante anclajes o refuerzos duros; el elemento “tensor” o malla superficial que garantiza el contacto de toda la superficie de la “lona” contra el substrato soporte y sujeta los anclajes; y en tercer lugar los “anclajes”, que son los elementos conectores entre la “piel” y la base de reparto. En algunas tipologías, el “anclaje” corresponde directamente al peso de la piel, mientras que en otros casos son elementos metálicos o de madera. En las riberas naturales son las raíces vivas.
Los esfuerzos tangentes y normales deben ser transmitidos al terreno. Cada tipología de defensa tendrá su particular mecanismo de transmisión. Como criterio general, las pieles muy rígidas resisten en su plano y deben ser reforzadas en su extremo final, por concentración de compresiones, y en su extremo inicial, por los riesgos de descompresión. En las soluciones flexibles la piel no posee capacidad de resistencia significativa en su plano y trabaja solidariamente con el manto subyacente del suelo. Los elementos conectores tienen un funcionamiento complejo: actúan como tensores de la piel (manteniéndola apretada contra el suelo); cosen a modo de armaduras la capa base de reparto, y se anclan debajo de la línea de rotura por cortante. El espesor de la capa de reparto se estima mediante el factor de estabilidad al deslizamiento, teniendo en cuenta que la fuerza favorable es el rozamiento entre capas.
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Fig. 10. Los gaviones “in situ” son estructuralmente equivalentes a pavimentos flexibles; poseen, además, una gran permeabilidad vegetal a medio y largo plazo. |
En la actualidad disponemos de un variado abanico de posibilidades técnicas. Un primer campo lo constituyen las soluciones “duras” tradicionales, entre las que se incluyen las escolleras y los muros, ya sean de hormigón, mampostería o gaviones. Un segundo campo está constituido por soluciones patentadas, destacando los mantos flexibles de bloques de hormigón y los geotextiles en malla espacial. Por último, disponemos de libertad para diseñar soluciones específicas para cada caso, aprovechando las experiencias acumuladas y adaptándonos a las particularidades de cada margen, pudiendo encontrar soluciones “a medida”.
Las características que definen cada alternativa y que permiten la comprobación de soluciones –o sea que, en definitiva, centran la discusión tipológica–, son:
1. Filosofía resistente: Consiste en la comprensión de qué función estructural ejerce cada una de las partes, componentes o fenómenos físicos que la “piel” y la base de reparto deben resistir.
2. Resistencia mecánica: Las características mecánicas significativas en las protecciones de márgenes son la flexibilidad, relacionada con la capacidad de adaptación a las deformaciones del terreno, la resistencia última, parámetro que indica la magnitud de los esfuerzos que podrá resistir, y la dureza, que es la propiedad superficial frente la erosión.
3. Integración paisajística: Es un concepto de análisis ambiental. En él se incluye una serie de factores relacionados con la capacidad que la actuación tiene de mimetizarse con el medio de referencia. En general, toda intervención sobre márgenes posee una finalidad paisajística, aunque ésta aparezca de forma colateral.
4. Durabilidad: Este es el factor relacionado con el mantenimiento. El problema de la inversión en ríos está asociado al riesgo inherente a toda actuación en riberas. A pesar de los esfuerzos no se puede garantizar en cualquier caso que los plazos entre revisiones alcancen los valores a que estamos acostumbrados en otros campos de la Ingeniería Civil. No es tampoco un tema suficientemente estudiado. En lo que a soluciones rígidas se refiere, la experiencia señala como factor fundamental la “buena práctica” de estas obras. Pero respecto a las soluciones que incorporan vegetación, no existe más referencia que la realidad natural; es decir, el dato de partida es que prácticamente todos los márgenes de ríos del mundo poseen permanentemente ecosistemas arbolados de ribera.
La clasificación más efectiva de las tipologías es por su flexibilidad: Las soluciones rígidas, con capacidad resistente en su plano, y las flexibles, que implican al suelo en el mecanismo global de estabilidad.
Dentro de este grupo de actuaciones se incluyen todas las tipologías en cuya filosofía resistente la capa superficial tiene un papel portante decisivo. Potencialmente pueden resistir cualquier tipo de esfuerzo dentro de los límites de la tecnología de Ingeniería Civil. Sin embargo, su uso indiscriminado no es recomendable, ya que poseen unos inconvenientes importantes: son caras; requieren una fuerte intervención sobre el medio ribereño; tienen dificultades para integrarse en el entorno (tanto desde el punto de vista paisajístico como natural); es muy raro que no requieran mantenimiento, y tampoco están exentas del peligro de descalce.
En la práctica, su uso está condicionado a la necesidad de limitar el espacio natural de los ríos, y son empleadas como eficaz barrera protectora o como canalización en zonas urbanizadas o en las que la presión especulativa es muy alta. Destacamos dos grupos de tipologías:
Cualquiera de las múltiples posibilidades tecnológicas de construir estructuras estables y de gran verticalidad será viable en los márgenes fluviales. En cualquier caso son de elevado coste, por lo que su ejecución se afronta cuando las necesidades hidráulicas del cauce no pueden ser cubiertas con protecciones de margen distendidas. Las superficies generadas son lisas, de bajo rozamiento hidráulico y, si bien en las condiciones de proyecto son óptimas, presentan con frecuencia problemas de mantenimiento asociados a las necesidades de limpieza y, en los peores casos, a la inestabilidad, debido a la erosión de fondo. Su integración paisajística sólo es posible en entornos urbanos. La filosofía resistente concentra todas las funciones portantes en el alzado, de forma que tanto el terreno como el agua son solicitaciones externas y el anclaje de esfuerzos se hace en la zapata.
Existen diferentes tipologías de protecciones de gravedad, basadas en la generación de una piel constituida por bloques suficientemente grandes como para no ser movilizados durante los procesos de avenidas. La escollera se apoya sobre el suelo, aunque no colabora con él en el reparto de solicitaciones. Su durabilidad está muy condicionada por la buena práctica de ejecución. Los principales riesgos que tiene son el descalce y el hundimiento de los bloques en el suelo (“se clava”). Debe estar drenada y protegida de la penetración en su estructura del material más fino que constituye el suelo. Las escolleras son relativamente flexibles y suelen integrarse con dificultad en el medio. En muchas ocasiones su aspecto degradado potencia la aparición de vertidos incontrolados, que son periódicamente arrastrados por la corriente. Desde nuestro punto de vista son óptimas frente a solicitaciones importantes, pero en su diseño debe favorecerse el proceso de integración paisajística de forma activa.
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Fig. 11. Sabana arbolada. La presión de los hervívoros y la durísima estación seca impiden el desarrollo de la ribera. |
Fig. 12. Las canalizaciones destruyen la riqueza ribereña, y el paisaje adquiere un carácter marginal. |
Estas son las tipologías en las que la filosofía resistente diferencia claramente la función superficial (piel) de la geotécnica (base de reparto). Son conceptualmente más complejas y poseen mayor dispersión de criterios que las rígidas.
Tienen su capacidad última limitada por las características de la piel, y, por tanto, poseen un rango de condiciones hidráulicas de aplicación, fuera del cual resultan contraproducentes.
Incorporan especies vegetales y, en general, al sistema radicular se le confiere la responsabilidad final de anclaje. Por esta razón poseen en sí mismas cierta capacidad de regeneración y pueden alcanzar estados de alta durabilidad y bajo mantenimiento, integrándose con rapidez en el entorno paisajístico.
El período crítico que deben superar estas protecciones es el tiempo de desarrollo y crecimiento vegetal. Por ello, estas técnicas son susceptibles de incorporar estructuras biodegradables que pierdan funcionalidad al cabo de pocos años. Por esta razón es frecuente emplear aceros muy finos, madera, textiles naturales o entramados de ramas y fibras.
La gran variedad de ideas puestas en práctica dificulta la clasificación de tipologías. A modo introductorio se distinguen los siguientes grupos:
Mantos flexibles de bloques de hormigón
Son soluciones prefabricadas de cierta complejidad tecnológica que pueden ser descritos como un pavimento abierto en el que se ha industrializado el proceso de colocación, con lo que se consigue actuar de forma barata bajo el agua. Están constituidos por unas piezas de hormigón cosidas en su plano mediante cables de acero. Se colocan en forma de manta sobre el suelo. La resistencia final de la solución se alcanza cuando, por los múltiples agujeros existentes, arraigan especies vegetales. Los cables de acero sólo son importantes durante la colocación y los primeros meses de funcionamiento.
La filosofía resistente se basa en la estabilidad por gravedad de los bloques, pues así soportan las tensiones superficiales. La base de reparto no está anclada en los primeros tiempos, y funciona por rozamiento gracias a la capacidad portante en el propio plano del manto.
Estas tipologías poseen alta durabilidad y elevada resistencia. La gran calidad de acabado las hace muy adecuadas en zonas urbanas o periurbanas, pero la estructura es demasiado cerrada como para permitir el desarrollo de árboles de ribera, efecto que limita la potencial integración en entornos menos humanizados.
Este grupo de actuaciones posee una gran variedad de posibilidades de colocación. Pueden emplearse gaviones a modo de muro de gravedad, pero en lo que se refiere a márgenes su uso se justifica por poseer una resistencia superficial alta y cierta permeabilidad vegetal, que debe ser potenciada, para acelerar el proceso de integración paisajístico natural, de por sí demasiado lento.
La filosofía resistente que los caracteriza suele ser, en unos casos, similar a la de los mantos flexibles de hormigón, y en otros, su empleo como elementos duros en actuaciones blandas. Rara vez se utilizan de forma aislada, y todavía están por desarrollar variantes e ideas con ellos. Se distinguen dos formas: gaviones in situ, consistentes en gravas confinadas sobre el terreno mediante mallazos de alambre, y gaviones prefabricados como bloques paralelepipédicos (a pesar de que tecnológicamente nada impide el diseño de otras formas espaciales), que se disponen ordenadamente a modo de diques.
Es necesario acumular experiencia en su uso para evaluar su durabilidad en nuestro entorno climático.
Su capacidad de integración paisajística depende del cuidado puesto en el diseño de la actuación, aunque el proceso natural que sigue consiste en una lenta contaminación de finos que proporcionan el sustrato mínimo para el arraigo de especies resistentes.
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Fig. 13. Sólo empleando prismáticos se puede reconocer la escollera que esconden las cañas. Con una previsión en proyecto se puede acelerar este proceso de integración. El entramado bloques-raíces es extremadamente estable. |
El problema de la estabilización de márgenes ha sido afrontado con excesivo énfasis en la cuestión estructural. En la actualidad es necesario valorar el entorno material como una riqueza y buscar nuevas posibilidades técnicas que, respetando la función de estabilidad, den lugar a actuaciones de mayor capacidad de integración paisajística.
Para ello existe una gran libertad de diseño. El estudio de condicionantes permite encontrar en cada caso soluciones particulares, ya sea por la morfología dada a la ribera, los materiales dispuestos, los procedimientos industriales aplicados en cada caso, la graduación de actuaciones tipo, la adaptación de tecnologías de otros campos al medio que nos ocupa, las especies vegetales empleadas o cualquier otro aspecto de diseño.
La tremenda dispersión que afecta a cualquier parámetro fluvial se refleja, en la práctica, en la ausencia de pautas generales para la realización de protecciones en riberas. La variabilidad geológica, biológica y climática convierte a cada río en un caso particular, y como tal debe ser tratado en lo que se refiere a sus márgenes.
Es necesario acumular experiencia en nuestro ámbito técnico en esta línea de proyectos, encontrando el equilibrio entre la incertidumbre que caracteriza a la innovación y la necesidad de actuar con la suficiente garantía global.
Empleando troncos, piedras, gaviones, alambres y hasta cuerdas, es posible estabilizar márgenes; son actuaciones de artesanía, de pequeña dimensión, de resistencia pequeña, rápidamente integrables en el medio y cuya durabilidad es alta si se emplea en su ámbito de eficacia, fuera del cual son muy débiles.
Empleando gaviones, geotextiles, mallazo, escollera, tierra vegetal, hidrosiembra, textiles naturales, elementos prefabricados, etc., y colocándolos mediante técnicas sistemáticas de mayor rendimiento, se puede conseguir soluciones estructurales de gran potencia resistente y perfectamente integrables en el medio.
Después de tantos años de actuar sobre los ríos con una actitud antropocéntrica, se está retornando al punto de partida. El estudio de la dinámica natural de los ríos indica que su estabilización es un arduo empeño. La existencia de importantes excedentes agrícolas en la cee y el consiguiente bajón del valor del terreno de cultivo están favoreciendo la actitud respetuosa hacia los procesos naturales asociados al río.
Tal vez ha llegado el momento de pensar en retornar a las riberas su original presencia en el territorio, ampliar el cauce inundable y aumentar el tamaño de las obras de drenajes para impedir que se atasquen con ramas y troncos en los procesos más graves de avenida.
Los beneficiarios finales de este cambio de enfoque seremos nosotros, satisfaciendo una necesidad que arranca de nuestro más profundo subconsciente de especie: hemos de reivindicar la fascinación casi genética del hombre por el agua, y defender el llamado uso escénico del medio fluvial.
