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Geología Ambiental

Máster. Curso 2023/2024.

RESTAURACIÓN GEOMORFOLÓGICA - 608798

Curso Académico 2023-24

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG1 - Aplicar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en el Máster para resolver problemas concretos relacionados con la geología ambiental y los riesgos geológicos, en cualquier tipo de proyectos, incluidos aquéllos que presentan problemas nuevos o afectan a entornos o medios poco conocidos.
CG2 - Integrar conocimientos de geología ambiental y riesgos geológicos y formular juicios fundamentados, aun cuando la información sea limitada o incompleta.
CG3 - Realizar análisis geoambientales avanzados.
CG4 - Aplicar las técnicas propias de los estudios de análisis y evaluación del impacto ambiental.
CG5 - Preparar modelizaciones en el campo del cambio climático.
CG7 - Aplicar las técnicas propias de los estudios del análisis de riesgos geológicos.
CG8 - Comunicar eficazmente los resultados y conclusiones de sus estudios, así como los conocimientos y razones últimas que las sustentan, a públicos especializados y no especializados.
CG9 - Adquirir habilidades y predisposición para el aprendizaje autónomo o dirigido que permitan la formación continua, ya sea en el ámbito de la investigación (Doctorado) o del perfeccionamiento profesional.
Transversales
CT1 - Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Aplicar el método científico a la resolución de problemas.
CT3 - Utilizar y gestionar información bibliográfica, recursos informáticos o de Internet en el ámbito de estudio.
CT4 - Desarrollar la capacidad de organización y planificación.
CT5 - Tomar decisiones y desarrollar iniciativas.
CT6 - Entender e interpretar el papel de la modelización.
CT7 - Saber comunicar eficazmente, tanto de forma oral como escrita.
CT8 - Trabajar individualmente y en equipos multidisciplinares.
CT9 - Aplicar los conocimientos teóricos a la práctica.
CT10 - Desarrollar el aprendizaje autónomo y crítico.
CT11 - Adaptarse a nuevas situaciones.
CT12 - Contribuir a la conservación del patrimonio natural.
Específicas
CE07 - Realizar planes y proyectos de restauración de espacios degradados
CE08 - Caracterizar, evaluar y gestionar los procesos geológicos activos, potenciales generadores de riesgos
CE09 - Comprender las bases de la sostenibilidad aplicadas a un caso de estudio, en base a datos hidrológicos, hidrogeológicos, hidroquímicos y sedimentológicos y participar en conversaciones tripartitas en temas de sostenibilidad entre reguladores, operadores y comunidades afectadas
CE10 - Evaluar riesgos naturales integrando los factores dinámicos, económicos y sociales

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Sesión I
Organización de la asignatura. Movimiento de tierras y Cambio Global

Sesión II
Geomorfología y restauración de ecosistemas

Sesión III
Diseño convencional de formas del terreno (en construcción y restauración de actividades con movimiento de tierras). Geomorfología y erosión de zonas transformadas por movimiento de tierras

Sesión IV
Restauración geomorfológica fluvial. La cuenca de drenaje como unidad básica de restauración

Sesión V
El método GeoFluv – Natural Regrade. La aproximación geomorfológica canadiense. El método (híbrido) australiano.

Sesión VI
Construcción de restauraciones GeoFluv-Natural Regrade. Ejemplos.

Sesión VII
Monitorización y evaluación crítica de las restauraciones geomorfológicas fluviales. Métodos de Restauración geomorfológica en macizos rocosos (frentes mineros, taludes de carretera…). Método del Reino Unido y Talud Royal.

Sesión VIII
El manejo de sustratos, formaciones superficiales y suelos en restauración geomorfológica. Modelos de Evolución del Paisaje (MEP). La restauración geomorfológica en Obra Civil y Urbanismo

Clases prácticas
Sesión I
(1) Introducción a AutoCAD y al software de Carlson. (2) Análisis de cuencas de drenaje en CAD (representación de límites de cuencas, divisorias y líneas de drenaje).

Sesión II
Ejercicios básicos en ingeniería del terreno en CAD: (1) análisis morfométricos básicos de las cuencas de drenaje. (2) diseños convencionales de desmontes-excavaciones y rellenos-terraplenes-escombreras (pads).

Sesión III
Tutorial del método GeoFluv y del software Natural Regrade (I). Parámetros generales de diseño.

Sesión IV
Tutorial del método GeoFluv y del software Natural Regrade (II). Parámetros de diseño de los cauces fluviales.

Sesión V
Tutorial del método GeoFluv y del software Natural Regrade (III). Balance de movimiento de tierras. Mapas de pendientes y orientaciones. Trayectorias de la escorrentía. Energía erosiva de los canales.

Sesión VI
Diseño geomorfológico básico de un escenario real (I).

Sesión VII
Diseño geomorfológico básico de un escenario real (II).

Sesión VIII
Uso básico del software SIBERIA.

Trabajos de campo
Campamento conjunto con la asignatura Contaminación y Remediación deSuelos en un escenario de minería metálica. Contenidos de la materia Restauración Geomorfológica (1 día de los 2 del campamento)
Desarrollo de actividades de trabajos de campo real, equivalentes a las desarrolladas por profesionales, sobre diagnóstico sobre un espacio degradado por actividades que mueven tierras, para abordar en él un proyecto de restauración geomorfológica: cartografías de geoformas y pasivos mineros, incluyendo materiales e identificación de flujos y trayectorias de movimiento de sedimentos.

Trabajo de campo de un día
Visita al proyecto LIFE RIBERMINE (Peñalén, Guadalajara, Alto Tajo) https://liferibermine.com/es/homepage_es-2/. Discusión y evaluación de los métodos de restauración geomorfológica, manejo de sustratos y uso de modelos de evolución del paisaje, utilizados en este proyecto. Métodos de campo para la medición de la escorrentía, la erosión y la sedimentación en el marco de las restauraciones geomorfológicas.
Otras actividades
Conferencias a cargo de especialistas mundiales en Restauración Geomorfológica, quienes realizan frecuentes visitas, estancias y colaboraciones con el profesorado

Presenciales

4,5

Semestre

2

Breve descriptor:

Impacto hidrológico y erosivo-sedimentario de actividades humanas que mueven tierras. Diseño de formas del terreno que replican la morfología y dinámica de las naturales. Evaluación de la estabilidad geomorfológica de distintos tipos de configuraciones y remodelados del terreno mediate modelos de erosión y evolución del paisaje. 

Objetivos

Conocer, entender y evaluar el impacto hidrológico, erosivo y sedimentario que producen las actividades humanas que mueven tierras (por ejemplo, minería, obra civil o urbanización). Todo ello tanto a nivel local como en un contexto de Cambio Global. Desarrollar el marco teórico y práctico para el diseño y construcción de formas del terreno que replican la morfología y dinámica de las naturales, allí donde el relieve original ha sido transformado y los ecosistemas han sido severamente degradados, normalmente por actividades que mueven tierras. El objetivo de estos diseños es reproducir, desde el inicio, las condiciones estables, topográficas y de arquitectura de sustratos, que corresponden al escenario objeto de intervención, para lo cual es necesario encontrar un referente geomorfológico, también estable, desarrollado en condiciones ambientales (litología, clima, vegetación….) similares. Aprender a evaluar la estabilidad geomorfológica de distintos tipos de remodelado del terreno mediante el uso de métodos y modelos hidrológicos, de erosión – sedimentación, y de modelos de evolución del paisaje (Landscape Evolution Models). Todo ello se ilustra con numerosos casos prácticos.

Evaluación

La asistencia a las clases teóricas, prácticas y de campo es obligatoria. El esquema es de evaluación continua en un 100%, teniéndose en cuenta los siguientes elementos para la ponderación para la nota final:
- 20 %. Trabajo sobre el campamento de minería metálica.
- 65 %. Examen final
- 15 %. Actividades asociadas a seminarios
Calificación final
El esquema es de evaluación continua en un 100%, teniéndose en cuenta los aspectos indicados. Los criterios de evaluación serán: • Comprensión de los conceptos e ideas principales de la asignatura; • Integración y aplicación de los contenidos a situaciones diversas; • Capacidad para buscar información científica y técnica sobre problemas planteados en la asignatura; • Resolución de problemas ambientales que requieren restauración geomorfológica de modo comprensivo; • Coherencia de la argumentación de ideas, de forma oral y escrita; • Capacidad de reflexión y sentido crítico; • Participación activa en las clases. Con carácter particular, en los trabajos escritos se valorará: • Originalidad; • Coherencia de la estructura y presentación; • Claridad y precisión de la redacción; • Consulta de la bibliografía y recursos en Internet.

En el caso de que la asignatura tuviera que impartirse online, el examen (1) se realizará a través del campus virtual.

Bibliografía

Bugosh, N., Epp, E. 2019. Evaluating sediment production from native and fluvial geomorphic reclamation watersheds at La Plata Mine. Catena, 174: 383-398.
Hancock, G.R. et al. 2019. Geomorphic design and modelling at catchment scale for best mine rehabilitation – the Drayton mine example. Environmental Modelling and Software 114: 140 151.
Hancock, G.R. et al. 2020. Mining rehabilitation - using geomorphology a engineer ecologically sustainable landscapes for highly disturbed lands. Ecological Engineering 155, 105836.
Hooke, R.L. et al. 2021. Impact of the Great Acceleration on Our Life-Support Systems. Treatise on Geomorphology, 9. Elsevier, Academic Press, pp. 167–186.
Martín Duque J.F. et al. 2010. Restoring earth surface processes through landform design. A 13-year monitoring of a geomorphic reclamation model for quarries on slopes. Earth Surf. Proc. Landforms, 35: 532-548.
Martín Duque, J.F. et al. 2021. A Somolinos quarry land stewardship history: From ancient and recent land degradation a sensitive geomorphic-ecological restoration and its monitoring. Ecological Engineering, 170, 106359, 1-18.
Martín-Moreno C et al. 2018. Waste dump erosional landform stability – a critical issue for mountain mining. Earth Surf. Process. Landf. 43: 1431–1450.
Sawatsky L, Beckstead G. 1996. Geomorphic approach for design of sustainable drainage systems for mineland reclamation. International Journal of Mining, Reclamation and Environment 10(3): 127-129.
Sawatsky, L. and Beersing, A. 2014. Configuring mine disturbed landforms for long-term sustainability. Proceedings of Mine Closure Solutions, 2014, April 26-30, 2014, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil.
Toy TJ, Chuse WR. 2005. Topographic reconstruction: a geomorphic approach. Ecological Engineering 24: 29-35.
Zapico I et al. 2018. Geomorphic Reclamation for reestablishment of landform stability at a watershed scale in mined sites: the Alto Tajo Natural Park, Spain. Ecological Engineering, 111: 100-116.

Otra información relevante

Environment Australia. 1998. Landform Design for Rehabilitation. Department of the Environment, Canberra.
Martín Duque, J.F. et al. 2020. Geomorphic landscape design integrated with progressive mine restoration in clay quarries of Catalonia. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 35(6), 399-420.
Martín-Moreno, C. et al. 2016. Effects of topography and surface soil cover on erosion for mining reclamation. The experimental spoil heap at El Machorro mine (Central Spain). Land Degradation & Development 27: 145-159.
Nicolau, J.M. 2003. Trends in relief design and construction in opencast mining reclamation. Land Degradation and Development 14: 215-226.
Rosgen, D.L. 1996. Applied River Morphology. Wildland Hydrology, Pagosa Springs, Colorado.
Sawatsky, L.F. et al. 2008. Configuration of Mine Closure Landforms — Geomorphic Approach. A.B. Fourie, M. Tibbett, I.M. Weiersbye, P.J. Dye (eds), Mine Closure 2008, Australian Centre for Geomechanics, Perth.
Schor, H.J., Gray, D.H. 2007. Landforming. John Wiley and Sons, Hoboken.
Stiller, D.M. et al. 1980. Application of geomorphic principles a surface mine reclamation in the semiarid West. Journal of Soil and Water Conservation, 274-277.
SMCRA 1977. Surface Mining Control and Reclamation Act. Public law, 95–87, Statutes at Large, 91 Stat. 445. Federal Law. United States.
Toy TJ, Hadley RF. 1987. Geomorphology and Reclamation of Disturbed Lands. Academic Press, London.
Toy TJ, Black JP. 2000. Topographic reconstruction: the Theory and practice. In Reclamation of Drastically Disturbed Lands, Barnishel R et al. (eds). American Society of Agronomy: Madison; 41–75.
Williams GP. 1986. River meanders and channel size. Journal of Hydrology, 88: 147-164.
Zapico, I. et al. 2020. Stabilization by geomorphic reclamation of a rotational landslide in an abandoned mine next to the Alto Tajo Natural Park. Engineering Geology, 264: 105321 https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.105321.

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

Clases teóricas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A - - -JOSE FRANCISCO MARTIN DUQUE


Clases prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Clases de Prácticas - - -IGNACIO ZAPICO ALONSO
JOSE FRANCISCO MARTIN DUQUE


Salida de campo
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Salida de Campo - - -IGNACIO ZAPICO ALONSO
JOSE FRANCISCO MARTIN DUQUE