Monitorización de cambios geomorfológicos y transporte de carga de fondo durante flujos anuales en la rambla de Cervera (Castellón)
DOI:
https://doi.org/10.7203/CGUV.112.29261Palabras clave:
Ríos efímeros, cambios morfosedimentarios, monitorización de caudal y transporte de sedimento, recuperación de ríos degradados
Resumen
La mayor parte de los ríos efímeros mediterráneos (ramblas) se encuentran en un estado notable de degradación después de décadas de impactos humanos severos (e.g. extracción de gravas). La temporalidad del caudal en las ramblas ha contribuido a su abandono social y legislativo. Nuestra compañera Francesca Segura ha sido un referente en el estudio de la evolución y los procesos morfodinámicos de las ramblas y en la lucha por su conservación. En este trabajo del proyecto EPHIDREAMS, del que forma parte, se describen los resultados preliminares de la monitorización de dos tramos de la rambla de Cervera (Castellón) durante flujos efímeros (enero y abril de 2020). Se han dispuesto sensores de presión para el registro de calado, sensores de impacto para determinar la intensidad del transporte de carga de fondo, y fotogrametría para obtener MDTs de alta resolución. De estas técnicas se han obtenido mapas geomorfológicos diacrónicos, modelos hidráulicos bidimensionales y cuantificación de tasas de transporte de sedimento. En el tramo superior (Enroig), ambos eventos registraron un pico de 50 m3/s, observándose como su cauce entrelazado y la alta disponibilidad de sedimento permite una mayor eficiencia en la construcción de formas (barras laterales y mediales incipientes) y el transporte de gravas. En el tramo medio (Cervera del Maestre), con un valle semiconfinado de cauce estrecho y único, se registraron picos de 100 m3/s (enero) y 120 m3/s (abril). En este tramo, las condiciones de mayor energía y régimen próximo a flujo crítico impidieron la acumulación lateral de barras, dominando el depósito de lóbulos durante la etapa final del hidrograma. Aunque el volumen de sedimento transportado sea modesto (660 m3 en Enroig y 800 m3 en Cervera) resulta evidente que estos eventos frecuentes son críticos para mantener la actividad morfológica y la conectividad sedimentaria, impidiendo el estrangulamiento del cauce por crecimiento de la vegetación.
Descargas
Biografía del autor/a
Gerardo Benito, Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN) - CSIC
Maria Pilar Rabanaque, Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN) - CSIC
Carles Sanchis-Ibor, Centro Valenciano de Estudios del Riego, Universitat Politècnica de València
Olegario Castillo, Universidad de Cádiz
Daniel Vázquez-Tarrío, Instituto Geológico y Minero de España (IGME), CSIC
Mikel Calle, Universidad Complutense de Madrid
Vanesa Martínez-Fernández, Universidad Politécnica de Madrid
Yolanda Sánchez-Moya, Universidad Complutense de Madrid
Citas
Bagnold, R. A., (1977), Bed load transport by natural rivers. Water Resour. Res., 13(2), 303–312, doi:10.1029/WR013i002p00303
Bladé E., Cea L., Corestein G., Escolano E., Puertas J., Vázquez-Cendón E., Dolz J., & Coll A. (2014). Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 30, 1–10. DOI: 10.1016/j.rimni.2012.07.004
Calle M. (2019). Morphosedimentary dynamics of ephemeral rivers affected by gravel mining: GIS mapping and geomorphic change detection, Universidad Complutense de Madrid, 20 June
Calle, M., Alho, P., & Benito, G. (2017). Channel dynamics and geomorphic resilience in an ephemeral Mediterranean river affected by gravel mining. Geomorphology, 285, 333-346.
Calle M., Alho P., & Benito G. (2018). Monitoring ephemeral river changes during floods with SfM photogrammetry. Journal of Iberian Geology, 44, 355–373. DOI: 10.1007/s41513-018-0078-y
Calle M., Calle J., Alho P., & Benito G. (2020). Inferring sediment transfers and functional connectivity of rivers from repeat topographic surveys. Earth Surface Processes and Landforms, 45, 681–693. DOI: 10.1002/esp.4765
Conesa García, C., & Pérez Cutillas, P. (2014). Alteraciones geomorfológicas recientes en los sistemas fluviales mediterráneos de la Península Ibérica: Síntomas y problemas de incisión en los cauces. Revista de Geografía Norte Grande, 59, 25-44
Dhont, B., & Ancey, C. (2018). Are Bedload Transport Pulses in Gravel Bed Rivers Created by Bar Migration or Sediment Waves?. Geophysical Research Letters, 45, 5501-5508 https://doi.org/10.1029/2018GL077792
Dinehart, R.L. (1992). Evolution of coarse gravel bed forms: field measurements at flood stage. Water Resources Research, 28, 2667-2689
Downs, P.W., Soar, P.J., & Taylor, A. (2016). The anatomy of effective discharge: the dynamics of coarse sediment transport revealed using continuous bedload monitoring in a gravel‐bed river during a very wet year. Earth Surf. Proc. and Landf., 41(2), 147-161
García-Ruíz, J.M., & Lana-Renault, N. (2011). Hydrological and erosive consequences of farmland abandonment in Europe, with special reference to the Mediterranean region–A review. Agric., Ecosyst. Environ, 140(3-4), 317-338
Gomez, B. (1983). Temporal variations in bedload transport rates: the effects of progressive bed armouring. Earth Surface Processes and Landforms, 8, 41-54
Gomez B., & Soar P.J. (2023). Bedload transport and the stream power approach. Proc. R. Soc. A.479, 20220783
Gómez, R., Hurtado, I., Suárez, M.L., & Vidal-Abarca, M.R. (2005). Ramblas in south-east Spain: threatened and valuable ecosystems. Aquat. Conserv. Mar. Freshw. Ecosyst. 15, 387–402. https://doi.org/10.1002/aqc.680
Grant, G. E., (1997). Critical flow constrains flow hydraulics in mobile-bed streams: a new hypothesis. Water Resources Research, 33, 349-358
Hinton, D., Hotchkiss, R. H., & Cope, M. (2018). Comparison of calibrated empirical and semi-empirical methods for bedload transport rate prediction in gravel bed streams. Journal of Hydraulic Engineering, 144, 17
Kondolf, G.M. (1994). Geomorphic and environmental effects of instream gravel mining. Landscape Urban Plann., 28, 225-243.
Liébault, F., & Piégay, H. (2002). Causes of 20th century channel narrowing in mountain and piedmont rivers of southeastern France. Earth Surface Processes and Landforms, 27, 425-444
Martín-Vide, J.P., Ferrer-Boix, C., & Ollero, A. (2010). Incision due to gravel mining: modeling a case study from the Gállego River, Spain. Geomorphology, 117, 261-271
Molnar, P., Densmore, A. L., McArdell, B. W., Turowski, J. M., & Burlando, P. (2010). Analysis of changes in the step-pool morphology and channel profile of a steep mountain stream following a large flood. Geomorphology, 124, 85-94
Monsalve, A., Segura, C., Hucke, N., & Katz, S. (2020). A bed load transport equation based on the spatial distribution of shear stress – Oak Creek revisited. Earth Surf. Dynam. 8, 825-839 10.5194/esurf-8-825-2020
Nanson, G. C., & Croke, J. C. (1992). A genetic classification of floodplains. Geomorphology, 4 (6), 459-486
Nelson, J. M., Shreve, R. L., McLean, S. R., & Drake, T. G. (1995). Role of near-bed turbulence structure in bed load transport and bed form mechanics. Water Resources Research, 31, 2071-2086
Ollero A., Conesa-Garcia C., & Vidal-Abarca M.R. (2021). Buenas prácticas en gestión y restauración de cursos efímeros mediterráneos: resiliencia y adaptación al cambio climático. Editum. Ediciones de la Universidad de Murcia
Pardo, J. E. (1991). La erosión antrópica en el litoral valenciano. COPUT, Generalitat Valenciana, 240 pp.
Parker, G. (2008). Transport of gravel and sediment mixtures. ASCE Manual 54 Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE. Reston, VA, American Society of Civil Engineers, 1132 pp.
Parker, G., Clifford, N.J., & Thorne, C.R., (2011). Understanding the influence of slope on the threshold of coarse grain motion: Revisiting critical stream power. Geomorphology, 126, 51-65. DOI: 10.1016/j.geomorph.2010.10.027
Powell, D. M. (1998). Patterns and processes of sediment sorting in gravel-bed rivers. Prog. Phys. Geogr. 22, 1–32
Rabanaque M.P. (2024). Hydromorphological analysis of ephemeral streams: integrating remote sensing and machine learning approaches, Universidad de Zaragoza: Zaragoza, 17 June
Rabanaque M.P., Martínez-Fernández V., Calle M., & Benito G. (2022). Basin-wide hydromorphological analysis of ephemeral streams using machine learning algorithms. Earth Surface Processes and Landforms, 47, 328–344. DOI: 10.1002/esp.5250
Rabanaque M.P., Martínez-Fernández V., Calle M., Castillo O., & Benito G. (2024). Spatio-temporal analysis of geomorphic recovery along an altered ephemeral stream using automated image processing. Geomorphology, 450, 109069. DOI: 10.1016/j.geomorph.2024.109069
Recking, A. (2013). A simple method for calculating reach-averaged bedload transport. Journal of Hydraulic Engineering, 139
Recking, A., Frey, P., Paquier, A., & Belleudy, P. (2009). An experimental investigation of mechanisms responsible for bedload sheet production and migration. J. Geophys. Res. 114, F03010.
Recking, A., Johannot, A., Horita, K., Nasr, M., Zanker, S., Vázquez-Tarrío, D., Fontaine, F., & Melun, G. (2024). An attempt to take into account natural variability in 1D bedload prediction. Journal of Geophysical Research: Earth Surface.
Recking, A., Piton, G., Vazquez-Tarrio, D., & Parker, G. (2016). Quantifying the morphological print of bedload transport. Earth Surface Processes and Landforms DOI: 10.1002/esp.3869
Recking, A., Vázquez Tarrío, D., & Piton, G. (2023). The contribution of grain sorting to the dynamics of the bedload active layer. Earth Surface Processes and Landforms, 48(5), 979–996 https://doi.org/10.1002/esp.5530
Rickenmann, D. (2020). Effect of Sediment Supply on Cyclic Fluctuations of the Disequilibrium Ratio and Threshold Transport Discharge, Inferred From Bedload Transport Measurements Over 27 Years at the Swiss Erlenbach Stream. Water Resources Research, 56 https://doi.org/10.1029/2020WR027741
Rovira, A., Batalla, R. J., & Sala, M. (2005). Response of a river sediment budget after historical gravel mining (the lower Tordera, NE Spain). River Research and Applications, 21(7), 829-847
Sanchis-Ibor C., & Segura-Beltrán F. (2014). Spatial variability of channel changes in a Mediterranean ephemeral stream in the last six decades (1946-2006). Cuadernos de Investigación Geográfica, 40, 89. DOI: 10.18172/cig.2530
Sanchis-Ibor, C., Segura-Beltrán, F., & Almonacid-Caballer, J. (2017). Channel forms recovery in an ephemeral river after gravel mining (Palancia River, Eastern Spain). Catena, 158, 357-370. https://doi.org/10.1016/j.catena.2017.07.012
Scorpio, V., Aucelli, P.P., Giano, S.I., Pisano, L., Robustelli, G., Rosskopf, C.M., & Schiattarella, M. (2015). River channel adjustments in Southern Italy over the past 150 years and implications for channel recovery. Geomorphology, 251, 77-90
Segura-Beltrán, F. (1983). Las terrazas de la rambla de Cervera, Cuadernos de Geografía, 34, 1-30.
Segura-Beltrán, F. (1990). Las ramblas valencianas: algunos aspectos de hidrología, geomorfología y sedimentologia, València, Universitat de València.
Segura-Beltrán, F., & Sanchis-Ibor, C. (2013). Assessment of channel changes in a Mediterranean ephemeral stream since the early twentieth century. The Rambla de Cervera, eastern Spain. Geomorphology, 201, 199-214. https://doi.org/10.1016 /j.geomorph.2013. 06.021
Segura-Beltrán F., Sanchis-Ibor C., & Vidal-Salvador A. (2020). La incisión como efecto de los cambios ambientales en ríos efímeros. In Desafíos y oportunidades de un mundo en transición: Una interpretación desde la Geografía, PUV-Tirant lo Blanch, 145–160
Soar, P.J., & Downs, P.W., (2017). Estimating bedload transport rates in a gravel‐bed river using seismic impact plates: Model development and application. Environmental Modelling & Software, 90, 182-200
Surian, N., & Rinaldi, M. (2004). Channel adjustments in response to human alteration of sediment fluxes: examples from Italian rivers. IAHS publication, 288, 276-282
Vázquez-Tarrío, D., Piégay, H., & Menéndez-Duarte, R. (2020). Textural signatures of sediment supply in gravel-bed rivers: Revisiting the armour ratio. Earth-Science Reviews, 207, 103211 https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103211
Vericat D., Wheaton J.M., & Brasington J. (2017). Revisiting the morphological approach: Opportunities and challenges with repeat high-resolution topography. In Gravel-Bed Rivers: Process and Disasters, Wiley: New York; 121–158
Whiting, P., Dietrich, W.E., Leopold, L.B., Drake, T.G., & Sherve, R.L. (1988). Bedload sheets in heterogenous sediments. Geology, 16(2), 105, C109
Descargas
Publicado
Cómo citar
-
Resumen33
-
PDF7
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Cuadernos de Geografía de la Universitat de València
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los autores y autoras ceden a la revista Cuadernos de Geografía de la Universitat de València los derechos de reproducción en revistas científicas de los textos publicados. Asimismo, permiten al equipo de CGUV distribuir estos contenidos, además de en el sitio electrónico de CGUV, en todas aquellas bases de datos científicas en la que se encuentre indexada ésta, siempre con el objetivo de asegurar una amplia distribución de los contenidos cedidos por los autores.
Apostando por un firme compromiso con las políticas de contenidos en abierto e intentando garantizar la máxima difusión de los trabajos publicados, las personas autoras mantienen todos los derechos de copyright. Podrán reproducir y distribuir sus obras en otras publicaciones. No obstante, se recomienda mencionar en el nuevo texto que este ha sido previamente publicado en CGUV, adjuntando una cita completa al mismo.
Los textos publicados en esta revista están –si no se indica lo contrario– bajo una licencia de Creative Commons: Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional. La licencia completa se puede consultar en Creative Commons
Artículos similares
Artículos más leídos del mismo autor/a
Enviar un artículo
Idioma
Información
Palabras clave
