Restauración de Riachuelos aguas abajo del puente Chuhuo, fase II, condado de Pingtung, Taiwán

El Arroyo A en el lado aguas abajo del puente Chuhuo es el afluente superior del arroyo Dongmen. Este fluye hacia el sur durante unos 500m y se fusiona con Arroyo B que fluye hacia el oeste para convertirse en Dongmen Creek. La ribera y el cauce del Arroyo A han sido barridos durante largo tiempo, por lo tanto, pusieron en peligro la seguridad del Puente Chuhuo en la Ruta No. 200, que es una arteria importante para el turismo local y el transporte agrícola. Además, el Arroyo B, otro afluente del tramo superior del Arroyo Dongmen, también sufrió una severa sedimentación, lo que provocó que el lecho del río se elevara y el flujo del arroyo se desviara y provocó serios desbordamientos en las tierras de cultivo a ambos lados del arroyo. Es por eso que las autoridades emitieron procedimientos de tratamiento para la restauración en tres fases.

La fase I del proyecto ha resuelto de manera efectiva los problemas de socavación y la inestabilidad de la ribera del Arroyo A. El objetivo de la fase II se centró en el control de sedimentos para mitigar la sedimentación del Arroyo B. El sitio produjo una acumulación anual aproximada de sedimentos de hasta 3.600 m³. Esto equivale a unos cuarenta y siete contenedores de 40 pies de capacidad. Una cantidad tan enorme de depósitos había provocado que el lecho del río se elevara y el flujo del arroyo se desviara. La socavación destruyó significativamente la orilla del río y amplió la extensión de la inundación en alrededor de 1 a 2m, por lo tanto puso en peligro las tierras de cultivo y las casas circundantes. La erosión hidráulica también ha dañado las riberas de los ríos o ha hecho que se derrumben gravemente, lo que arruinó sustancialmente el entorno ecológico natural circundante y también limitó el hábitat de animales y plantas.

El Arroyo Dongmen está ubicado dentro del Parque Nacional Kenting, una zona ecosensible con abundantes recursos ecológicos. Por lo tanto, la conservación del medio ambiente ha sido el gran reto de la restauración. Además, los proyectos de construcción en Taiwán también se han enfrentado a una grave escasez de mano de obra y materiales en los últimos años. En consecuencia, además de los problemas tradicionales de conservación del suelo y el agua, la planificación y el diseño de la construcción de este proyecto también deben contemplar la estandarización de la ingeniería, la modularización de los prefabricados y la mecanización de la construcción para mejorar las dificultades de construcción actuales. Las soluciones a estos desafiantes problemas fueron la prioridad de este proyecto.

1. Para la restauración del Arroyo B, la orilla del río debe protegerse particularmente en aquellas áreas propensas a la socavación. Primero se colocó un módulo de hormigón armado prefabricado en forma de L y una capa de gaviones rellenos con adoquines locales como base del revestimiento. Luego, se apilaron otras tres capas de gaviones rellenos con ACESandbag^TMEC para construir el revestimiento para frenar la erosión de la ribera. Se usaron suelos residuales locales para llenar todo el ACESandbag^TMEC para maximizar el consumo de los suelos residuales excesivos. No se permitió que los suelos residuales salieran del sitio. Finalmente, se plantaron numerosas especies nativas locales en la ladera restaurada para evitar la propagación de la especie invasora - Popinaco Blanco.

2. Para restringir la sedimentación, se instaló un dique de control abierto con rejilla de acero semitransparente en los tramos superiores del Arroyo B. También se colocó un estanque de detención en la corriente inferior del Arroyo B. Estas instalaciones pueden eliminar en gran medida la posibilidad de sedimentación y también reducir la carga de mantenimiento futuro. El cuerpo de la presa de control se rellenó con adoquines o piedras de cantera para formar una estructura porosa. Se utilizó para interceptar los troncos flotantes y para controlar cierta cantidad de partículas de suelo en el estanque de detención. Simultáneamente, también estaba permitiendo que el flujo del arroyo pasara sin problemas, y liberar así la fuerza hidráulica aplicada sobre el dique de contención. No sólo puede ralentizar la sedimentación de la corriente superior, sino también repone razonablemente los materiales arenosos en la corriente inferior.

3. Para cumplir con el terreno en los tramos inferiores del Arroyo B y también crear un espacio flexible de detención de inundaciones, el flujo del arroyo se dividió en dos canales utilizando el islote en el medio del arroyo. El grande se utilizó como caudal principal y el otro como canal de drenaje auxiliar para la prevención de desastres en caso de inundación. En el extremo frontal del islote que era propenso al impacto del flujo, se utilizaron elementos prefabricados de hormigón ecológico huecos, ACEModule^TM, para construir un revestimiento circular. Sobre el cauce del río también se colocaron obras de antepecho construidas con piedra de cantera para resistir el roce del caudal de agua. Además, la sección transversal del canal de flujo principal se amplió de 6m a 9-12m para facilitar la descarga y asegurar el flujo sin obstáculos.

4. En la confluencia del Arroyo A y el Arroyo Dongmen, la velocidad de la corriente excedió los 2m/seg, lo cual fue demasiado rápido y presentó una fuerza de impacto de agua alta. La socavación de la confluencia ha hecho que la profundidad del agua alcance los 3-4,5m. Para dar más protección, se utilizaron hasta 3.278 piezas de ACEModule^TM para construir el revestimiento. La velocidad del flujo también se puede reducir un poco debido a la superficie rugosa diseñada de ACEModule^TM. Mediante la regulación del caudal de la corriente superior con el dique de contención, la profundidad del agua se ha reducido a menos de 2m. El espacio de elementos prefabricados de hormigón huecos, fue diseñado con fines ecológicos. Para las capas inferiores (por debajo del nivel del agua) del revestimiento, ACEModule^TM se rellenó con adoquines y guijarros para proporcionar un hábitat para los animales acuáticos. Por encima del nivel del agua, ACEModule^TM para las capas superiores se llenaron con ACESandbag^TM EC y se apilaron hacia atrás en forma escalonada hacia arriba. Tal diseño pudo crear un espacio verde para el medio ambiente, lo que permitió que la vida silvestre se moviera libremente.

5. Para aquellas áreas del arroyo que eran propensas a la deposición, su potencial de impacto de flujo era bajo. Considerando la capacidad de trepar de los anfibios y los reptiles, se colocaron ACESandbag^TM EC apilados más bajos junto con estacas cortas de madera a lo largo de la orilla del río para proteger los dedos de los pies.

1. Medio ambiente ecológico
Para mantener un entorno ecológico en el Parque Nacional de Kenting, se adoptó ACEModule^TM para construir el revestimiento principal. Tal diseño proporcionó una base para el crecimiento de las plantas, aceleró la restauración de la vegetación y aumentó el espacio amistoso para la actividad animal. La construcción consistió en varios métodos de protección de la ribera según las condiciones locales. Han restringido de manera efectiva el exceso de tierra y escombros en los tramos superiores de Arroyo Dongmen, por lo tanto han reducido el posible peligro de escombros de corriente inferior. En comparación con el método de construcción de hormigón armado tradicional, el proyecto general redujo alrededor del 40% del consumo de hormigón y la reducción de carbono hasta 223 toneladas, lo que mitigó de forma eficaz el impacto medioambiental. El proyecto completo demostró que el diseño y la construcción se han integrado con éxito en el ecosistema local y lograron un equilibrio entre la ingeniería y el medio ambiente ecológico.

2. Aspecto estructural atractivo
Se ha utilizado ACEModule^TM para el revestimiento principal del sitio. Estos elementos de hormigón prefabricado se han diseñado utilizando una conexión enchavetada especial, que no sólo se adapta a la curvatura a lo largo del arroyo, sino que también crea una apariencia de arco atractiva para realzar la belleza visual del sitio.

3. Construcción innovadora
Debido a la escasez de mano de obra y materiales y las dificultades de las actividades frente al mar, las construcciones de revestimiento y cimentación utilizaron ACEModule^TM en lugar de la colocación tradicional de hormigón en el sitio. Estos procedimientos innovadores eliminaron por completo la necesidad de trabajadores calificados, redujeron el tiempo de inactividad de la construcción, por lo tanto minimizó el costo total del proyecto y mejoraron efectivamente el cronograma de construcción. La calidad de construcción de ACEModule^TM también es mejor que la del hormigón del sitio.

4. Aplicación de las Tecnologías de la Información
Antes de la construcción, se utilizó la tecnología BIM (Building Information Modeling, modelado de información de construcción) para simular el proceso de apilamiento de ACEModule^TM. BIM prevé la construcción virtual de cada unidad para el revestimiento antes de su construcción física real para reducir la incertidumbre, mejorar la seguridad, resolver problemas y simular y analizar impactos potenciales. BIM también previene errores debido a conflictos, por lo que el modelo de computadora resalta visualmente al equipo donde se puede colocar incorrectamente el revestimiento. La aplicación de BIM permitió al diseñador trabajar fácilmente con el contratista en cada procedimiento de construcción hasta la finalización del revestimiento.