aplicaciÓn de lodos para la restauraciÓn de taludes …

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E.T.S. de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

INFORME 2010 EXPEDIENTE GIASA: GGI1002/IDI0

APLICACIÓN DE LODOS PARA LA RESTAURACIÓN DE TALUDES DE

CARRETERA

AUTORES: Ignacio Mochón López (GIASA) Renato Herrera Cabrerizo (GIASA) Francisco Osorio Robles (Universidad de Granada) Juan de Oña López (Universidad de Granada) Andrés Ferrer Santiago (Universidad de Granada)

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INFORME 2010 EXPEDIENTE GIASA: GGI1002/IDI0

APLICACIÓN DE LODOS PARA LA RESTAURACIÓN DE TALUDES DE

CARRETERA

AUTORES: Ignacio Mochón López (GIASA) Renato Herrera Cabrerizo (GIASA) Francisco Osorio Robles (Universidad de Granada) Juan de Oña López (Universidad de Granada) Andrés Ferrer Santiago (Universidad de Granada) COLABORADORES José Luis Martin Gálvez (EMASAGRA) Irene Ortiz Martín (Paisajes del Sur)

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ÍNDICE 0. EMPRESAS INTEGRANTES.............................................................................4

1. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN........................................................4

2. OBJETIVOS.......................................................................................................6

3. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................7

3.1. VARIABLES DE ESTUDIO .............................................................................7

3.2. LOCALIZACIÓN DE LAS PARCELAS............................................................9

3.2.1. Localización de parcelas en Arjona-Porcuna (Jaén) ................................9

3.2.2. Localización de parcelas en Cártama (Málaga) .....................................10

3.3. DISEÑO Y EJECUCIÓN DE LAS PARCELAS .............................................11

3.3.1. Preparación del terreno..........................................................................11

3.3.2. Diseño y ejecución de parcelas y trampa de sedimentos.......................12

3.3.3. Estudio de las especies vegetales .........................................................18

3.3.4. Aplicación del lodo .................................................................................21

3.4. SEGUIMIENTO Y CONTROL.......................................................................30

3.4.1. Análisis de las muestras.........................................................................30

3.4.2. Control de las condiciones meteorológicas ............................................36

3.4.3. Cálculo de la superficie de cobertura vegetal por parcela......................37

3.4.4. Estimación de la erosión anual en la parcela .........................................39

3.4.5. Medida de erosión real en la parcela .....................................................49

4. DISCUSIÓN Y RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN.............................51

4.1. EXPERIENCIA DE LA CARRETERA ARJONA-PORCUNA.........................51

4.2. EXPERIENCIA DE LA CARRETERA CÁRTAMA.........................................52

6. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA...............................................................................61

APENDICE I: REPORTAJE FOTOGRÁFICO ARJONA..........................................62

APENDICE II: REPORTAJE FOTOGRÁFICO CÁRTAMA......................................75

APENDICE III: FICHA TÉCNICA RETIRADA DE FANGOS....................................88

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0. EMPRESAS INTEGRANTES

Este proyecto es consecuencia de un convenio de investigación, con

EXPEDIENTE GGI1002/IDIO, entre GIASA (Gestión de Infraestructuras de Andalucía

S.A.), la Universidad de Granada y EMASAGRA (empresa municipal de

abastecimiento y saneamiento de Granada).

El presente Convenio tiene por objeto colaborar con la Escuela Técnica

Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Granada

en actividades científicas de investigación y desarrollo tecnológico, intercambio de

expertos, asesoramiento técnico en las actuaciones realizadas por Gestión de

Infraestructuras de Andalucía, S.A. y formación de personal, mediante el

establecimiento de Convenios Específicos que se concretan en las siguientes

modalidades de participación.

1. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

La construcción de las modernas obras lineales ha tenido siempre ante la

sociedad un aspecto beneficioso por la mejora en las comunicaciones, pero ha llevado

detrás de sí, en muchos casos, una lacra histórica por el deterioro que ha supuesto en

los entornos naturales atravesados.

Ha sido una práctica muy extendida en toda la ingeniería viaria internacional el

diseño y la realización de taludes de carreteras atendiendo a criterios geotécnicos y

mecánicos, no teniendo presentes otros aspectos, como es el medio ambiente

afectado y una optimización de los recursos económicos disponibles.

Sin embargo, el cálculo, dimensionado y proyecto de los taludes de carreteras

y otras obras lineales ha dejado de circunscribirse sólo a los tradicionales problemas

de su estabilidad. Hoy día, la integración en el paisaje, la durabilidad de la explanada,

la recuperación de la vegetación en el entorno, la reducción de las pérdidas de suelo

por la erosión, son parámetros de diseño con tanta incidencia como el geotécnico. En

este sentido de integración, en la metodología tradicional de construcción de

infraestructuras viarias, de la variable medio ambiente e integración paisajística, se

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comienza a definir lo que se conoce como ecoestructuras, cuya definición es conseguir

un espacio natural que preserve y desarrolle ambientes y recursos vinculados con la

naturaleza, la vegetación y los cauces fluviales, donde ordenar el impacto de la

construcción urbana y del transporte sobre el medio.

Dentro de este panorama, los residuos urbanos están produciendo un grave

problema a la sociedad, principalmente porque se generan en cantidades ingentes y

su eliminación en vertederos o incineración no se ve hoy como una solución de futuro.

Además, se ha restringido de una manera deliberada su vertido por medio de

Directivas Europeas ya transpuestas en las legislaciones nacionales, que han

supuesto la búsqueda en toda la Unión Europea de nuevas soluciones medio

ambientales viables y con unos costes de reciclado que no supongan una lacra

excesiva para la sociedad.

Por tanto, con la aplicación de subproductos de plantas de tratamiento de

aguas residuales urbanas, se está ante un nuevo campo que no se ha analizado

desde una perspectiva de ingeniería viaria y ante un enfoque social de desarrollo

sostenible; por todo ello, se ha de investigar sobre las posibilidades de esta aplicación

y ante todo verificar que su ejecución no va a suponer ningún perjuicio en la calidad de

los terrenos de las márgenes de las carreteras, así como su viabilidad de aplicación a

nivel general en un proyecto de infraestructuras viarias, (consultar referencias 2,3 y 4

de la bibliografía).

En definitiva, se plantea una investigación consistente, básicamente, en la

“Utilización de Aguas Residuales Urbanas en la Protección de Taludes de Carreteras

frente a la Erosión” con la finalidad de poder establecer unos principios básicos en su

aplicación. Para llevar a cabo este estudio se han construido unas parcelas de

experimentación en la carretera Arjona-Porcuna (Jaén), en la A-305.

Con fecha Noviembre de 2007 se estudio la posibilidad de ampliar la

investigación con la construcción de otras 6 parcelas en los desmontes recién

ejecutados de en la Autovía de Guadalhorce, A-357, en Cártama. Así mismo se

pretende ampliar el estudio a otro lugar, con otras condiciones climáticas, suelos y

orientación de taludes diferentes.

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2. OBJETIVOS

El objetivo principal del proyecto es el estudio de viabilidad, tanto técnica como

económica, de la aplicación de subproductos de plantas de tratamiento de aguas

residuales urbanas para la fijación y revegetación de taludes de carreteras. Así mismo

se pretende conseguir que los terrenos de los taludes se constituyan como suelo con

capacidad edáfica para soportar vegetación.

Como subproductos de plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas se

entiende lodos procedentes del depurado de aguas residuales.

Las líneas maestras y estratégicas que definen la finalidad del proyecto son las

siguientes:

Identificación y valoración de las mejoras en el crecimiento vegetativo

de las plantaciones, analizando la viabilidad técnica y económica de

futuras actuaciones.

Determinación del modo en que afecta la aplicación de los lodos de

depuradora en la modificación de las propiedades del suelo.

Estudio de las diferentes fórmulas de trabajo para la hidrosiembra de

mezclas lodo-semilla y optimización de su puesta en talud.

Evaluación del beneficio que se obtiene en la fijación del suelo, por la

existencia de raíces superficiales, midiendo el material suelto

erosionado por la acción de los agentes atmosféricos.

Comprobación de la calidad de los lodos de depuración como

biorresiduos utilizados en la regeneración de la cobertura vegetal de la

superficie de taludes de obras viarias.

Los objetivos secundarios que se plantean para la consecución del objetivo

principal son los que se describen a continuación:

Optimización de la dosificación de lodos y semillas en la aplicación de

taludes de carreteras.

Análisis de los procedimientos de aplicación de lodos sobre taludes de

carreteras.

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3. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. VARIABLES DE ESTUDIO Durante el diseño de la investigación se han tenido en consideración los

siguientes parámetros y variables:

Ubicación de las parcelas objeto de estudio.

Orientación de las parcelas.

Tipo de terreno de los taludes.

Pendiente de los taludes.

Dimensiones de las parcelas de experimentación.

Selección de especies.

Dosificación de semillas.

Selección de lodos. Caracterización del suelo y de los lodos.

Estudio de cumplimiento de la normativa.

Dosificación de lodos.

Época de tratamiento.

Diseño de trampas a utilizar para la captura de sedimentos.

Calculo de la superficie de cobertura vegetal por parcela.

Estimación de la erosión real en la parcela mediante la fórmula teórica

de la USLE.

Medición de la erosión real del talud provocado por el agua de

escorrentía.

En cuanto al seguimiento del proceso, se han controlado y realizado un

seguimiento, de los siguientes parámetros:

En los suelos de los taludes se han controlado y estudiado: Parámetros

agronómicos: Humedad relativa, Densidad real, Densidad aparente, Extracto Húmico

total, Ácidos Húmicos, Ácidos Fúlvicos, Nitrógeno total, Nitrógeno nítrico, Nitrógeno

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amoniacal, pH, conductividad, materia orgánica, materia seca, Relación C / N, Calcio,

Magnesio, Sodio, Potasio (K2O), Sulfato y Fósforo (P2O5).

En cuanto a los lodos se ha controlado el contenido en metales pesados:

Hierro, Cobre, Zinc, Mercurio, Cadmio, Níquel, Plomo, Cromo.

En las parcelas se han controlado, los siguientes parámetros:

Control de la pluviometría de la zona.

Cálculo de la superficie de cobertura vegetal por parcela.

Control de la evolución de los parámetros agronómicos en las parcelas.

Uno de los parámetros principales que se pretende controlar y medir es

la erosión. Para ello, se han ejecutado en las parcelas unas trampas de

sedimentos, llamadas trampas Gerlach, que captan toda el agua de

escorrentía cuando se produce una lluvia y la conduce a unos

depósitos. Posteriormente, se procede a la pesada de los depósitos

para conocer la cantidad de sedimentos procedentes de la erosión de

los taludes (ver imagen 1).

Imagen 1: Trampa de sedimentos, trampa Gerlach 05/03/08.

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3.2. LOCALIZACIÓN DE LAS PARCELAS

3.2.1. Localización de parcelas en Arjona-Porcuna (Jaén) Las parcelas de desmontes localizadas en la carretera A-305, que une los

municipios de Arjona y Porcuna en la provincia de Jaén, se encuentran separadas de

las parcelas de terraplenes, aproximadamente un kilometro, estando estas últimas

más cerca de Arjona que las anteriores. La situación se puede observar en el plano

siguiente:

Los terraplenes se encuentran en las siguientes coordenadas, con la altitud,

orientación y pendiente indicadas:

Latitud: 37º 55’ 32,94” N

Longitud: 4º 5’ 55,00” O

Altitud: 317 metros

Orientación: Sureste

Pendiente: 2H:1V

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Los desmontes se encuentran en las siguientes coordenadas, con la altitud,


Latitud: 37º 54’ 46,16” N


Altitud: 347 metros

Orientación: Sureste

Pendiente: 2H:1V

3.2.2. Localización de parcelas en Cártama (Málaga) Las parcelas de desmontes localizadas en la carretera A-357, autovía del

Guadalhorce, que transcurre desde Málaga y pasa por Cártama, uniendo los pueblos

del interior de la provincia con la capital. La situación se puede observar en el plano

siguiente:

Los desmontes se encuentran en las siguientes coordenadas, con la altitud,


Latitud: 36º 43’ 9,55” N


Altitud: 80 metros

Orientación: Norte

Pendiente: 2H:1V

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3.3. DISEÑO Y EJECUCIÓN DE LAS PARCELAS

3.3.1. Preparación del terreno EXPERIENCIA DE ARJONA-PORCUNA

Para la experiencia de Arjona – Porcuna en la A-305, antes de la implantación

de las parcelas descritas en el apartado siguiente (4.3.2), se realizaron una serie de

actuaciones para acondicionar el terreno ya que los taludes no estaban recién

ejecutados y presentaban pequeñas matas de vegetación, que era necesario eliminar

para evitar interferencia con la investigación.

Lo que se realizó fue un desbroce mecanizado, mediante una desbrozadora de

hilo, para eliminar las pequeñas manchas de vegetación que existían en los taludes.

Con esta actuación se consiguió un talud con las mismas características que puede

tener uno recién ejecutado.

Así mismo una vez realizado el desbroce se retiraron los restos vegetales y se

limpiaron los taludes para evitar que en el suelo quedasen reservorios de semillas

procedentes de la vegetación eliminada.

Tras estas tareas de acondicionamiento se procedió a la construcción de las

parcelas, que se describen en el siguiente apartado, y al vallado de las mismas para

evitar el acceso de personas que puedan interferir en los resultados de la

investigación.

EXPERIENCIA DE CÁRTAMA

En el caso de la experiencia de Cártama, como las circunstancias eran

diferentes y los taludes se encontraban recién ejecutados, no fue necesario la

realización de un acondicionamiento del terreno, con lo cual se procedió directamente

a la construcción de las parcelas tal y como se describen en el siguiente apartado.

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3.3.2. Diseño y ejecución de parcelas y trampa de sedimentos DISEÑO DE LAS PARCELAS EN LA CARRETERA ARJONA-PORCUNA:

El proyecto consta de 6 parcelas de 100 m2, 10 x 10 m, en desmonte, y otras 6

con idénticas dimensiones en terraplén. Cada parcela queda delimitada por una

estructura de madera. Todas las parcelas de desmonte se encuentran al mismo nivel y

pendiente, ocurriendo lo mismo en terraplenes. De este modo se evitan errores a la

hora de la toma de resultados. Dichas parcelas se ejecutaron en el mes de marzo de

2007.

Imagen 2: Detalle parcela de experimentación en Arjona. 27/04/07.

DISEÑO DE LAS PARCELAS EN A-357, CÁRTAMA:

En este caso el proyecto consta de 6 parcelas de 25 m2, 5 x 5 m, todas ellas en

desmonte. Se han delimitado las parcelas mediante una estructura de madera. Así

mismo todas se encuentran al mismo nivel y pendiente, de este modo se evitan

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errores a la hora de la medición de resultados. Estas parcelas fueron ejecutadas a

finales de marzo de 2008.

Imagen 3: Detalle parcela de experimentación en Cártama. Día 4 de Abril de 2008.

DISEÑO DE LAS TRAMPAS DE SEDIMENTOS EN ARJONA-PORCUNA:

Las trampas para la captura de sedimentos, en la experiencia de Arjona, se

han realizado mediante una estructura, cuadrada, metálica de 2 x 2 m, quedando la

parte final del cuadrado como un embudo, lo cual incrementa levemente la superficie

de la trampa. Esta estructura se encuentra enterrada a 50 cm de profundidad en el

suelo de la parcela para evitar que el agua cuele por debajo de la trampa.

En el vértice del embudo se sitúa un tubo de aluminio de 50 mm de diámetro,

que será el encargado de canalizar el agua recogida en toda la estructura de la

trampa. Esta tubería de aluminio se conecta a otra de PVC, del mismo diámetro

mediante un empalme, Al final del recorrido de la tubería, aproximadamente 700 mm

se sitúa un cubo encargado de recoger todo el agua y sedimentos arrastrados que las

tuberías recogen de la estructura de la trampa.

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El cubo a su vez se encuentra perforado en su parte superior, conteniendo 6

agujeros de 50 mm, todos equidistantes entre ellos y al mismo nivel. El motivo de las

perforaciones es evitar la perdida de información en caso de excesivas lluvias, ya que

cada cubo tiene un volumen de 50 litros, con lo cual al tener 4 m2 cada trampa, basta

con tener 15 litros por m2 de escorrentía para llenarlos. Así mismo de uno de los

agujeros sale una tubería con igual dimensión que las anteriores que llega a otro cubo

de iguales dimensiones que el anterior, aunque este no se encuentra perforado. De

este modo, como se comentaba antes se evita la pérdida de datos, ya que en esta

segunda cubeta se recoge una sexta parte de lo que se pierde, con lo cual mediante

un cálculo matemático se puede obtener el resultado del total de materia erosionada

por expansión de la muestra. Para que este sistema funcione las cubetas han sido

colocadas a nivel y todas las perforaciones también, de este modo el agua caerá de

igual manera por cada una de las 6 perforaciones.

Imagen 4: Detalle de las trampas de sedimentos en Arjona. Estructura metálica y sistema de recogida por

tuberías y cubetas. 27/04/07.

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Todo el sistema de recogida y trampas es idéntico tanto para las parcelas en

desmonte como para las situadas en terraplén. El sistema de recogida de sedimentos,

al igual que las parcelas fue construido en Marzo de 2007.

DISEÑO DE LAS TRAMPAS DE SEDIMENTOS EN LA A-357, CARTAMA:

Para el caso de estas parcelas se pretende realizar una medición de la erosión

del total de la superficie de la parcela, 25 m2, para ello se ha seguido un diseño similar

al de las parcelas de Arjona, pero a mayor escala.

La recogida de sedimentos en la trampa estará realizada por un tubo de 150

mm, localizado al final de la estructura de madera de la parcela, que termina en

embudo como se puede observar en la imagen 5. Esta tubería desemboca en una

cubeta de 50 litros de volumen. En este caso al ser mayor la previsión de agua y

sedimentos recogida, a la cubeta se le realizó 8 perforaciones, situadas a la misma

altura 150 mm de la superficie de la cubeta. Los agujeros realizados en la cubeta son

de 50 mm de diámetro. Al igual que el diseño de la trampa de Arjona uno de los

agujeros se comunica con otra cubeta, sin perforar, mediante un tubo de 50 mm de

diámetro. Cuya misión es al igual que el caso de Arjona evitar la pérdida de

información. Así mismo todos los agujeros se encuentran equidistantes unos de otros

y en el mismo nivel, al igual que las cubetas.

Una modificación adicional de la experiencia en Cártama, además del

incremento de tamaño de la trampa, es que todas las cubetas se encuentran tapadas

para evitar la entrada de animales o la entrada de agua de lluvia.

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Imagen 5: Detalle de las trampas de sedimentos en Cártama. Estructura y sistema de recogida por

tuberías y cubetas. 14/07/08.

Todo el sistema de recogida y trampas es idéntico tanto para todas las

parcelas. El sistema de recogida de sedimentos, al igual que las parcelas fue

construido en Abril de 2008.

COLOCACIÓN DE PICAS:

Con la finalidad de contrastar la información obtenida por las trampas de

sedimentos, en Marzo de 2008 junto con la puesta en marcha de las parcelas de

Cártama, se decidió colocar un sistema de picas en las parcelas, tanto en la

experiencia de Arjona como en la de Cártama.

En el caso de Arjona dadas las condiciones del terreno y el estado de la

vegetación, se colocaron 9 picas de acero en cada parcela, siguiendo una cuadricula

que divide la parcela en 9 celdas y colocándose las picas en el centro de cada celda.

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En la experiencia de Cártama se colocaran 25 picas, según una maya de 1 x 1

m, que subdividirá la parcela en 25 celdas, en cada celda se colocó una pica, estas

picas están intercaladas y no alineadas en la vertical, cuya finalidad es evitar errores

en las mediciones por aparición de cárcavas o surcos, colocándose la pica en la

primera celda a 50 cm de la base y 25 cm del lateral izquierdo, la pica de la celda que

queda debajo se realizara a 50 cm de la base y 25 cm del lateral derecho y así se

repetirá en cada una de las columnas formadas por la maya. En la imagen 6 se

aprecia un ejemplo de este sistema. Las picas se encuentran clavadas con una

profundidad de 40 cm. Cada pica sobre sale del suelo 10 cm, marcados para realizar

la medición de la erosión a partir de este punto.

Imagen 6: Detalle colocación de picas en Cártama. Cada punto amarillo representa una pica.

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Imagen 6: Detalle de picas en Cártama. Cada punto naranja corresponde a una pica. 04/04/08.

3.3.3. Estudio de las especies vegetales Dado que la investigación se desarrolla en diferentes ciudades, con

condiciones climáticas, suelos y pendientes diferentes, y teniendo en cuenta que el

crecimiento de uno u otro tipo de vegetación está muy ligado a estos parámetros, en

este caso se utilizaron diferentes tipos de semillas, uno para la experiencia en Arjona

y otro para la de Cártama.

EXPERIENCIA EN ARJONA

Teniendo en cuenta la región en la que se encuentra Arjona y su encuadre

biogeográfico y bioclimático se buscaron semillas capaces de desarrollarse en estas

condiciones y que a su vez fuesen capaces de crecer rápidamente, para evitar que el

suelo se encontrase desprotegido durante largo tiempo. Así mismo se procuró que la

mezcla de semillas fuese comercial y habitual en estos sistemas de restauración

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mediante hidrosiembra. A continuación se indican las características biogeográficas de

la zona, bioclimáticas y la mezcla de semillas utilizada:

Biogeografía de Arjona:

Superprovincia Mediterráneo-Íbero atlántica

Provincia Bética

Sector Hispalense

Distrito Hispalense

Bioclimatología de Arjona:

Bioclima Pluviestacional oceánico

Termotipo Mesomediterráneo

Ombrotipo Seco-subhúmedo

Tipo térmico Templado-cálido

Mezcla se semillas usadas en Arjona:

% en la Mezcla Especie % de Pureza % de Germinación

20 Festuca Arundinacea 97,30 89

15 Dactylis Glomerata 98,10 95

15 Bromus Snermis 97,50 90

15 Onobrychis Sativa 99,70 78

10 Agropyrum Cristatum 98,45 86

10 Lolium Perenne 99,90 93

10 Melilotus Officinalis 99,50 75

5 Retama Sphaerocarpa 95,00 76

Tabla 1: Mezcla de semillas utilizadas en Arjona.

Esta mezcla se semillas se utilizó tanto en las parcelas en desmonte como en

las de terraplén, situadas en la misma carretera A-305.

EXPERIENCIA EN CÁRTAMA

En cambio en el caso de Cártama se utilizaron otro tipo de semillas de

vegetación también teniendo en cuenta la región en la que se encuentra y su

encuadre biogeográfico y bioclimático, siguiendo el mismo patrón que para el caso de

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Arjona se buscaron semillas capaces de desarrollarse en estas condiciones y que a su

vez fuesen capaces de crecer rápidamente, para evitar que el suelo se encontrase

desprotegido durante largo tiempo. Así mismo se procuró que la mezcla de semillas

fuese comercial y habitual en estos sistemas de restauración mediante hidrosiembra.

A continuación se indican las características biogeográficas de la zona, bioclimáticas y

la mezcla de semillas utilizada:

Biogeografía de Cártama:

Superprovincia Mediterráneo-Íbero atlántica

Provincia Bética

Sector Malacitano-Almijarense

Distrito Malacitano-Axarquiense

Bioclimatología de Cártama:

Bioclima Pluviestacional oceánico

Termotipo Termomediterráneo

Ombrotipo Seco-subhúmedo

Tipo térmico Templado-cálido

Mezcla se semillas usadas en Cártama:

% en la Mezcla Especie % de Pureza % de Germinación

20 Lolium Multiflorum - -

19 Festuca Arundinacea 97,30 89

17 Festuca Ovina - -

17 Paspalum Dilatatum - -

17 Medicago Sativa - -

7 Anthyllis Cystisoidis - -

2 Coronilla Juncea - -

1 Retama Sphaerocarpa 95,00 76

Tabla 2: Mezcla de semillas utilizadas en Cártama.

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3.3.4. Aplicación del lodo Antes de explicar la metodología seguida en la aplicación de los lodos se

indican las concentraciones que se estableció aportar en las parcelas, tanto en Arjona

como en Cártama, así como la distribución de las mismas.

EXPERIENCIA DE ARJONA-PORCUNA

Las características básicas de las parcelas y las dosis aplicadas son las

siguientes:

- Número de parcelas: 12 (6 en desmonte y 6 en terraplén).

- Dimensiones de las parcelas (10 m de anchura. La altura es la real de los

desmontes y terraplenes seleccionados, aproximadamente otros 10 m)

- Esquema de aplicación de lodos en Desmonte y en terraplén:

Donde:

- HST = Hidrosiembra tradicional

- LL = lodos Líquidos

- Dosis 1 = 50 gr/m2 de materia seca, de un lodo al 7,41% de materia seca

por litro de lodo.


por litro de lodo.


por litro de lodo.

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Imagen 7: Vista de los desmontes de Arjona. La dirección es de la parcela 6 a la 1, de izquierda a derecha

en la imagen. 27/04/07.

Imagen 8: Vista de los terraplenes de Arjona. La dirección es de la parcela 1 a la 6, de derecha a

izquierda en la imagen. 27/04/07.

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Parcela 1 (Desmonte y terraplén 1): Parcela en blanco, no se le ha realizado

ningún tipo de actuación. La razón de esta parcela es servir de control para comprobar

lo que ocurre si no se tratan los taludes, es un punto de referencia.

Parcela 2 (Desmonte y terraplén 2): En esta parcela se realizó una

hidrosiembra tradicional, el motivo de esta parcela es, al igual que la parcela 1, servir

de indicador y punto de partida para poder comprobar si el sistema experimental es

capaz de aportar unos resultados iguales, similares, mejores o peores que el sistema

tradicional, para las variables estudiadas.


hidrosiembra tradicional incluyendo la dosis 1 de lodos líquidos (50 gr/m2 de materia

seca aproximadamente).

Parcela 4 (Desmonte y terraplén 4): Se realizó una hidrosiembra tradicional

incluyendo la dosis 2 de lodos líquidos (200 gr/m2 de materia seca aproximadamente).




Parcela 6 (Desmonte y terraplén 6): En estas parcelas a diferencia de las

parcelas 3, 4, 5 no se realizó hidrosiembra, sino que se administró la dosis 3 de lodos

líquidos (400 gr/m2 de materia seca aproximadamente) junto con una dosis de semillas

a razón de 70 Kg de semilla por cada 5.000 litros de agua. Con esta parcela se

pretende estudiar si los lodos pueden suplir la función de los aditivos que se incluyen

en la hidrosiembra, como son el mulch, el pegamento y abonos.

Se debe mencionar que en todas las parcelas, tanto en desmonte como en

terraplén, se usaron las mismas semillas, manteniendo los porcentajes indicados en la

tabla 1. Así mismo las cantidades de semillas en Kg que se aportaron entre unas

parcelas y otras es la misma.

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METODOLOGÍA DE APLICACIÓN DE LOS LODOS EN ARJONA-PORCUNA

Antes de la aplicación del lodo se realizaron una serie de acciones que se

indican a continuación:

1. En cada parcela se colocó una tela de material inorgánico no percolante

en la zona central derecha, con unas dimensiones aproximadas de 50 x

40 cm y un peso aproximado de 150 gr. La función de estas telas era la

de servir como testigo para, tras su posterior secado y pesado, calcular

la cantidad de lodo que se aportó a cada parcela por m2 y comprobar si

las cantidades aportadas a cada parcela cumplían de un modo

aproximado lo indicado en el punto anterior sobre las dosis de lodo

establecidas (Dosis 1, Dosis 2 y Dosis 3). Dichos cálculos se muestran

a continuación:

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PARCELAS Dens. Tela g/m2 = 312,5

Peso recipiente (g)

Peso final seco (g)

Peso Tela + aporte (g)

Superficie (m2)

Peso tela (g)

Peso real aporte (g)

Aporte por ud.sup (g/m2)

T2 400,00 687,00 287,00 0,29 93,63 193,37 645,44

T3 404,00 804,00 400,00 0,30 95,03 304,97 1002,86

T4 396,00 727,00 331,00 0,22 70,00 261,00 1165,19

T5 397,00 767,00 370,00 0,23 73,19 296,81 1267,35

T6 400,00 657,00 257,00 0,21 66,69 190,31 891,81

D2 397,00 626,00 229,00 0,24 74,94 154,06 642,46

D3 404,00 694,00 290,00 0,24 74,66 215,34 901,39

D4 404,00 681,00 277,00 0,24 74,03 202,97 856,77

D5 396,00 715,00 319,00 0,24 76,19 242,81 995,95

D6 397,00 630,00 233,00 0,30 94,03 138,99 461,84

Tabla 3: Medición del aporte real de lodo en g/m2 a cada parcela en Arjona, obtenido a partir de la tela testigo.

26 E.T.S. de Ingeniería de Caminos,

Canales y Puertos

2. Se transportaron en camión cisterna los lodos, procedentes de la EDAR

Churriana Sur, Granada, cuya titularidad pertenece a EMASAGRA

(Empresa Municipal de Aguas y Saneamiento de Granada). Dichos

lodos fueron traspasados de camión cisterna de 23.000 litros, mediante

una motobomba, a la cuba de la hidrosembradora de 6.000 litros de

capacidad. El lodo bombeado tenía una concentración de materia seca

aproximada de entre 7,4% y 7,8%.

En cuanto a la aplicación cabe destacar que en medida que pasaba el

tiempo, el lodo contenido en el camión cisterna se asentaba y

complicaba su posterior extracción para incorporarlo en la

hidrosembradora. De aquí se puede concluir que para facilitar la

aplicación en caso de obtener lodos de estas características sería

bueno mantener el lodo en continuo movimiento para evitar su

asentamiento.

3. No se realizó dilución alguna de los lodos ni en la cisterna ni en la cuba

de la hidrosembradora, procediendo a la incorporación del resto de

elementos de siembra en la cuba a las siguientes proporciones:

PRIMERA PASADA:

• En esta primera pasada se aplicó el lodo a las parcelas en las

concentraciones establecidas, para ello se realizaron varias

pasadas hasta conseguir, aproximadamente, la concentración de

materia seca establecida para cada parcela.

SEGUNDA PASADA:

• Se aplicó la hidrosiembra tradicional, preparada para una

superficie de unos 2000 m2, con las proporciones siguientes:

Semilla: 70 Kg

Agua: 5.000 litros

Mulch: 160 Kg

Abono: 100 Kg


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Estabilizador: 1,5 Kg (aproximadamente el 1% del peso del

mulch)

TERCERA PASADA:

• Se aplicó la hidrosiembra tradicional, preparada para una

superficie de unos 2000 m2, con las proporciones siguientes:

Semilla: 0 Kg

Agua: 3.000 litros

Mulch: 320 Kg

Abono: 0 Kg

Estabilizador: 3 Kg (aproximadamente el 1% del peso del

mulch)

EXPERIENCIA DE CÁRTAMA

Las características básicas de las parcelas y las dosis aplicadas son las

siguientes:

- Número de parcelas: 6 en desmonte.

- Dimensiones de las parcelas 25 m2, 5 x 5 metros.

- Esquema de aplicación de lodos en Desmonte y en terraplén:

Donde:

- HST = Hidrosiembra tradicional

- LL = lodos Líquidos


por litro de lodo.


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por litro de lodo.


por litro de lodo.

Imagen 9: Vista de los desmontes de Cártama. La dirección es de la parcela 6 a la 1, la más cercana es la

6 y la 1 la más lejana. 08/09/08.

Parcela 1 (Desmonte 1): Parcela en blanco, no se le ha realizado ningún tipo

de actuación. La razón de esta parcela es servir de control para comprobar lo que

ocurre si no se tratan los taludes, es un punto de referencia.

Parcela 2 (Desmonte 2): En esta parcela se realizó una hidrosiembra

tradicional, el motivo de esta parcela es, al igual que la parcela 1, servir de indicador y

punto de partida para poder comprobar si el sistema experimental es capaz de aportar

unos resultados iguales, similares, mejores o peores que el sistema tradicional, para

las variables estudiadas.


Canales y Puertos

Parcela 3 (Desmonte 3): En esta parcela se realizó una hidrosiembra

tradicional incluyendo la dosis 1 de lodos líquidos (250 gr/m2 de materia seca

aproximadamente).

Parcela 4 (Desmonte 4): Se realizó una hidrosiembra tradicional incluyendo la

dosis 2 de lodos líquidos (500 gr/m2 de materia seca aproximadamente).




Parcela 6 (Desmonte y terraplén 6): En estas parcelas a diferencia de las

parcelas 3, 4, 5 no se realizó hidrosiembra, sino que se administró la dosis 3 de lodos

líquidos (1000 gr/m2 de materia seca aproximadamente) junto con una dosis de

semillas a razón de 70 Kg de semilla por cada 5.000 litros de agua. Con esta parcela

se pretende estudiar si los lodos pueden suplir la función de los aditivos que se

incluyen en la hidrosiembra, como son el mulch, el pegamento y abonos.

Se debe mencionar que en todas las parcelas se usaron las mismas semillas,

manteniendo los porcentajes indicados en la tabla 2. Así mismo las cantidades de

semillas en Kg que se aportaron entre unas parcelas y otras es la misma.

METODOLOGÍA DE APLICACIÓN DE LOS LODOS EN CÁRTAMA

Para la experiencia en Cártama se siguió la misma metodología que en Arjona,

con la diferencia de las cantidades de lodos aportadas, visto en apartados anteriores.


Canales y Puertos

3.4. SEGUIMIENTO Y CONTROL

3.4.1. Análisis de las muestras ANÁLISIS DE LA MUESTRA DE LODOS

Antes de la aplicación de los lodos se tomaron muestras de los mismos para

ser analizadas con la finalidad de obtener los parámetros agronómicos y los metales

pesados de los mismos.

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA MUESTRA DE LODOS

Los lodos analizados proceden la estación depuradora de aguas Estación Sur,

propiedad de la empresa EMASAGRA de Granada. Dichos lodos fueron analizados el

26 de abril de 2007 por los laboratorios Appus Labaqua, a petición de los laboratorios

de EMASAGRA, S.A. La muestra de lodos analizada es de 1 litro.

Los resultados para dichos lodos se presentan a continuación:

Metales Pesados

Resultados mg/kg m.s.

Dosis 50 g/m2 m.s.

Dosis 200 g/m2 m.s.

Dosis 400 g/m2 m.s.

Cadmio 2,00 0,10 0,40 0,80

Cobre 185,00 9,25 37,00 74,00

Cromo 156,00 7,80 31,20 62,40

Mercurio 1,76 0,09 0,35 0,70

Niquel 69,00 3,45 13,80 27,60

Plomo 76,00 3,80 15,20 30,40

Zinc 669,00 33,45 133,80 267,60

Tabla 4: Contenido en metales pesados de los lodos de Arjona.

Parámetros agronómicos Contenido en la muestra

Ácidos fúlvicos 7,00 %

Ácidos húmicos < 0,10 %

Extracto húmico total 8,40 %

Relación Carbono/Nitrógeno 3,40 (sin unidad)

Carbono orgánico 18,80 %


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Materia orgánica 41,90 %

Nitrógeno Kjeldahl 5,50 % de nitrógeno

Tabla 5: Parámetros agronómicos de los lodos de Arjona.

ANÁLISIS DE LA MUESTRAS DE SUELOS

Previo a la aplicación de los lodos se tomaron muestras de los suelos para ser

analizadas con la finalidad de obtener los parámetros agronómicos y la concentración

de metales pesados de los mismos.

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA MUESTRA DE SUELOS DE ARJONA

Se analizaron suelos procedentes de 3 desmontes y 3 terraplenes de los

taludes utilizados para la experiencia en Arjona. Dichos suelos fueron analizados el 26

de abril de 2007 por los laboratorios Appus Labaqua, a petición de los laboratorios de

EMASAGRA, S.A. Cada una de las muestras de suelos analizados pesaba 1 Kg. Los

resultados obtenidos para dichos suelos son los siguientes:

Metales Pesados

Resultados D1 mg/kg m.s.



Cadmio < 1,00 < 1,00 < 1,00

Cobre 21,00 17,00 18,00

Cromo 39,00 39,00 37,00

Fósforo 0,10 0,09 0,09

Hierro 18031,00 18699,00 17366,00

Mercurio <0,10 <0,10 <0,10

Niquel 12,00 13,00 13,00

Plomo 5,00 5,00 5,00

Zinc 30,00 31,00 30,00

Tabla 6: Contenido en metales pesados de los suelos en desmonte de Arjona.


Canales y Puertos

Metales Pesados

Resultados T1 mg/kg m.s.



Cadmio < 1,00 < 1,00 < 1,00

Cobre 18,00 19,00 18,00

Cromo 36,00 37,00 36,00

Fósforo 0,08 0,09 0,09

Hierro 16253,00 17334,00 16542,00

Mercurio <0,10 <0,10 <0,10

Niquel 12,00 13,00 12,00

Plomo 8,00 10,00 9,00

Zinc 27,00 29,00 27,00

Tabla 7: Contenido en metales pesados de los suelos en terraplén de Arjona.

Parámetros agronómicos

D1 D2 D3 T1 T2 T3

Ácidos fúlvicos % 0,30 0,40 0,50 0,80 0,60 0,60

Ácidos húmicos % <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10

Extracto húmico total % 0,10 0,20 0,30 0,40 0,40 0,30

Relación % Carbono/Nitrógeno

8,70 10,80 13,00 7,50 7,70 8,00

Carbono orgánico % 0,30 0,40 0,30 0,50 0,50 0,50

Materia orgánica % 0,60 0,80 0,70 1,10 1,20 1,20

Nitrógeno Kjeldahl g/Kg m.s.

<0,50 <0,50 <0,50 <0,70 <0,70 <0,70

Tabla 8: Parámetros agronómicos de los suelos de Arjona.

Como se puede comprobar observando y comparando las tablas 5 (parámetros

agronómicos de los lodos) y 8 (parámetros agronómicos de los suelos), los parámetros

agronómicos obtenidos del análisis de los lodos son mejores que el obtenido de los

suelos de Arjona, esto es debido a la degradación que han sufrido los suelos como

consecuencia de la construcción de la carretera, y al alto contenido del lodo en materia

orgánica.


Canales y Puertos

Como se puede observar en la tabla 8, los ácidos fúlvicos, en ninguno de los

taludes llega al 1%, en cambio en los lodos (tabla 5) el contenido de ácido fúlvico es

del 7%, lo cual es importante por ser materia orgánica descompuesta disponible para

la vegetación.

Si se analiza el extracto húmico total, en el caso de los suelos es inferior al 1%

en todos los taludes, frente al 8,40% en los lodos. Este extracto es la suma de todos

los ácidos húmicos (fúlvico y húmico), que son la fracción orgánica del suelo soluble

en el medio alcalino, necesario para la formación de un suelo evolucionado y la

vegetación.

Otro parámetro a destacar es la relación carbono – nitrógeno, que da una

proporción de nitrógeno en el suelo, es importante que esta relación no sea muy alta

debido a que cuanto mayor es la relación menor cantidad de nitrógeno existe en el

suelo, y el nitrógeno es un nutriente imprescindible para el crecimiento de las plantas,

y en la mayoría de los casos es un limitante del crecimiento de las mismas. Como se

puede observar en las tablas esta relación es menor para los lodos que para los

suelos, con lo cual el aporte de lodos al suelo va a provocar que exista más cantidad

de nitrógeno en el suelo y por tanto este nutriente no sea limitante.

Otro indicador para el nitrógeno es el nitrógeno Kjeldahl, que en el caso de

suelos es muy bajo, inferior al 1%, y en los lodos es del 5,5%. Este parámetro

repercutirá del mismo modo que el caso explicado en el párrafo anterior.

Otro dato importante a destacar en la comparación de los parámetros

agronómicos entre suelos y lodos es el porcentaje en materia orgánica, el cual es

necesario que sea elevado para dotar al suelo de nutrientes, soporte para la

vegetación, base para la formación de un suelo estructurado y con textura, así como

brindar protección al suelo frente a la erosión hídrica.

En cambio si se comparan los resultados obtenidos para los metales pesados,

los lodos son peores por contener mayor cantidad de estos.

De esta comparación se puede decir que los lodos son una buena enmienda

orgánica para los suelos, porque aportan lo que estos necesitan para soportar y

favorecer el crecimiento de vegetación.


Canales y Puertos

Como actividad a realizar en siguientes avances de esta investigación se

propone la nueva realización de una analítica de los suelos para comprobar su

evolución y verificar lo comentado en el párrafo anterior.

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA MUESTRA DE SUELOS DE CÁRTAMA

Se analizó el suelo previo a la realización de la hidrosiembra, y dada la

pequeña superficie de esta nueva aplicación solo se analizó una muestra de suelo.

Dicho suelo fue analizado por los laboratorios Appus Labaqua, a petición de los

laboratorios de EMASAGRA, S.A. La muestra de suelo analizado pesaba 1 Kg. Los

resultados obtenidos para dicho suelo son los siguientes:

Metales Pesados Resultados mg/kg m.s.

Cadmio < 1,00

Cobre 22,00

Cromo 116,00

Fósforo 0,069

Hierro 35326,00

Mercurio <0,10

Niquel 94,00

Plomo 9,00

Zinc 52,00

Tabla 6: Contenido en metales pesados del suelo de Cártama.

Parámetros agronómicos D1

Ácidos fúlvicos % <0,10

Ácidos húmicos % <0,10

Extracto húmico total % <0,10

Relación % Carbono/Nitrógeno 3,60

Carbono orgánico % <0,20

Materia orgánica % 0,20

Nitrógeno Kjeldahl g/Kg m.s. <1,00

Tabla 8: Parámetros agronómicos del suelo de Cártama.


Canales y Puertos

Como se puede comprobar observando las tablas (parámetros agronómicos de

los lodos y parámetros agronómicos de los suelos), los parámetros agronómicos

obtenidos del análisis de los lodos son mejores que el obtenido de los suelos de

Cártama, al igual que ocurre con los suelos de Arjona, esto es debido a la degradación

que han sufrido los suelos como consecuencia de la construcción de la carretera, y al

alto contenido del lodo en materia orgánica.

Como se puede observar en la tabla, los ácidos fúlvicos del suelo no llegan al

1%, en cambio en los lodos, el contenido de ácido fúlvico es del 7%, lo cual es

importante por ser materia orgánica descompuesta disponible para la vegetación.

Si se analiza el extracto húmico total, en el caso de los suelos es inferior al 1%,

frente al 8,40% en los lodos. Este extracto es la suma de todos los ácidos húmicos

(fúlvico y húmico), que son la fracción orgánica del suelo soluble en el medio alcalino,

necesario para la formación de un suelo evolucionado y la vegetación.

Nitrógeno, el análisis Kjeldahl, es muy bajo, inferior al 1%, y en los lodos es del

5,5%. Este parámetro repercutirá directamente sobre la vegetación ya que el nitrógeno

es un nutriente limitante del crecimiento vegetal, e interesa la existencia de mayores

proporciones del mismo en el suelo.

Otro dato importante a destacar en la comparación de los parámetros

agronómicos entre suelos y lodos es el porcentaje en materia orgánica, el cual es

necesario que sea elevado para dotar al suelo de nutrientes, soporte para la

vegetación, base para la formación de un suelo estructurado y con textura, así como

brindar protección al suelo frente a la erosión hídrica.

En cambio si se comparan los resultados obtenidos para los metales pesados,

los lodos no varían en exceso con los resultados obtenidos para este suelo.

De esta comparación se puede decir que los lodos son una buena enmienda

orgánica para los suelos, porque aportan lo que estos necesitan para soportar y

favorecer el crecimiento de vegetación.

Como actividad a realizar en siguientes avances de esta investigación se

propone la nueva realización de una analítica de los suelos para comprobar su

evolución y verificar lo comentado en el párrafo anterior.


Canales y Puertos

3.4.2. Control de las condiciones meteorológicas Durante todo el periodo transcurrido se han controlado las variables

meteorológicas: Precipitación y temperatura. El interés en realizar un seguimiento de

estos parámetros reside en su implicación en uno de los objetivos de esta

investigación, como es el caso de la erosión provocada en las parcelas por la

precipitación.

La temperatura es igualmente importante porque se encuentra muy ligada al

factor de crecimiento de la vegetación, pues en gran medida el crecimiento de la

misma está influenciado por la temperatura.

Los datos de precipitación han sido obtenidos de la Agencia Estatal de

Meteorología, procedentes de las estaciones meteorológicas localizadas en Arjona, a

una altitud de 410 metros sobre el nivel del mar y con coordenadas X=407312 e

Y=4199321; y Cártama, a una altitud de 95 metros sobre el nivel del mar y con

coordenadas X=350221 e Y=4064985:

AÑO MES PRECIPITACIÓN (mm/m2) ARJONA

PRECIPITACIÓN (mm/m2) CARTAMA

2009 ENERO 63,00 22,80

2009 FEBRERO 56,20 85,60

2009 MARZO 30,00 50,40

2009 ABRIL 29,60 31,00

2009 MAYO 11,40 7,40

2009 JUNIO 1,60 0,20

2009 JULIO 0,10 0,10

2009 AGOSTO 0,20 0,10

2009 SEPTIEMBRE 55,20 16,80

2009 OCTUBRE 24,40 26,80

2009 NOVIEMBRE 23,80 16,20

2009 DICIEMBRE 275,60 216,00

2009 TOTAL ANUAL 595,50 473,40

Tabla 9: Precipitación mensual para el año 2009, Arjona y Cártama.


Canales y Puertos

AÑO MES PRECIPITACIÓN (mm/m2) ARJONA

PRECIPITACIÓN (mm/m2) CARTAMA

2010 ENERO 108,80 196,20

2010 FEBRERO 184,20 210,00

2010 MARZO 102,40 92,40

2010 ABRIL 28,20 112,40

2010 MAYO 25,80 11,60

2010 JUNIO 35,00 7,20

2010 JULIO 0,10 0,60

2010 AGOSTO 16,00 0,40

2010 SEPTIEMBRE 29,60 39,20

2010 OCTUBRE 84,60 40,80

2010 NOVIEMBRE 105,20 90,20

2010 TOTAL ANUAL 719,90 801,00

Tabla 10: Precipitación mensual para el año 2010, Arjona y Cártama.

3.4.3. Cálculo de la superficie de cobertura vegetal por parcela

El cálculo de la cobertura vegetal solo se ha obtenido para la experiencia de

Arjona, esto es debido a que la experiencia en Cártama aun no tiene vegetación

debido a que sólo lleva desde abril en funcionamiento. Para el caso de Arjona la

metodología seguida es la siguiente:

1. En primer lugar se fue de visita a campo y se observaron las diferentes

parcelas, con la intención de hacer una inicial aproximación a simple

vista de la cobertura.

2. Posteriormente se realizaron fotografías de cada una de las parcelas.

Estas imágenes debían ser lo más estrictamente centradas y

capturando el total de la parcela.

3. Dichas fotos se rasterizaron mediante un software apto para este fin, en

este caso el software usado ha sido ARCMAP, de la casa ESRI.


Canales y Puertos

4. Una vez rasterizadas las imágenes se creó una capa poligonal para

cada una de las imágenes. Esta capa contenía un polígono de igual

tamaño que la parcela capturada en la imagen.

5. Tras la creación del polígono se recortó la imagen en función de éste,

de este modo se obtiene un nuevo raster de la imagen en el cual solo

se observa lo que existe en el interior de la parcela.

6. Tras el paso anterior se realizó una detección en el raster de los

diferentes colores que se presentaban en las imágenes. Durante este

proceso se intensificaron algunos colores que el programa no detectaba

bien o confundía, obteniendo así un pequeño error, aunque también se

afinaba más el proceso.

7. Una vez detectados los diferentes colores del raster, se realizó un

conteo con software de la cantidad de pixeles que ocupaba cada color,

obteniendo así, con la suma de todos, el total de pixeles de la imagen. A

continuación se procedió a calcular los porcentajes que presentaba

cada color.

8. Una vez obtenidos los porcentajes de cada color se identificó que

representaba cada uno de ellos, en este caso solo se identificaron los

porcentajes que representaban la vegetación existente en la parcela,

obteniendo así una aproximación de la cobertura vegetal existente en

cada una de las parcelas.

La metodología utilizada presenta varias limitaciones debido a la inclinación de

los taludes y la altura de la cobertura vegetal, pues al realizar la fotografía desde la

carretera no se obtiene una imagen del plano de la superficie, pues para obtener este

plano hubiera sido necesario realizar la fotografía desde el aire. La otra limitación se

encuentra en la interpretación de los colores de los pixeles por parte del programa,

pues los pixeles correspondientes a las plantas secas y menos coloridas el programa a

veces lo confundía como si fuese suelo. Pero tras obtener los resultados se

contrastaron con lo inicialmente observado en el terreno. De esta comparación entre lo

calculado y lo observado se puede concluir con que es aceptable el resultado obtenido

con los cálculos.


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3.4.4. Estimación de la erosión anual en la parcela Para la estimación de la erosión anual se ha utilizado la Ecuación Universal de

Pérdida de Suelo, comúnmente conocida como USLE (del inglés Universal Soil Loss

Equation, 1978), elaborada en un principio por Wischmeier y Smith en 1978. Este

modelo es de gran utilización porque plantea el proceso de erosión basándose en un

pequeño número de factores: la erosividad de la lluvia, erosionabilidad del suelo,

topografía del terreno, cobertura vegetal y tipo de prácticas de cultivo.

METODOLOGÍA

En el método USLE, las pérdidas de suelo A (en Tm/ha/año expresadas en el

Sistema Internacional) vienen dadas por la siguiente expresión:

A = R*K*L*S*C*P

Donde:

R = Índice de erosión pluvial.

K = Factor de erosionabilidad del suelo.

L = Factor longitud de pendiente (ladera de máxima pendiente).

S = Factor pendiente.

C = Factor de cultivo.

P = Factor prácticas de cultivo.

FACTOR R

El factor R, que representa la erosividad de la lluvia, se ha calculado mediante

el índice de Fournier modificado (Fm), según la expresión:

Donde:

Pi = Precipitación mensual

Pt = Precipitación anual


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FACTOR C

El factor C de cobertura vegetal indica la protección que la cobertura vegetal

presta al suelo al interceptar las gotas de lluvia y amortiguar su energía de impacto

disminuyendo el efecto erosivo. El valor de este factor es una relación entre las

pérdidas de suelo fértil con la cobertura vegetal actual.

FACTOR P

El factor P de prácticas de cultivo se incluye en modalidades como el cultivo

siguiendo curvas de nivel o el cultivo en fajas. En esta investigación a no tratarse para

cultivos, tanto para Arjona como para Cártama, al no realizarse prácticas de cultivo se

tomará como valor de P el más alto que es 1.

FACTOR K

El factor K de erosionabilidad del suelo representa la susceptibilidad del suelo a

ser erosionado. En este factor se tiene en cuenta la textura de suelo, obtenida a partir

de sus datos de granulometría, contenido en materia orgánica, estructura y

permeabilidad del suelo.

Estos datos se aplican sobre el siguiente gráfico y se obtiene el factor K:

Figura 1: Nomograma para el cálculo del factor K, para la USLE.


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FACTOR LS

La USLE tiene en cuenta la topografía del terreno mediante la introducción del

factor L de longitud de la pendiente del terreno y del factor S de pendiente.

Conociendo los metros del terreno y la pendiente en grados aplicando el siguiente

gráfico se obtiene el factor LS.

Figura 2: Cálculo del factor LS, para la USLE.

Una vez obtenidos todas las variables de la formula se multiplican y se obtiene

el resultado de la pérdida de suelo en Tm/ha/año.


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EXPERIENCIA EN ARJONA

USLE Desmontes:

Factor R: Según la fórmula establecida y los datos de precipitación incluidos

en el apartado anterior, el valor de R para el periodo Abril de 2.009 – Marzo de 2010,

es:

R = 145453,21/817,30 = 177,97

Factor C: Para el cálculo de la cobertura vegetal se han utilizado los índices de

cobertura vegetal, medios para todo el periodo, obtenidos durante la experimentación,

véase tabla de cobertura vegetal en el apartado 5. El valor de C para los desmontes,

media del periodo Abril de 2009 – Marzo 2010, es:

D1, parcela control sin cobertura vegetal = 0,92

D2, solo hidrosiembra tradicional = 0,37

D3, hidrosiembra tradicional y dosis 1 de lodos = 0,26



D6, dosis 3 de lodos y semillado sin hidrosiembra = 0,43

Los resultados de este factor de cobertura vegetal, son estimados, dado que

gran periodo del tiempo no poseían cobertura vegetal y resulta complejo calcular una

cifra exacta, aunque para este caso se ha utilizado una media de la cobertura vegetal

existente durante todo el periodo evaluado.

Factor K: El facto K para los desmontes de Arjona es de 0,18 debido a que no

posee estructura como suelo (por las características que debe cumplir en su

construcción durante la obra), su permeabilidad es muy baja por el alto contenido en

arcillas, limos y su compactación, siendo además muy bajo el contenido en materia


Canales y Puertos

orgánica; como se puede observar en los parámetros agronómicos estudiados en

apartados anteriores.

Factor LS: La longitud del terreno en todos los desmontes es la misma de 10

metros, con lo cual L = 10. Para el caso de S, la pendiente al igual que el caso anterior

es igual para todos los desmontes, siendo S = 30º. Con lo cual el valor de LS = 4,5.

Una vez obtenidos todos los parámetros se aplica la formula:

A = R*K*L*S*C*P

Obteniendo como resultado de A el suelo erosionado para el periodo Abril de

2007-Marzo de 2008, en Tm/ha/año. En este caso se ha obtenido un índice de pérdida

de suelo por cada parcela experimental, ya que tienen tratamientos diferentes y

coberturas vegetales diferentes, siendo los resultados los siguientes:

D1: Sin tratamientos, parcela control.

A = 177,97*0,18*0,92*4,5 = 147,53 Tm/ha año

D2: Hidrosiembra tradicional.

A = 177,97*0,18*0,37*4,5 = 53,34 Tm/ha año

D3: Hidrosiembra tradicional y dosis 1 de lodos.

A = 177,97*0,18*0,26*4,5 = 37,48 Tm/ha año


A = 177,97*0,18*0,70*4,5 = 100,91 Tm/ha año


A = 177,97*0,18*0,29*4,5 = 41,80 Tm/ha año

D6: Sin hidrosiembra tradicional, dosis 3 de lodos y semillas.

A = 177,97*0,18*0,43*4,5 = 61,98 Tm/ha año


Canales y Puertos

Gráfico 1: Erosión según USLE en desmontes de Arjona.

USLE Terraplenes:



es:

R = 145453,21/817,30 = 177,97

Factor C: Para el cálculo de la cobertura vegetal se ha utilizado el mismo

criterio que en el caso de los desmontes, véase tabla de cobertura vegetal en el

apartado 5. El valor de C para los terraplenes, media del periodo Abril de 2009 –

Marzo 2010, es:

T1, parcela control sin cobertura vegetal = 0,42

T2, solo hidrosiembra tradicional = 0,39

T3, hidrosiembra tradicional y dosis 1 de lodos = 0,33




Canales y Puertos

T6, dosis 3 de lodos y semillado sin hidrosiembra = 0,37





Factor K: El factor K para los desmontes de Arjona es de 0,11 debido a que no

posee estructura como suelo (por las características que debe cumplir en su

construcción durante la obra), su permeabilidad es muy baja por el alto contenido en

arcillas, limos y su compactación, siendo además muy bajo el contenido en materia


apartados anteriores. Hay que destacar que este suelo es mejor que el de los

desmontes debido a su contenido en materia orgánica.



es igual para todos los terraplenes, siendo S = 35º. Con lo cual el valor de LS = 6.


A = R*K*L*S*C*P





T1: Sin tratamientos, parcela control.

A = 177,97*0,11*0,42*6 = 49,33 Tm/ha año

T2: Hidrosiembra tradicional.

A = 177,97*0,11*0,39*6 = 45,81 Tm/ha año

T3: Hidrosiembra tradicional y dosis 1 de lodos.

A = 177,97*0,11*0,33*6 = 38,76 Tm/ha año


A = 177,97*0,11*0,37*6 = 43,46 Tm/ha año


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A = 177,97*0,11*0,28*6 = 32,88 Tm/ha año

T6: Sin hidrosiembra tradicional, dosis 3 de lodos y semillas.

A = 177,97*0,11*0,37*6 = 43,46 Tm/ha año

Gráfico 2: Erosión según USLE en terraplenes de Arjona.

Gráfico 3: Comparación entre la erosión estimada para terraplenes y desmontes.


Canales y Puertos

Como se puede observar en el gráfico superior la estimación de la erosión para

los terraplenes es menor que para los desmontes, probablemente debido a la mejor

calidad del suelo por poseer tierra vegetal, lo cual favorece el crecimiento vegetal y el

aumento de la cobertura vegetal, generando una mayor protección sobre el suelo.

EXPERIENCIA EN CÁRTAMA

USLE Desmontes:



es:

R = 140066,94/813,20 = 172,24

Factor C: Para el cálculo de la cobertura vegetal se ha utilizado el mismo

criterio indicado para la experimentación en Arjona, véase tabla de cobertura vegetal

en el apartado 5. El valor de C para los desmontes, media del periodo Abril de 2009 –

Marzo 2010, es:

D1, parcela control sin cobertura vegetal = 0,81

D2, solo hidrosiembra tradicional = 0,36




D6, dosis 3 de lodos y semillado sin hidrosiembra = 0,04






Canales y Puertos

Factor K: El facto K para los desmontes de Cártama es de 0,17 debido a que

no posee estructura como suelo (por las características que debe cumplir en su

construcción durante la obra), su permeabilidad es media debido al tipo de materiales

que lo componen y su compactación, siendo además muy bajo el contenido en materia


apartados anteriores.



es igual para todos los desmontes, siendo S = 30º. Con lo cual el valor de LS = 2,25.


A = R*K*L*S*C*P





D1: Sin tratamientos, parcela control.

A = 172,24*0,17*0,81*2,25 = 53,36 Tm/ha año

D2: Hidrosiembra tradicional.

A = 172,24*0,17*0,36*2,25 = 23,72 Tm/ha año


A = 172,24*0,17*0,07*2,25 = 4,61 Tm/ha año


A = 172,24*0,17*0,04*2,25 = 2,63 Tm/ha año


A = 172,24*0,17*0,03*2,25 = 1,98 Tm/ha año

D6: Sin hidrosiembra tradicional, dosis 3 de lodos y semillas.

A = 172,24*0,17*0,04*2,25 = 2,63 Tm/ha año


Canales y Puertos

Gráfico 4: Erosión según USLE en desmontes de Arjona.

Como se puede observar en el gráfico anterior la cantidad de material erosionado,

obtenido a partir de la formula USLE, es muy superior en los desmontes 1, sin aporte

de lodos e hidrosiembra, y desmonte 2, con solo aporte de hidrosiembra. Para los

demás desmontes, en los cuales se han utilizado diferentes dosis de lodos e

hidrosiembra, la cantidad erosionada es similar, aunque se puede observar un mínimo

representado por el desmonte 5.

3.4.5. Medida de erosión real en la parcela La metodología para la medición real de la erosión, tanto en la experiencia de

Arjona como en la de Cártama, consiste en realizar una supervisión a las parcelas, en

la cual se recogen los sedimentos, que arrastrados por la escorrentía superficial

provocada por la lluvia se acumulan en las trampas diseñadas para tal fin (véase

apartado 4.2). Dichos sedimentos, junto con parte del agua de la precipitación, son

recogidos en sacos de plástico y etiquetados adecuadamente con el nombre de la

parcela y la cubeta de la cual provienen.

Es importante la anotación de la cubeta de la cual proviene la muestra para

realizar las pertinentes correcciones, pues como se veía en el apartado 4.2, de diseño


Canales y Puertos

de las parcelas y trampas de sedimentos, la segunda cubeta de la trampa recoge solo

una sexta parte de lo contenido en la primera cubeta de la trampa de sedimentos.

Una vez recogidos los sedientos y etiquetados son trasladados al laboratorio

perteneciente al departamento de Ingeniería Civil, de la Escuela Técnica Superior de

Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Granada. En dicho laboratorio se

realiza una pesada inicial del material recogido, incluyendo el agua de lluvia, y

posteriormente se secan a 200 ºC en un horno hasta conseguir que únicamente quede

la materia inorgánica que compone el suelo de los taludes. Tras 24 horas en el horno

se realiza una segunda pesada en la cual se obtiene un resultado inicial de la materia

inorgánica seca existente en la muestra, y se vuelve a introducir en el horno otras 24

horas para verificar que el suelo está totalmente seco. Si el suelo tras 48 horas en

horno da resultados muy diferentes en las pesadas correspondientes se procede a

volver a meter la muestra en el horno otras 24 horas obteniendo una nueva pesada,

que junto con las dos anteriores, mediante media aritmética, se obtiene el resultado

definitivo de materia inorgánica seca erosionada de cada parcela.

Imagen 10: Sistema de recogida y transporte desde las parcelas al laboratorio. Vista de los sacos

contenedores de las muestras.

Los resultados obtenidos en la experiencia de Arjona corresponden a una

superficie de 4 m2, de los 100 m2 que ocupa cada parcela, que es igual a la superficie


Canales y Puertos

ocupada por la trampa de sedimentos. En cambio en el caso de Cártama los

resultados de la erosión corresponden al 100% de la parcela, es decir 25 m2.

Los resultados obtenidos representan los kilogramos de suelo erosionado en

una superficie de 4 m2, para el caso de Arjona, posteriormente se calcula el material

erosionado para una hectárea de suelo. Así mismo los datos obtenidos de cada

muestra representan la erosión en el periodo transcurrido entre cada recogida de

sedimentos de las parcelas.

En el caso de Cártama los resultados obtenidos, como se indicaba

anteriormente, son del 100% de la parcela, es decir, 25 m2 con lo cual en este caso

solo se realiza una extrapolación para obtener el resultado en 1 hectárea de suelo. Y

al igual que en la experiencia de Arjona los datos obtenidos de cada muestra

representan la erosión en el periodo transcurrido entre cada recogida de sedimentos

de las parcelas.

4. DISCUSIÓN Y RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN

4.1. EXPERIENCIA DE LA CARRETERA ARJONA-PORCUNA Durante el periodo transcurrido en la experimentación de la carretea Arjona-

Porcuna se ha realizado un seguimiento continuo de las variables objeto de estudio.

Este seguimiento ha consistido en realizar una visita periódica a campo en la cual se

han recogido los datos experimentales y se ha realizado un reportaje fotográfico, que

se adjunta en el apéndice 1 del presente informe.

Durante las visitas a campo se han realizado las siguientes funciones:

• Recogida de material erosionado de las trampas de sedimentos.

• Medición de las picas colocadas en las parcelas, para controlar la

erosión.

• Realización de un reportaje fotográfico de las parcelas experimentales.

• Supervisión del crecimiento y cobertura vegetal.

• Realización de labores de mantenimiento en las parcelas.


Canales y Puertos

Para este periodo, 2009-2010, debido a problemas con la fauna local, no ha

sido posible realizar la tarea de recogida de material erosionado, dado que las trampas

de sedimentos se encontraban inutilizadas, por la presencia de madrigueras de conejo

en su interior que evita la recogida del agua en las cubetas y además provoca una

erosión incrementada, debido al material escarbado por dicho animal.

Aunque teniendo en cuenta los datos de informes anteriores donde la erosión

tiende a minimizarse ligada a la cobertura vegetal y evolución del suelo, es de intuir

que para este caso la erosión tendería a ser mínima, no sobrepasando las 2 toneladas

por hectárea y año.

4.2. EXPERIENCIA DE LA CARRETERA CÁRTAMA Durante el periodo transcurrido en la experimentación de la carretea Arjona-

Porcuna se ha realizado un seguimiento continuo de las variables objeto de estudio.

Este seguimiento ha consistido en realizar una visita periódica a campo en la cual se

han recogido los datos experimentales y se ha realizado un reportaje fotográfico, que

se adjunta en el apéndice 1 del presente informe.

Durante las visitas a campo se han realizado las siguientes funciones:

• Recogida de material erosionado de las trampas de sedimentos.

• Medición de las picas colocadas en las parcelas, para controlar la

erosión.

• Realización de un reportaje fotográfico de las parcelas experimentales.

• Supervisión del crecimiento y cobertura vegetal.

• Realización de labores de mantenimiento en las parcelas.

4.2.1. Recogida de material erosionado de las trampas de sedimentos:

La recogida del material erosionado se realiza in situ, vaciando el contenido

recogido en las cubetas existentes en las trampas de sedimentos en un saco de

plástico. Dicho saco se identifica anotando los datos de la parcela y cubeta de la cual

provienen los sedimentos.


Canales y Puertos

Una vez recogidos los sedimentos son transportados al laboratorio donde son

secados en un horno a 200ºC durante 48 horas, pesando el material cada 24 horas

para verificar que la muestra está totalmente seca. Durante este secado además de

eliminar el agua se elimina también la materia orgánica que haya podido entrar en las

muestras.

Una vez seca y pesada la muestra se realiza una media de las diferentes

pesadas, en caso de que sean diferentes, y se anota el resultado. Éste resultado se

suma al de la segunda cubeta, la cual ha seguido el mismo proceso con la variación

de multiplicar la cantidad obtenida por 6 como se explicaba en el apartado 4.3.5. La

suma de los dos resultados da la erosión real producida en la superficie ocupada por

la trampa de sedimentos, que en el caso de Cártama es de 25 m2, este resultado se

expresa en gr/m2.

Como consecuencia de este proceso se han obtenido las siguientes tablas:

PERIODO PARCELA PESO 1ª CUBETA

PESO 2ªCUBETA

FACTOR AMPLIACION

2ªCUBETA AMPLIADO

TOTALES ESTIMADOS

M2 TRAMPA

EROSION Gr/M2

04/09-03/10 D1 40.332,80 5.230,20 6,00 31.381,20 71.714,00 25,00 2.868,56

04/09-03/10 D2 14.782,10 1.978,30 6,00 11.869,80 26.651,90 25,00 1.066,08

04/09-03/10 D3 7.368,20 745,00 6,00 4.470,00 11.838,20 25,00 473,53

04/09-03/10 D4 5.628,40 467,70 6,00 2.806,20 8.434,60 25,00 337,38

04/09-03/10 D5 3.423,00 171,10 6,00 1.026,60 4.449,60 25,00 177,98

04/09-03/10 D6 7.159,60 643,80 6,00 3.862,80 11.022,40 25,00 440,90

Tabla 11: Erosión real para el periodo abril de 2009 – marzo de 2010, Cártama.

PARCELA EROSION SECO Tn/Ha

D1 28,69

D2 10,66

D3 4,73

D4 3,37

D5 1,78

D6 4,41

Tabla 11 Bis: Erosión real para el periodo abril de 2009 – marzo de 2010, Cártama.


Canales y Puertos

En esta tabla 11 hay que destacar como se observa una disminución de la

erosión a medida que aumenta la dosis de lodos, con la salvedad del desmonte 6 en el

cual se ha obtenido un resultado similar al de desmonte con dosis 3. Esta salvedad es

debida a que durante el periodo evaluado este desmonte fue el último en poseer

cobertura vegetal.

Otra conclusión es que en los desmontes al no tener tierra vegetal el lodo

ayuda a proteger el suelo y a mantener la semilla en el terreno, favoreciendo su

crecimiento y evitando la erosión. Siendo este tratamiento más efectivo que el uso de

hidrosiembra tradicional. Así mismo y como se puede observar en el reportaje

fotográfico, incluido en el apéndice 1 del presente informe, el lodo no solo salvaguarda

el terreno y las semillas, sino que al ser rico en nutrientes ayuda a que crezca más y

con mayor porte la vegetación.

Es importante destacar que estas cantidades de material erosionado, se han

producido fundamentalmente durante los meses posteriores a la realización de la

hidrosiembra, cuando aún no existía vegetación, y por tanto no poseían cobertura

vegetal. Durante los periodos con cobertura vegetal las cantidades de material

erosionado, en los desmontes con lodos eran casi despreciables, y en el desmonte

con solo hidrosiembra también eran muy bajas, aunque significativamente más

elevadas que en los desmontes con lodo.

Los resultados de la tabla 12 demuestran un mejor funcionamiento de la

hidrosiembra con lodos que la tradicional.

A continuación se incluyen una serie de gráficos que relacionan los diferentes

datos de erosión obtenidos:


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Gráfico 4: Evolución de la erosión en los desmontes, en función del tratamiento realizado en cada parcela

y la precipitación para el periodo indicado.

Gráfico 5: Comparación de erosión entre los desmontes de Cártama según USLE y erosión REAL.

Como se puede observar en los gráficos, la erosión real es inferior a la

estimada con la formula USLE, hasta llegar al caso del desmonte 3, donde se asimila

a los resultados medidos en campo, este hecho es probablemente debido al sistema

de cálculo para la USLE, pues en ella el cálculo se ha realizado con la media de

cobertura vegetal, mientras que no se diferencian episodios de cobertura vegetal 0. En


Canales y Puertos

cambio en la medición de la erosión en campo los acontecimientos indican que el

material erosionado se produjo fundamentalmente durante los periodos sin cobertura

vegetal.

4.2.2. Supervisión de crecimiento y cobertura vegetal:

La metodología para la supervisión de crecimiento y cobertura vegetal se ha

realizado según las indicaciones, comentadas en el apartado 3.4.3.

Un dato curioso del crecimiento vegetal, observado en campo, es que el 70%

de la vegetación existente es ajena a la utilizada, siendo la especie más abundante de

ese 70% el Jaramago. Aunque debajo del porte del Jaramago ha crecido la vegetación

hidrosembrada, al cobijo de esta planta invasora, con lo cual ha realizado una tarea de

refugio. Esta anotación se puede observar en el reportaje fotográfico.

Los resultados obtenidos para la cobertura vegetal se muestran a continuación,

y se pueden contrastar en el reportaje fotográfico, el cual incluye algunas de las

imágenes utilizadas para el cálculo de la cobertura vegetal.

Así mismo en dicha tabla se puede observar como los porcentajes de cobertura

vegetal son mayores para las parcelas tratadas con lodos, que para las parcelas de

hidrosiembra tradicional y control. Destacando el mejor funcionamiento en terraplenes

que en desmontes, lo cual verifica que en los taludes con tierra vegetal funcionan

mejor las restauraciones que en los taludes sin tierra vegetal.

FECHA DESMONTES COBERTURA VEGETAL %

TERRAPLEN COBERTURA VEGETAL %

27/04/2007

D1 0 T1 0

D2 0 T2 0

D3 0 T3 0

D4 0 T4 0

D5 0 T5 0

D6 0 T6 0

29/01/2008

D1 0 T1 15

D2 5 T2 60


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D3 10 T3 55

D4 8 T4 45

D5 5 T5 25

D6 3 T6 20

13/03/2008

D1 2 T1 20

D2 55 T2 85

D3 70 T3 95

D4 42 T4 90

D5 63 T5 75

D6 50 T6 50

10/05/2008

D1 2 T1 89

D2 82 T2 90

D3 90 T3 95

D4 84 T4 97

D5 97 T5 78

D6 95 T6 75

04/10/2008

D1 07 T1 71

D2 33 T2 75

D3 49 T3 79

D4 41 T4 83

D5 73 T5 78

D6 65 T6 73

06/05/2009

D1 08 T1 79

D2 62 T2 82

D3 73 T3 84

D4 27 T4 78

D5 79 T5 89

D6 57 T6 78

01/06/2009

D1 07 T1 76

D2 60 T2 79

D3 71 T3 81


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D4 23 T4 74

D5 71 T5 83

D6 52 T6 72

01/03/2010

D1 08 T1 18

D2 67 T2 23

D3 77 T3 37

D4 39 T4 38

D5 63 T5 43

D6 62 T6 39

01/06/2010

D1 09 T1 31

D2 68 T2 37

D3 79 T3 48

D4 43 T4 59

D5 74 T5 65

D6 71 T6 62

Tabla 13: Cobertura vegetal calculada a partir de tratamiento de imágenes y muestreo en campo, Arjona.

FECHA DESMONTES COBERTURA VEGETAL %

TERRAPLEN COBERTURA VEGETAL %

10/04/2008

D1 0 D4 0

D2 0 D5 0

D3 0 D6 0

08/05/2008

D1 01 D4 07

D2 23 D5 04

D3 16 D6 00

03/10/2008

D1 02 D4 09

D2 18 D5 04

D3 19 D6 01

30/05/2009

D1 14 D4 96

D2 68 D5 97


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D3 94 D6 96

23/03/2010

D1 17 D4 96

D2 47 D5 97

D3 91 D6 96

24/11/2010

D1 27 D4 95

D2 79 D5 96

D3 93 D6 97 Tabla 13: Cobertura vegetal calculada a partir de tratamiento de imágenes y muestreo en campo,

Cártama.

4.2.3. Realización de labores de mantenimiento en las parcelas:

Además de la toma de datos indicada anteriormente, en las visitas a campo se

realizaron actuaciones de mantenimiento de las parcelas, estas labores consistían en

limpiar los tubos de las trampas para evitar su atoramiento y por tanto la perdida de

información. También se retiraban los restos de vegetación de las trampas para evitar

su atoramiento.

Así mismo se realizó una reparación, de las trampas de sedimentos, durante el

mes de abril de 2009, de las parcelas de Cártama, debido a una lluvia torrencial que

provocó la saturación y cementación de las trampas de sedimentos de los desmontes

1, 2 y parcialmente el 3 y 4.


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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PRELIMINARES

Durante el período transcurrido en la investigación se pueden deducir dos

conclusiones, la primera sobre la practica en la aplicación de los lodos en la

restauración de las infraestructuras lineales y otra respecto a los resultados obtenidos

en protección del suelo y mejora del éxito de las restauraciones.

Desde el punto de vista de la aplicación, tanto en la experiencia en Arjona

como en Cártama, se ha comprobado como mediante el empleo de la hidrosiembra es factible la aplicación del lodo sin un incremento significativo del coste de la restauración y el tiempo en la aplicación.

En cuanto a los resultados obtenidos respecto a la protección del suelo y

mejora del éxito en las restauraciones, se ha comprobado cómo se reduce la erosión de los taludes en relación a la que se produciría con una hidrosiembra

tradicional, así mismo también ha quedado latente en epígrafes anteriores, del

presente informe, como el índice de cobertura vegetal se incrementa en relación con la hidrosiembra tradicional. Así mismo se ha comprobado como existe un mejor

rendimiento en estos parámetros con dosis de 500 gr/m2, de lo cual se puede extraer

una posible recomendación respecto a la dosis optima a aplicar en los taludes, aunque

aún es pronto para determinar esta dosis ya que la investigación aún está en fase de

desarrollo.


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6. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

[1] Ministerio de Fomento. PG-3. Pliego de Prescripciones Técnicas Generales

para Obras de Carreteras y Puentes. First Edition. Madrid, Spain, 1976.

[2] Oña, J. and Osorio, F (2006). Application of sludge from urban wastewater

treatment plants in roads´ embankments. JOURNAL OF HAZARDOUS

MATERIALS, Vol. B131(1-3), 37-45. Ed. Elsevier.

[3] Oña, J. and Osorio, F (2006). Sustainable materials to reduce slope erosion on

highway embankments. PROCEEDINGS OF THE ICE, INSTITUTION OF CIVIL

ENGINEERS – TRANSPORT JOURNAL, Vol. 41 (10), 2311-2328.

[4] Osorio, F and Oña, J. (2006). Using Compost from Urban Solid Waste to

Prevent Erosion in Road Embankments. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL

SCIENCE AND HEALTH, Part A, Vol. 159, 15-24. Ed. Taylor and Francis.

[5] A. Ruiz. Experiencias en España con la utilización de residuos y de materiales

secundarios en carreteras. Carreteras 118 (2001): 8-25.

[6] U.S. Department of Agriculture. Agriculture Handbook 282, 1958.


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APENDICE I: REPORTAJE FOTOGRÁFICO ARJONA


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Imagen 1: Desmonte 1. 24/03/10



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Imagen 7: Terraplén 1. 24/03/10



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APENDICE II: REPORTAJE FOTOGRÁFICO CÁRTAMA


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Imagen 13: Desmontes 1. 11/10


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Imagen 15: Desmonte 4. 11/10


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APENDICE III: FICHA TÉCNICA RETIRADA DE FANGOS


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IDENTIFICACIÓN DEL

PRODUCTO

Nº FICHA: 001 NOMBRE: Fangos o lodos de depuración de aguas residuales urbanas CONTENIDO: Materia orgánica con productos de descomposición o fermentación C.E.R.: 190805

DATOS DEL PRODUCTO

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS Sólido de densidad variable pero generalmente pastoso de color oscuro con olor fuerte y característico. Puede formar gases, descritos en el siguiente apartado, que al acumularse pueden producir una explosión o intoxicación por inhalación, en especial en almacenamientos cerrados y poco ventilados. Aquellas propiedades físicas más específicas no se pueden determinar debido a la variabilidad en el contenido.

INFORMACIÓN ECOLÓGICA

Los fangos están clasificados como residuos no peligrosos de acuerdo a la Orden Ministerial MAN/304/2002, de 8 de febrero, por la que se publican las operaciones de valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos.

IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS

RIESGOS FÍSICOS En almacenamientos cerrados de fangos, posible riesgo de explosión por acumulación de gases que se puedan formar como el metano (CH4).

RIESGOS QUÍMICOS Existe la posibilidad de que haya deficiencia de oxígeno en la atmósfera que rodea a los fangos y, por tanto, de asfixia debido al proceso biológico de fermentación de la materia orgánica que por una parte consume oxígeno y por otra parte se da la formación otros gases que desplazan al oxígeno del ambiente. Posible exposición a gases formados en el proceso de fermentación de la materia orgánica de carácter tóxico: el ácido sulfhídrico (de olor a huevos podridos). Esporádicamente, puede haber exposición a sustancias tóxicas procedentes de vertidos de tipo industrial que no han sido eliminadas en el proceso de depuración del agua.

RIESGOS BIOLÓGICOS Exposición a agentes biológicos de origen fecal en su mayoría (no patógenos), de origen animal y, en menor proporción, asociados a objetos contaminados con fluidos biológicos de hasta nivel 3 (casos muy excepcionales o en epidemias). El riesgo de contaminación biológica dependerá de que el microorganismo esté presente en las aguas residuales en cantidades significativas, de que sobreviva dentro del entorno conservando su poder infeccioso, así como de los diferentes grados de exposición.


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DATOS SOBRE LA

EXPOSICIÓN

LÍMITES DE EXPOSICIÓN No existen al ser un residuo difícil de caracterizar por su variabilidad debido a la diversidad de composición del agua de entrada en las depuradoras. No obstante, se dan valores correspondientes al ácido sulfhídrico (H2S), que se puede encontrar puntualmente. VLA-ED: 10 ppm; VLA-EC: 15 ppm (a revisar en un futuro) Respecto al metano (CH4) es un asfixiante simple cuyo factor limitador viene dado por el oxígeno disponible en el aire (O2 > 20,5%). No obstante, existen otros asfixiantes simples que se forman durante la fermentación como el CO2 y que en lugares cerrados o confinados pueden provocar una asfixia al desplazar el oxígeno del aire hasta niveles de riesgo. Se disponen, no obstante, de analíticas periódicas que caracterizan a los fangos de una depuradora (R.D. 1310/1990 y 1/1997).

VÍAS DE EXPOSICIÓN Las posibles vías de exposición son las siguientes: Respiratoria tanto de gases (sulfhídrico) como de microorganismos. Cutánea-mucosa, especialmente a hongos, pero también a productos químicos irritantes que pueden provocar efectos alergógenos y, de forma esporádica, a metales pesados. Digestiva principalmente de agentes biológicos por deglución de los patógenos inicialmente inhalados.

EFECTOS DE EXPOSICIÓN CORTA Y PROLONGADA Los efectos de exposición vendrán dados por la clase de agentes biológicos presentes y la variabilidad de concentración de productos tóxicos. La inhalación de ácido sulfhídrico puede provocar, en un primer estadio, cefaleas y dolor de piernas, y a concentraciones muy elevadas la inhibición de la pituitaria (se deja de oler), malestar gástrico, nauseas y diarrea. Los efectos por exposición crónica no están muy claros pero según algunos autores pueden ser cefaleas, bronquitis crónica, alteraciones de la vista y del sistema nervioso. En lo que se refiere a agentes biológicos, los efectos estarán asociados a la gravedad y los síntomas de la patología adquirida. La transmisión de los patógenos dependerá de los niveles del mismo, de las condiciones ambientales y, en especial, de las condiciones fisiológicas del individuo (sistema inmunológico).

aplicaciÓn de lodos para la restauraciÓn de taludes …

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