Diseño mejorado de diques y diques

Los diques y diques son estructuras hidráulicas que se construyen para retener el agua:

• Los diques generalmente corren paralelos a un cuerpo de agua (como un río o un mar) y tienen agua solo en un lado. Los diques se construyeron por primera vez para recuperar la tierra del mar y así proteger la tierra que naturalmente estaría bajo el agua la mayor parte del tiempo. También proporcionan protección contra las inundaciones del mar durante eventos extremos.
• Las levas son terraplenes construidos para la protección contra inundaciones. Por lo general, son terraplenes de tierra y, como los diques, tienen agua solo en un lado. Las levas protegen la tierra que normalmente está seca pero puede inundarse durante eventos extremos.

Los diques y diques necesitan mantenimiento y refuerzo periódicos para garantizar su capacidad de protección y cumplir los requisitos de seguridad. Las nuevas proyecciones para el aumento del nivel del mar, la magnitud y la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos y el aumento del riesgo de inundaciones costeras y fluviales pueden llevar a reconsiderar los requisitos de seguridad. Esto puede conducir a la construcción de nuevas protecciones en los puntos débiles identificados o aumentar y fortalecer los existentes. Reforzar diques y diques puede aumentar su estabilidad y resistencia contra las brechas y su seguridad contra las inundaciones. Los métodos más comunes para reforzar diques y diques son:

• Obras de tierra destinadas a aplanar la pendiente del dique o dique, elevar y ensanchar un dique o dique, o construir bermas.

• Medidas estructurales destinadas a reforzar diques y diques, incluidos los muros de filtración o corte, el sellado de la superficie o la construcción adicional de muros móviles o no móviles de protección contra inundaciones.
• Mejoras del material del dique y del dique, por ejemplo mediante la mejora del suelo o el uso de materiales geosintéticos.
• Protección de la superficie del dique y el dique, por ejemplo, a través de capas de roca para evitar la erosión o permitir el exceso.
• Protección de diques y diques a través de la plantación de plantas leñosas.

Uno de los mecanismos de falla más comunes de diques y diques es romper en caso de que el agua los sobrepase. Los diques y diques se pueden construir de una manera que permita la superposición (por ejemplo, fortaleciendo la pared interior o ampliando y reforzando la superficie). Tales diques y diques evitan las rupturas catastróficas incontroladas asociadas con las devastadoras inundaciones del interior. Los daños aún pueden ocurrir debido al agua que sobresale de las estructuras, pero son mucho más pequeños en comparación con una rotura de dique o dique. Un enfoque adaptativo diferente para el refuerzo de diques y diques consiste en su deconstrucción parcial o completa, especialmente en posibles llanuras aluviales para permitir más espacio para el río o el mar (véase la opción de adaptación rehabilitación y restauración de ríos y llanuras aluviales). En este caso, los diques o diques pueden desmantelarse por completo, abrirse por corte, o reubicarse más hacia el interior si es necesario, ofreciendo un potencial de adaptación más sostenible y a más largo plazo. Para los diques, el desarrollo de un sistema de diques paralelos con pólder de retención cerrado también es una opción para mitigar los picos de inundación extremos: La construcción de sistemas de doble dique permite usar el espacio intermedio para retener el agua que se lava.

Por lo tanto, siempre deben evaluarse soluciones alternativas basadas en la naturaleza para garantizar la sostenibilidad a largo plazo de la protección contra las inundaciones, minimizar la compensación asociada y proporcionar múltiples beneficios para el medio ambiente y la sociedad.

La elección del tipo de intervención de dique o dique que debe realizarse tiene implicaciones importantes no solo para la seguridad de las personas y los activos detrás de estas infraestructuras, sino también en términos de impactos visuales y paisajísticos. La participación de las partes interesadas durante la fase de diseño es importante para informar a las personas sobre los efectos positivos en términos de adaptación y seguridad. La participación de las partes interesadas también puede ayudar a identificar medidas de mitigación que puedan reducir los impactos visuales y paisajísticos de los diques y diques mejorados y mejorar su aceptación social.

El refuerzo de diques o diques tiene fuertes partidarios y oponentes, con preocupaciones y preferencias que cambian con el tiempo y dependen en gran medida de las prioridades locales. El apoyo suele ser fuerte después de un evento de inundación. Cuando se planifica un refuerzo para adaptarse proactivamente al cambio climático, es más probable que encuentre cierta resistencia. El aumento de altura y el refuerzo de diques y diques pueden afectar negativamente al paisaje circundante. Además, el aumento de los diques fluviales puede aumentar la magnitud de los flujos máximos aguas abajo, amplificando así el peligro de inundación y el riesgo aguas abajo. Además, el aumento de la protección contra las inundaciones y la consiguiente reducción de la frecuencia de las inundaciones favorecen la «pérdida de memoria de inundaciones». Esto puede dar lugar a una mayor exposición en zonas propensas a las inundaciones, lo que suele denominarse «efecto palanca». En caso de fallos inesperados y repentinos de las defensas contra inundaciones, esto podría tener consecuencias catastróficas (proyecto JRC PESETA IV, Dottori et al., 2020).

Teniendo en cuenta los límites físicos de cómo se pueden construir diques y diques altos y fuertes, es importante evaluar y considerar soluciones alternativas e integradoras. Significa centrarse especialmente en soluciones que permitan más espacio para el río o el mar. Además, muchos diques y diques existentes se construyeron hace décadas. Es posible que no cumplan con los estándares actuales de protección contra inundaciones, lo que requiere actualizaciones costosas.

La construcción de diques y diques supone una importante inversión financiera. La financiación puede ser un obstáculo importante, especialmente en las regiones económicamente menos prósperas. Las estimaciones de costes para adaptar diques y diques difieren según el tipo de estructura y el método de refuerzo. Algunos costes indicativos se indican en un estudio de revisión (Aerts, 2018): 20,8 a 25 millones de dólares/km por metro de dique de mar levantado en los Países Bajos; 21,8 a 31,2 millones de dólares/km por metro de dique de mar recaudado para las ciudades europeas; 5,3 millones de dólares/km por m de dique recaudado en Canadá; 1,9 millones de dólares/km por m de dique de tierra levantado en Canadá; $5.6 millones/km para muros de inundación móviles en los Estados Unidos; 130-330 dólares/m2 para blindar las costas con roca u otro material en el Reino Unido. Estos costes no incluyen los costes de mantenimiento.Estos son cruciales para la eficacia de estas medidas. Pueden ser particularmente altos para grandes infraestructuras, especialmente teniendo en cuenta los nuevos desafíos planteados por el cambio climático.

Los beneficios de implementar diferentes medidas de adaptación a las inundaciones generalmente se expresan como un menor riesgo de inundación o menos daños, lo que mejora la seguridad y el bienestar de las comunidades. La protección de la propiedad, la seguridad agrícola y la economía turística se benefician de estas estructuras. Siempre que el diseño de diques y diques esté bien integrado en el territorio, estas medidas de protección pueden mejorar las oportunidades recreativas y turísticas. Ejemplos de ello son los paseos marítimos (véase, por ejemplo, el estudio de caso «Aplicación del plan director integrado para la seguridad costera en Flandes»).

Las inversiones en diques y diques pueden ser económicamente atractivas para reducir el riesgo de inundación en grandes partes del mundo, pero no en todas partes. Por lo tanto, siempre deben evaluarse soluciones alternativas y debe tenerse en cuenta que las medidas que dan más espacio al mar o al río a menudo proporcionan varios beneficios colaterales para los ecosistemas.

Cualquier cambio en los sistemas de diques y diques existentes debe estar en consonancia con los requisitos de la Directiva marco sobre el agua, que exigen un buen estado de las masas de agua de Europa. Además, a partir del segundo ciclo de aplicación, la consideración de los impactos del cambio climático es obligatoria en virtud de la Directiva sobre inundaciones de la UE. Para evitar daños medioambientales, la Directiva de la UE sobre evaluación de impacto ambiental (EIA) exige que determinados proyectos de infraestructura se sometan a una EIA. La construcción de obras costeras para mitigar la erosión y las defensas marítimas duras «capaces de alterar la costa», como diques, así como las obras de alivio de inundaciones en el interior entran en el anexo II de la Directiva EIA. Los Estados miembros deciden si los proyectos del anexo II deben someterse a un procedimiento de EIA, ya sea caso por caso o en términos de umbrales y criterios. El mantenimiento y la reconstrucción de estas obras están explícitamente excluidos. Cualquier proyecto de infraestructura, incluidos diques y diques, que pueda tener un impacto significativo en hábitats y especies protegidos en el marco de la red Natura 2000 de la UE está sujeto a una «evaluación adecuada de sus implicaciones para el lugar» para determinar si el proyecto afectará negativamente a la integridad del lugar.

El tiempo necesario para aplicar medidas de adaptación a diques y diques varía considerablemente en función de la tipología de la estructura, de la medida de refuerzo elegida y de si debe realizarse una EIA. Los tiempos de implementación están en el rango aproximado de 5-25 años.

La vida útil esperada de diques y diques adaptados suele ser de más de 30 años. Cabe señalar, sin embargo, que el mantenimiento desempeña un papel importante y que los requisitos de mantenimiento cambian con el tiempo debido al envejecimiento de las estructuras y los cambios en las descargas de los ríos y el nivel del mar.