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GESTIÓN AMBIENTAL DE EMBALSES Y

RESTAURACIÓN DE RÍOS

GESTIÓN AMBIENTAL DE EMBALSES Y RESTAURACIÓN DE RÍOSMEJORAS: DE LA CONTINUIDAD LONGITUDINAL, TRANSVERSAL Y CONECTIVIDAD VERTICAL

•Dimensión longitudinal: longitud del canal principal

•Dimensión transversal: extensión variable del eje longitudinal desde nacimiento hasta desembocadura

•Dimensión vertical: conectividad del río con el medio hiporreico y sistemas hidrológicos subterráneos

DIMENSIÓN LONGITUDINAL, TRANSVERSAL Y VERTICAL DE LOS RÍOS

Existencia de barreras transversales al canal fluvial:

•Pérdida o alteración del hábitat: impide el transporte

de sedimentos y se altera el perfil natural del río

•Efecto barrera para especies migradoras

•Transformación y degradación de la vegetación de

ribera: eliminación de refugios y corredores

biológicos

Permeabilización de ríos


•Eliminación de barreras transversales

•Creación de pasos piscícolas

•Recuperación de la vegetación riparia

•Recuperación de la estructura y las funciones fluviales

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL


Pequeñas presas y azudes en desuso:

550 presas retiradas en los EEUU en los últimos 20 años (Granata

et al., 2008)

Impacto en los ecosistemas fluviales: efectos morfológicos,

ecológicos, sociales y económicos

Movilización de los depósitos retenidos (si el volumen de

agua almacenado es importante se aconseja el derribo por

fases)

Incisión acusada del cauce del río

Movilización por erosión de depósitos de fondo y márgenes

formados con la construcción de la presa.

El material de fondo movilizado discurre aguas abajo,

formándose en ocasiones nuevas barreras fluviales

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ELIMINACIÓN BARRERAS TRANSVERSALES

Imágenes: fases de eliminación del azul en el río Guadarrama. Lidia Arenillas Girola. “Tres proyectos de restauración fluvial en la cuenca del Tajo: escala de peces en el río Tiétar, eliminación de un azud en el río Guadarrama y técnicas de bioingeniería en el

parque natural del alto Tajo” . I Congreso Ibérico de Restauración Fluvial Restauraríos. León, 18-20 de Octubre 2011


DISPOSITIVOS DE FRANQUEO PARA PECES

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL



Se puede clasificar a los peces migratorios en tres grandes grupos: diadromos, potamodromos y oceanodromos.

Diadromos son peces migratorios que se mueven entre el mar y las aguas dulces. Pueden ser de tres tipos: anadromos, catadromos y anfidromos.

Anadromos Pasan la mayor parte de su vida en el mar, pero entran en las aguas dulces para reproducirse (potamotocos). Como la fase de mayor alimentación y crecimiento tiene lugar en el mar también se les denomina talasotrofos. Un ejemplo es el salmón.

Catadromos Pasan la mayor parte de su vida en las aguas dulces, pero van al mar a reproducirse (talasotocos). Como la fase de mayor alimentación y crecimiento tiene lugar en el río también se les denomina potamotrofos. Un ejemplo de ellos es la anguila.

Anfidromos Se mueven entre el mar y las aguas dulces o viceversa, pero no por causas reproductivas. Un ejemplo de ellos son los mújoles o lisas.

Potamodromos son peces migratorios cuyos movimientos tienen lugar exclusivamente en las aguas dulces. Un ejemplo de ellos es la trucha.

Oceanodromos (o talasodromos) son peces migratorios cuyos movimientos tienen lugar exclusivamente en el mar. Un ejemplo de ellos son los atunes.


Los dispositivos de franqueo de pueden definir como aquellas infraestructuras

hidráulicas cuya finalidad es el paso de los peces migradores de un lado al otro de un

obstáculo existente en el curso fluvial.

Deben conseguir la conectividad longitudinal y garantizar tanto de remonte como las

migraciones de descenso

El principio general de los dispositivos de franqueo consiste en atraer a los migradores

a un punto determinado del río aguas abajo del obstáculo a franquear e incitarlos a

pasar aguas arriba por medio de la abertura de la una vía de agua, o concentrándolos

para atraparlos y más tarde liberarlos aguas arriba del obstáculo.

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: DISPOSITIVOS DE FRANQUEO


ELECCIÓN DEL DISPOSITIVO DE FRANQUEO

Se consideraran los siguientes puntos:

Características de la concesión y caudales circulantes

Conocer qué caudal se va a disponer durante los periodos reproductivos de las especies objetivo para el diseño de peces.

Definición de las características del obstáculo

Es necesario conocer el desnivel del obstáculo donde se plantea el paso. Para ello necesitamos conocer la cota de la lámina de agua aguas abajo de la estructura y la cota de la lámina de agua sobre la rasante del azud.

Identificación de las especies objetivo

Según las especies presentes o potenciales de habitar en una masa se determinaran las características del paso de peces. Curvas de Beach


Pena (2004)


Para que un paso resulte eficaz es necesario que el pez pueda encontrar la entrada y franquear el obstáculo sin retraso, estrés o daños en su migración río arriba.

La entrada es la parte más importante del diseño de estos dispositivos, ya que de ella depende el franqueo del obstáculo (Clay 1995).

Para ello es necesario que se cumplan los siguientes condicionantes:

Buena ubicación y orientación del paso: Siempre lateral o hacia aguas abajo. Poza de entrada: Profundidad > 1 m y Superficie > 3 m2

Salida de agua: Sumergida y con fuerza (V > 2 m/s) Atracción al paso: Rebajes en el azud, canales paralelos, etc. (entre el 1-5 % Q periodo

de Migración) Dispositivos de guiado: Barreras físicas, eléctricas, sonoras, lumínicas, etc. que guíen a

los peces hacia la entrada.

Llamada


TIPOLOGÍA:

• ASCENSOR DE PECES

• ESCLUSA DE PECES (ESCLUSA BORLAND)

• RÍO ARTIFICIAL

• ESCALA DE RALENTIZADORES (ESCALA DENIL)

• ESCALA DE ARTESAS (ESTANQUES SUCESIVOS)

• RAMPA DE PIEDRA

• PASOS DE ANGUILAS

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ESCALAS PARA PECES



TIPOLOGÍA:

•Ascensor de peces: jaula o caja de ascensor donde se concentran los peces, que periódicamente sube y

vuelca los peces aguas arriba del obstáculo con una cierta periodicidad en función del número de peces que

estén intentando franquear el obstáculo. El flujo viene originado mediante un “by-pass”. El ciclo de

funcionamiento tiene una duración variable y regulable en función de las necesidades. Consta de varias fases:

captura de peces (introducción en cabina), subida, vertido y descenso

•Campo de aplicación:

•En lugares donde resulta ser la única posibilidad de resolver el problema de subida de peces.

•En el caso de alturas superiores a 10 m y de presas de regulación

•Dimensionamiento

•En estabulación:15 l/kg pez

•En bañera de ascensor: 6 l/kg pez

•Rejillas: malla rectangular con barrotes de sección cuadrada

•Separación barrotes: en función del tamaño de la especie



CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ASCENSOR DE PECES

Fases de funcionamiento

Fase de atracción: el flujo de agua entra en un depósito de estabulación, que puede coincidir o no con la caja del ascensor.

Fase de elevación: el ascensor asciende por unos raíles hasta la coronación de la presa.

Fase de salida de los peces: en la cual el tanque es inclinado y los peces son soltados directamente sobre el embalse o sobre un canal o tubería que los deja a una distancia segura dentro del embalse.

Fuente: A. Mtz. De Azagra, 1999


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ASCENSOR PARA PECES

http://www.rtve.es/alacarta/videos/programa/ascensor-rio-teverga-para-peces/790738/

http://www.rtve.es/alacarta/videos/programa/ascensor-rio-teverga-para-peces/790738/


Ventajas:

• Necesidad de espacio reducida

• Poco selectiva: adecuada tanto para especies vigorosas como para algo menos

• Válidas para cualquier desnivel

• Coste poco dependiente del desnivel a superar

• Conteo de peces sencillo

• Asegura el ascenso de peces

• Sólo requiere del caudal de llamada

Inconvenientes:

• Necesidad importante de obras de mantenimiento y complementarias

• Altos costes de construcción y gestión + vigilancia + mantenimiento + energía eléctrica

• Menos adecuada para especies de fondo y de pequeñas dimensiones

• No adaptada para descenso de peces

• Funcionamiento discontinuo

• Riego de mortalidad en subidas con avalanchas de peces

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ASCENSOR PARA PECES


Una esclusa para peces se compone generalmente de una cámara aguas arriba, situada al nivel del embalse, conectada a una cámara aguas abajo de grandes dimensiones por un conducto incluido o pozo vertical. En cada extremidad de las cámaras se instalarán compuertas automatizadas.

Se atrae al migrador a la cámara aguas abajo. Se incita al pez a salir de la esclusa creando en el interior una corriente descendente gracias a la abertura de un by-pass situado en la parte inferior del dispositivo (llamada).

Adaptada para grandes desniveles, condiciones de escaso espacio y escasa disponibilidad de agua

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ESCLUSA PARA PECES


Funcionamiento (duración del ciclo ente 1 y 5 horas)

• Fase de atracción: Las compuertas superior e inferior abiertas y el agua fluye a través de la esclusa para atraer a los peces a la cámara de estabulación.

• Fase de llenado en la cual la compuerta de entrada de peces se cierra y el agua entrante, bien directamente de la parte superior bien indirectamente dentro de la parte baja de la cámara a través de una válvula, causa que el nivel del agua dentro de la esclusa se eleve y se equilibre con el nivel de aguas arriba. Los peces se ven obligados a ascender a través del cuerpo de la esclusa.

CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ESCLUSLA DE PECES

Entre 1 h y 3 h

Entre 15 min y 30 min


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ESCLUSLA DE PECES

• Fase de salida de los peces durante la cual la compuerta inferior se abre parcialmente y la puerta de entrada de agua superior se maniobra para proporcionar un flujo de agua atractiva para atraer a los peces a salir de la cerradura. Los peces, entonces tiene la oportunidad de salir de la cámara de la esclusa y entrar en el cuerpo de agua río arriba.

• Fase de vaciado durante la cual la compuerta de aguas arriba se eleva por encima del nivel del agua aguas arriba de la esclusa, permitiendo el vaciado lento de la esclusa.

unos 15 minutos

Entre 0,5 h y 1 h


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: RÍO ARTIFICIAL

Río artificial: Consiste en la construcción de un verdadero río lateral, de un canal de tierra o rocoso, generalmente con una baja pendiente, que imita la estructura de los cursos fluviales naturales, que ofrece un camino alternativo a los peces de cara a sortear el obstáculo. Este tipo de soluciones no sólo crean una ruta para la migración de los peces si no que también crean un hábitat para ellos y otros organismos fluviales.Diseño: Creación de saltos espaciados mediante umbrales de fondoDando al río mayor naturalidad ubicando bloques, espigones y umbrales de forma aleatoriaVentajasSirve para el retorno de pecesExcelente integración naturalPosible uso adicional recreativo (ej. rafting)InconvenientesLimitada a pequeñas alturas (H≤2.5-3 m)Necesidad de niveles de agua estables en cabecera (o instalar dispositivos de regulación)

Costes de Ejecución: Entre 15.000 y 20.000 € por metro de desnivel salvado. No necesita ataguía.


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: RÍO ARTIFICIAL

Río artificial de Garaiko-errota (Río Leitzaran-Cuenca del río Oria). Fuente: Felipe Álvarez Rodríguez, Darío San Emeterio y Patxi Tamés Urdiain “Criterios de Diseño de las actuaciones en obstáculos realizadas por la Diputación Foral de Gipuzkoa. I Congreso Ibérico de Restauración Fluvial Restauraríos. León, 18-20 de Octubre 2011

Paso de umbrales triangulares propuesto y ensayado por Boiten (1990) en ríos de Holanda



Escala de ralentizadores (escala Denil): canal rectilíneo de fuerte pendiente (15-25%) con deflectores de fondo y laterales que provocan flujos secundarios que deceleran el flujo principal haciendo que puedan ser remontados por los peces (corrientes helicoidalies).

Diseño: uso de ábacos para determinar la carga necesaria al comienzo de la escala, el tirante del canal y la velocidad de la corriente, a través de la fijación de: ancho de canal, pendiente y tipo de ralentizador y caudal de diseño de la escala.

Tipologías:

Ralentizadores planos Ralentizadores Fatou Ralentizadores de fondo superactivos Ralentizadores de fondo gruesos



Campo de aplicación: adaptada a pequeños desniveles, en particular para equiparar viejos azudes de molinos y en el caso de escasa disponibilidad de espacio para la estructuraVentajas:

Pendiente máxima del 20-25% (reduce la obra) Menor coste que escalas de artesas Diseño sencillo Integración sencilla en obras ya existentes Poco mantenimiento y vigilancia Pasos con buena autolimpieza Construcción sencilla y robusta Buena llamada

Desventajas: Caudales relativamente altos No adaptada en el caso de niveles de caudal oscilantes Pasos selectivos Condiciones de funcionamiento estrictas (nivel de aguas arriba y abajo del obstáculo poco

cambiante) Sólo útiles para salvar desniveles pequeños (2-4 m)



Escala de ralentizadores (escala Denil)

Costes de Ejecución: 10.000 € por metro de desnivel a salvar, dependeindo del tipo de material (madera, aluminio, acero galvanizado, etc.).


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: ESCALAS DE ARTESAS

Escala de artesas (estanques sucesivos): escalera de agua con peldaños de unos 30 cm por la que circula un caudal a través de unos vertedero, hendiduras verticales y/u orificios.Son los pasos de peces más empleados. Pueden diseñarse de manera que no resulten selectivos. Su construcción admite cambios de dirección (más de 180 º)

Campo de aplicación:

Para desniveles pequeños y medios Para ríos grandes y pequeños Para centrales hidroeléctricas

Ventajas:

Técnica económica Adaptada a todas las especies piscícolas e incluso para invertebrados

Inconvenientes:

En caso de insuficiente caudal, peligro de insuficiente llamada






Escala de artesas

ESCALAS PARA PECES


Elementos a determinar en el diseño

•Intervalo de caudales•Desnivel entre depósitos consecutivos•Anchura mínima de una escotadura o vertedero•Longitud y situación recomendada para el deflector del vertedero•Tamaño mínimos de los orificios•Altura del umbral del vertedero•Profundidad media del estanque•Longitud del depósito•Ancho•Volumen del estanque•Potencia disipada por unidad de volumen•Pendiente media de la escala•Relación entre la longitud y anchura del vertedero•Relación entre la anchura del depósito y el ancho del vertedero•Velocidad máxima del chorro a través de orificio o vertedero•Fuerza de arrastre que experimenta un pez dentro de la corriente•Potencia desarrollada por el pez al nadar•Trabajo realizado en el desplazamiento•Distancia recorrida por el pez ascendiendo por una corriente•Curvas biológicas sobre sobre la capacidad atlética de un pez


Costes de Ejecución: Entre 15.000 y 30.000 € por metro de desnivel a salvar o entre 3.000 y 6.000 € por artesa


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: RAMPAS DE PIEDRAS

Rampa de piedra: estabilización del fondo del cauce de un río con piedras de notable dimensión en sustitución de un azud en la zona del salto. También puede ser realizada lateralmente en un azud. Presentan un plano inclinado con una pendiente siempre ≤ al 10 %, en la cual se insertan bloques de piedra de considerable tamaño.

Campo de aplicación: ríos con débil pendiente longitudinal y fondo de grava o arena

Ventajas: Consolidación inmediata del cauce.

- Ofrecen unas condiciones de paso y remonte mucho más adecuadas.- Presentan un aspecto más acorde con el entorno.- Permiten su uso como un elemento más de evacuación de caudales (compatible para el desagüe

del caudal ecológico).- No interfieren en la obra que salvan.- Bajo mantenimiento

Desventajas: - No pueden tener una pendiente superior al 15%, ni tampoco muy largas- Requieren una disponibilidad de espacio para poder construirse. - Exigen caudales más importantes para asegurar su funcionalidad. - Aplicables sólo a obstáculos de pequeña a mediana altura inferior a 2,5 m.



Efecto:Eliminación del salto del azudFunción hidráulica mejoradaPeriodo de intervención: en cualquier época del año (excepto época de reproducción)

Mantenimiento: obra automantenida (en ocasiones es necesarios limpiarla de depósitos)

Costes de Ejecución: Variable, depende de la anchura. Desde 20.000 € metro de desnivel salvado (para río de 20 m de ancho).


CONECTIVIDAD LONGITUDINAL: RAMPAS DE PIEDRASCONECTIVIDAD LONGITUDINAL: RAMPAS DE PIEDRAS

RAMPAS CONVENCIONALES:

-Construcción mediante la disposición de una escollera de piedras y cantos rodadazos de 0,6 a 1,2 m de tamaño a menudo unidos unos a otros.

-Pendiente máxima será de 10% para salmónidos y 5% para ciprínidos.



RAMPAS CON INCORPORACIÓN DE BLOQUES DE PIEDRA:

-Construcción de una de varias capas de escollera en la que se incorporan grandes bloques de roca para aumentar la rugosidad.

-Requiere estabilización en la zona de transición mediante la inclusión de un elemento de disipación de energía en la parte final.

-Los terraplenes laterales a lo largo de la rampa y en la zona inmediatamente posterior aguas abajo también deben asegurarse con escollera por encima de la cota media-alta del agua.



RAMPAS TIPO RÁPIDO-REMANSO:

-Deberán imitar una secuencia natural de rápidos y remansos.

-Pendientes máximas serán de un 10% para los salmónidos y un 5% para ciprínidos.

-En cuanto a la profundidad media mínima del agua en los remansos, se recomienda que sea de 0,5 m para ciprínidos y 0,4 m para salmónidos.


•Pasos de anguilas: pequeños canales con elementos verticales

tipo “Cepillo”. Fondo en grava permeable sólo parcialmente

•Campo de aplicación: como by-pass de azudes o presas

de expansión

•Ventajas:

•Coste de realización reducido

•Reducida necesidad de espacio

•Caudal muy bajo

•Desventajas

•Adaptada principalmente a anguilas

•Los tubos pueden bloquearse si no tienen un

correcto mantenimiento

•Insuficientes por si solos para la consecución de

continuidad biológica



ESCALAS PARA PECES

CONDICIONES GENERALES A SATISFACER

POR LAS ESCALAS:

•Entrada fácil de encontrar

•Tránsito sencillo

•Salida segura

•Franqueable por la totalidad de los peces

•Retraso mínimo en la migración (sin

amontonamientos)

•Funcional durante crecidas y estiajes

•Con mantenimiento periódico

CRITERIOS DE ELECCIÓN DEL TIPO DE PASO

•Grandes desniveles (H>8m): ascensores y esclusas

(razones económicas)

•Pequeños desniveles (H<4m): escalas de artesas y

ralentizadores

•Saltos pequeños (H<2,5m), caudales de diseño reducidos

(Q 100-500 l/s) y especies buenas nadadoras: escalas

Denil

•Versatilidad: escalas de estanques sucesivos

(recomendadas al ser muy poco selectivas y admitir

mayores cambios de nivel en las aguas manteniendo

funcionalidad)

•Con uso deportivo adicional: ríos artificiales y algunas

escalas de ralentizadores



https://www.youtube.com/watch?v=7PUSahI4Gg8

https://www.youtube.com/watch?v=7PUSahI4Gg8


ESCALAS PAR PECESCONECTIVIDAD TRANSVERSAL

•Aumento de la anchura del espacio de movilidad fluvial:

•Adquisición de terrenos incluidos por ej. dentro de la línea establecida como límite de zona inundable

para un T= 25 años

•Eliminación de los cultivos existentes en esta zona (destoconado y eliminación de restos mediante

trituración y transporte a vertedero o incineración in situ en el caso de cultivos arbóreos)

•Creación posterior de un estrato vegetal mediante siembras y plantaciones

•Adecuación de canalizaciones de obra dura

•Evaluación de funcionalidad y estado físico de las posibles canalizaciones paralelas al cauce principal

•Eliminación de barreras longitudinales

•Recuperación de meandros

•Retaluzados (disminución de altura, reducción pendiente taludes laterales

•Estabilización del lecho

•Ordenación de usos no compatibles


•Nivelación, descompactación de suelos•Mejora de la capacidad de retención de agua en el suelo

•Disminución de la escorrentía

•Aumento de la reserva de agua en el suelo

•Control de la erosión en márgenes

•Retirada de escombros y basuras

CONECTIVIDAD VERTICAL


BIBLIOGRAFÍA:•Martínez de Azagra Paredes, A. “Escalas para peces”. Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias.

Universidad de Valladolid (Campus de Palencia). 1ª Edición. Mayo, 1999. Publicaciones E.T.S.II.AA. Nº 26

•González del Tánago del Río, M., García de Jalón Lastra, D. “Restauración de ríos y riberas”. Escuela Técnica

Superior de Ingenieros de Montes. Fundación Conde del Valle de Salazar y Ediciones Mundi-Presa. Madrid, 1998.

•“Manual de Técnicas de Ingeniería Naturalística en Ámbito Fluvial”. Departamento de Ordenación del Territorio y

Medio Ambiente. Dirección de Aguas. Gobierno Vasco

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