Colin Reginald Thorne (nacido en septiembre de 1952) es catedrático de Geografía Física en la Universidad de Nottingham . [1] Es un geomorfólogo fluvial con formación en ciencias ambientales , ingeniería civil y geografía física ; ha publicado 9 libros y más de 120 artículos en revistas y capítulos de libros. [2]
Colin ha estado muy involucrado en la política gubernamental, incluyendo la dirección del paquete de trabajo de geomorfología en el proyecto Foresight de defensa costera y contra inundaciones del Reino Unido. [6] También ha formado parte del grupo asesor SAGE del gobierno después de las inundaciones del Reino Unido. [7] La investigación del profesor Colin Thorne también ha tenido impacto público en el caso de la Corte Internacional de Justicia Costa Rica vs. Nicaragua, donde Colin actuó como testigo experto. [8]
Una ciudad azul-verde tiene como objetivo reconfigurar el ciclo del agua urbana para que se asemeje a un ciclo del agua orientado naturalmente [11], al tiempo que contribuye a la amenidad de la ciudad al unir la gestión del agua y la infraestructura verde . [12] [13] Esto se logra combinando y protegiendo los valores hidrológicos y ecológicos del paisaje urbano, al tiempo que se brindan medidas resilientes y adaptativas para abordar los cambios futuros en el clima, el uso de la tierra, la gestión del agua y la actividad socioeconómica en la ciudad.
Una ciudad azul-verde es más que la infraestructura azul y verde que comprende; es un concepto holístico que requiere la colaboración entre el gobierno, la industria y las partes interesadas públicas y asociaciones que trabajen para implementarse plenamente. [14] Las ciudades azul-verdes generan una multitud de beneficios ambientales, ecológicos, socioculturales y económicos a través de la planificación y la gestión integradas [15] y pueden ser clave para la resiliencia y la sostenibilidad futuras de los entornos y procesos urbanos. Además de hacer que el entorno urbano sea más resistente a los eventos de inundaciones y sequías, una ciudad azul-verde está diseñada para maximizar el uso del agua como recurso, por ejemplo, a través de la recolección de agua de lluvia , el riego de los canales de los ríos, la recarga de aguas subterráneas y como un servicio local. [16] El agua se atenúa y almacena preferentemente en la superficie para maximizar los posibles beneficios ambientales y sociales, y reducir la presión sobre el sistema de alcantarillado subterráneo. Una ciudad azul-verde también tiene como objetivo recolectar y almacenar agua durante los eventos de inundación para su uso posterior en tiempos de sequía.
Antecedentes del estudio
Las ciudades azules y verdes tienen como objetivo reintroducir el ciclo natural del agua [11] en los entornos urbanos y proporcionar medidas eficaces para gestionar las inundaciones fluviales (ríos), costeras y pluviales ( escorrentías urbanas o aguas superficiales) [17] al tiempo que defienden el concepto de espacios verdes multifuncionales y el uso de la tierra para generar múltiples beneficios para el medio ambiente, la sociedad y la economía. [18]
El agua visible en las ciudades ha disminuido enormemente en el último siglo [19] y muchas áreas se enfrentan a una escasez de agua en el futuro como respuesta a los cambios en el clima, el uso del suelo y la población. [20] El concepto de ciudades azules y verdes implica trabajar con componentes de infraestructura verde y azul para asegurar un futuro sostenible y generar múltiples beneficios para las esferas ambiental, ecológica, social y cultural. Esto requiere un enfoque coordinado para la gestión de los recursos hídricos y los espacios verdes por parte de las organizaciones institucionales, la industria, el mundo académico y las comunidades y vecindarios locales. [21]
El ciclo natural del agua se caracteriza por una alta evaporación, una alta tasa de infiltración y una baja escorrentía superficial . [17] Esto ocurre típicamente en áreas rurales con abundantes superficies permeables (suelos, espacios verdes), árboles y vegetación, y cursos de agua naturales serpenteantes. [22] En contraste, en la mayoría de los entornos urbanos hay más escorrentía superficial, menos infiltración y menos evaporación. Los espacios verdes y azules a menudo están desconectados. Lo que significa que para que una ciudad sea azul-verde, requiere un paso más allá de la implementación de infraestructura azul y verde. La falta de infiltración en entornos urbanos puede reducir la cantidad de agua subterránea, lo que puede tener implicaciones significativas en algunas ciudades que experimentan sequías. [ cita requerida ] En entornos urbanos, el agua se transporta rápidamente sobre el hormigón impermeable , pasando poco tiempo en la superficie antes de ser redirigida bajo tierra a una red de tuberías y alcantarillas. Sin embargo, estos sistemas convencionales (infraestructura "gris") pueden no ser sostenibles, particularmente a la luz del posible cambio climático futuro . Pueden ser muy costosos y carecer de muchos de los múltiples beneficios asociados con la infraestructura azul-verde. [23] [24]
Miembros de la Alianza de aprendizaje y acción de ciudades azules y verdes de Newcastle. Muestra de la variedad de partes interesadas consultadas en un proyecto de ciudad azul y verde. Artículo de una revista de acceso abierto: https://doi.org/10.1016/j.envsci.2017.10.013
Los enfoques de diseño de ingeniería y planificación del territorio en las ciudades azules y verdes tienen como objetivo ser rentables, resilientes, adaptables y ayudar a mitigar el cambio climático futuro, al tiempo que minimizan la degradación ambiental y mejoran el atractivo estético y recreativo. Las funciones clave de las ciudades azules y verdes incluyen la protección de los sistemas naturales y la restauración de los canales de drenaje naturales, imitando la hidrología previa al desarrollo, reduciendo la impermeabilidad y aumentando la infiltración, el almacenamiento superficial y el uso de plantas que retengan agua. [25] Un factor clave es interconectar los activos azules y verdes para crear corredores azules y verdes a través del entorno urbano. [26]
Las ciudades azul-verdes favorecen el enfoque holístico y apuntan a la cooperación interdisciplinaria en la gestión del agua, el diseño urbano y la planificación del paisaje. Se promueve activamente la comprensión, la interacción y la participación de la comunidad en la evolución del diseño azul-verde (por ejemplo, LAA de Newcastle [27] ). Las ciudades azul-verdes suelen incorporar sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS), un término utilizado en el Reino Unido, conocido como diseño urbano sensible al agua (WSUD) en Australia, y desarrollo de bajo impacto o mejores prácticas de gestión (BMP) en los Estados Unidos. La infraestructura verde también es un término que se utiliza para definir muchos de los componentes de infraestructura para la gestión del riesgo de inundaciones en las ciudades azul-verdes.
Los componentes de gestión del agua en las ciudades azules y verdes forman parte de un “ sistema de sistemas ” más amplio y complejo que proporciona servicios vitales para las comunidades urbanas. El sistema de agua urbano interactúa con otras infraestructuras esenciales, como la información y las telecomunicaciones, la energía, el transporte, la salud y los servicios de emergencia. [20] Las ciudades azules y verdes tienen como objetivo minimizar los impactos negativos en estos sistemas durante épocas de inundaciones extremas, al tiempo que maximizan las interacciones positivas cuando el sistema no se encuentra en estado de inundación. Pueden surgir barreras clave para la implementación efectiva de la infraestructura azul y verde si los procesos de planificación y el diseño de sistemas urbanos más amplios y los programas de renovación urbana no están completamente integrados. [25]
Componentes de una ciudad azul-verde
Una ciudad azul-verde trabaja activamente con la infraestructura gris existente para proporcionar una gestión óptima del sistema de agua urbano durante una variedad de eventos de inundación; desde ninguna inundación, hasta inundaciones mínimas, hasta eventos de lluvia extrema donde el sistema de drenaje puede verse excedido. [28] Debido a estos ideales holísticos y prácticos, se pueden emplear muchos componentes de infraestructura y prácticas comunes al planificar y desarrollar una ciudad azul-verde, en línea con objetivos locales específicos, por ejemplo, gestión del agua , entrega de infraestructura verde multifuncional , planes de acción de biodiversidad .
Las funciones clave de los componentes de la infraestructura azul-verde incluyen el uso y la reutilización del agua, el tratamiento, la retención e infiltración del agua, la conducción, la evapotranspiración, la provisión de servicios locales y la generación de una variedad de hábitats viables para los ecosistemas locales. En la mayoría de los casos, los componentes son multifuncionales. [12] [29] [30]
Estanques de almacenamiento, lagos y embalses [32]
Áreas de almacenamiento controladas, por ejemplo, estacionamientos, áreas recreativas, caminos secundarios, campos de juego, parques y superficies duras en patios de escuelas y áreas industriales.
Estrategias a nivel de propiedad para reducir el agua superficial y gestionar la escorrentía, como los depósitos de agua (o tanques de agua de lluvia en los EE. UU.),
Una ciudad azul-verde contiene una red interconectada de infraestructura azul y verde que funciona en armonía para generar una variedad de beneficios cuando el sistema está tanto en estado de inundación como en estado de no inundación. [36] Como concepto, las ciudades azul-verdes aceptan la necesidad de infraestructura gris en ciertos escenarios para maximizar los beneficios acumulados. [24] Una amplia gama de beneficios ambientales, ecológicos, económicos y socioculturales se atribuyen directa e indirectamente a las ciudades azul-verdes. Muchos beneficios se obtienen durante épocas sin inundaciones (beneficios verdes), lo que da a las ciudades azul-verdes una ventaja competitiva sobre ciudades convencionales comparables. La infraestructura multifuncional es clave para generar los máximos beneficios cuando el sistema está en estado de no inundación. Un enfoque de servicios ecosistémicos se utiliza con frecuencia para determinar los beneficios que las personas obtienen del medio ambiente y los ecosistemas. [37] Muchos de los bienes y servicios proporcionados por las ciudades azul-verdes tienen valor económico, por ejemplo, la producción de aire limpio, agua y secuestro de carbono . [38] [37]
Mejor gestión de las aguas pluviales y del suministro de agua, conservación de los recursos hídricos mediante la eficiencia (aumentando la resiliencia a la sequía) [18]
Reducción/mitigación del carbono
Mejora de la calidad del aire
Aumento de la biodiversidad (incluida la reintroducción y propagación de especies autóctonas)
Mejora del hábitat y la biodiversidad
Control de la contaminación del agua [18]
Servicios públicos (uso recreativo del agua, parques y áreas de recreación, ocio)
Servicios culturales (salud física y mental, bienestar de los ciudadanos, estética, espiritualidad) [42]
Compromiso comunitario
Educación
Paisajismo y calidad del lugar
Aumento del valor de los terrenos y las propiedades
Productividad laboral (reducción del estrés, atracción y retención de personal)
Crecimiento económico e inversión
Producción de alimentos
Suelos saludables y reducción de la erosión del suelo y del retroceso de las riberas de los ríos
Turismo
Reducción de la acumulación de sedimentos, escombros y contaminantes en cursos de agua urbanos [43]
Sombreado y protección en torno a los ríos y el entorno urbano en general
Beneficios económicos relacionados con los costos evitados por inundaciones
Cohesión comunitaria y mayor comprensión de la planificación y el estilo de vida sostenibles
Posible diversificación de la economía local y creación de empleo
Fortalecimiento de la resiliencia de los ecosistemas
Corredores ecológicos y permeabilidad del paisaje (beneficios para la biodiversidad)
Impactos evitados de las inundaciones, incluidos daños evitados a la economía, la vida silvestre, los edificios y la infraestructura, y traumas y angustias evitados (impactos en la salud mental) asociados con las inundaciones
Los múltiples beneficios de adoptar una infraestructura azul-verde abarcarán tanto la escala local/regional como la global/internacional. El enfoque del Departamento de Medio Ambiente, Agricultura y Asuntos Rurales ( DEFRA ) para la gestión del riesgo de inundaciones y erosión costera ha sido buscar beneficios multifuncionales de las intervenciones de Gestión del Riesgo de Inundación y Erosión Costera (FCERM [44] ) y mejorar la claridad de las consecuencias sociales y ambientales en el proceso de toma de decisiones. Sin embargo, el DEFRA señala que los beneficios de reducción del riesgo de inundaciones proporcionados por los ecosistemas no se comprenden bien [44] y esta es un área en la que se necesita una investigación más sistemática, como el proyecto SWITCH.
El paquete de trabajo 4 del proyecto Ciudades Azules y Verdes implicó la creación de una caja de herramientas SIG para el análisis de beneficios múltiples que complementa las herramientas de gestión de BeST SuDS. [45] El paquete normaliza diferentes beneficios Azules y Verdes de modo que se puedan analizar en conjunto diferentes escalas de beneficios, permitiendo así una cuantificación de todos los beneficios potenciales de la nueva infraestructura. [46]
Estudios de casos de ciudades azules y verdes
En muchos países se están desarrollando conceptos de ciudades sensibles al agua, como las ciudades azul-verde, y herramientas para el diseño urbano centrado en el agua. [47] Para las ciudades desarrolladas, esto puede ser un caso de pequeños cambios y una reconstrucción mejor con una reurbanización progresiva . [48] Para las ciudades en desarrollo, el proceso puede ser mucho más rápido y evitar los sistemas de alcantarillado obsoletos de las ciudades más antiguas. [49] Pocas ciudades del Reino Unido, si es que hay alguna, han progresado más allá de la etapa de "ciudad drenada", [50] con el agua gestionada para una serie de funciones únicas (incluida la gestión del riesgo de inundaciones), principalmente a través de sistemas de distribución, recolección y tratamiento e infraestructura de drenaje que consumen mucha energía y que continúan degradando los entornos urbanos en general y los cursos de agua urbanos, en particular. Los estudios de casos internacionales y la ciudad de demostración de Newcastle muestran el potencial de las ciudades azul-verdes en una variedad de contextos. El consorcio de investigación dirigido por Colin tiene la intención de liderar un cambio en los desarrollos urbanos para alcanzar el potencial mostrado en estos estudios de caso.
Ciudad de demostración de Newcastle upon Tyne
Newcastle fue elegida como ciudad de demostración para el Proyecto de ciudades Azul-Verde debido a los vínculos con la Universidad de Newcastle y sus alrededores, las inundaciones de 2012 y la vulnerabilidad del centro de la ciudad a más inundaciones repentinas. [51] Un alto porcentaje del centro de la ciudad es impermeable y a menudo no puede hacer frente a grandes volúmenes de lluvia en períodos cortos. Se utilizó una combinación del plan de gestión de aguas superficiales y la Alianza de Aprendizaje y Acción liderada por la comunidad [27] para seleccionar áreas detalladas para estudiar. Estas fueron el centro de Ouseburn, Newcastle Great Park y el núcleo urbano y la zona residencial adyacente de Wingrove. [52]
Se ha demostrado que los SuDS reducen positivamente las inundaciones en el complejo residencial Great Park de Newcastle [53] y se pueden ver las simulaciones de inundaciones de CityCat. También se ha demostrado que los SuDS retienen hasta el 54% del sedimento suspendido que se transporta a los estanques, en lugar de empujarlo río abajo hacia el río Ouseburn. [54] Además de los beneficios de los servicios ecosistémicos para el secuestro de carbono y el tamaño del hábitat, y la reducción de la contaminación del aire, el ruido y el riesgo de inundaciones, se ha demostrado que el concepto de ciudad azul-verde ha generado la aprobación de los residentes. [52] Al 90% de los residentes encuestados (299 respuestas en total) les gustan los estanques SuDS y el 61% comprende el papel de los estanques en la reducción del riesgo de inundaciones. [55] [56]
Se realizó un análisis de múltiples beneficios para Wingrove y el núcleo urbano de Newcastle utilizando la caja de herramientas de múltiples beneficios creada por el consorcio de investigación. La evaluación mostró que la infraestructura azul-verde en Wingrove reduciría potencialmente la contaminación acústica y atmosférica, aumentaría la captura de carbono y el tamaño del hábitat, y mejoraría el acceso a espacios verdes para los residentes. [52] Este aumento de los espacios verdes podría crear una red de espacios azules-verdes en toda la ciudad. [46] [57] Esto demuestra que, a pesar de las impresionantes mejoras ya realizadas, existen más beneficios potenciales de la implementación del concepto de ciudad azul-verde en Newcastle.
Portland, Estados Unidos
El Consorcio estudió el desarrollo de la ciudad de Portland , para cuestionar si encajaba en el concepto de ciudad Azul-Verde. [58] Se decidió que Portland ha avanzado hasta convertirse en una ciudad Azul-Verde líder mundial a través de la iniciativa "De Gris a Verde" a principios de siglo. [59] Esto condujo a un plan de aguas pluviales sostenible que incorporó techos verdes , plantación de árboles y calles verdes. [60] Los informes de seguimiento encargados sugieren que los techos ecológicos han reducido a la mitad la descarga en desagües de aguas residuales/pluviales. [60] Este proyecto se combinó con una nueva infraestructura gris en forma del proyecto "Big pipe" [61] para complementar la infraestructura Azul-Verde y garantizar que no se vea abrumada por eventos más grandes, lo que hace que la ciudad sea más sostenible a largo plazo.
Además de la infraestructura verde azulada, un cambio cultural ha sido fundamental para la clasificación de Portland como ciudad verde azulada. Este cambio cultural es visible en el enfoque liderado por la comunidad para el desarrollo sostenible y la planificación del agua, como el ecodistrito Foster Green. [62] Para consolidar estos cambios es necesario normalizar las técnicas verde azuladas que utilizan las empresas de diseño, como Greenworks, que llevó a cabo la restauración del meandro de Johnson Creek en el área metropolitana de Portland. [63]
Róterdam, Países Bajos
Róterdam es un buen ejemplo de cómo se inició el proceso de ciudades azules y verdes con el ideal de proteger a las ciudades del cambio climático. Se ha producido un reposicionamiento para utilizar el agua como una oportunidad y un recurso que ha cambiado las perspectivas y ha abierto oportunidades para gestionar mejor el agua, tanto para las inundaciones como para el consumo. [64]
En Rotterdam se han utilizado diversas soluciones innovadoras para maximizar la gestión del agua y, al mismo tiempo, reducir los impactos de los desarrollos, que con la ingeniería tradicional podrían resultar costosos tanto económica como espacialmente. [65] Estas incluyen un fuerte impulso hacia el aumento del almacenamiento de agua con techos verdes y plazas de agua. [64] El último de estos se duplica como almacenamiento de cuencas durante los eventos de inundación. [66] Los métodos tradicionales también se han rediseñado para alcanzar el objetivo de la ciudad azul-verde. Estos incluyen el aumento de la multifuncionalidad de los diques, que son necesarios para reforzar la ciudad contra el aumento del nivel del mar, y ahora tienen comodidades incorporadas en su cara de retorno. [65] La combinación de defensas contra inundaciones, espacios verdes abiertos y reurbanización urbana han aumentado la sostenibilidad de este proceso y las oportunidades de financiación.
El riesgo del cambio climático para una ciudad del delta como Rotterdam ayudó al cambio cultural hacia una ciudad azul-verde con proyectos futuros como las subvenciones que fomentan el clima de Rotterdam y la participación pública en jardines urbanos y prácticas de vida más sostenibles.
Proyecto de investigación sobre resiliencia ante inundaciones urbanas (2016-2020)
Thorne actualmente dirige el proyecto de investigación Urban Flood Resilience (2016-2020), también financiado por el EPSRC. Recientemente se publicó un artículo que presenta una descripción general del consorcio y su investigación. [67]
Taller de ríos de lecho de grava (1980-actualidad)
Colin Thorne participó en la creación del Taller sobre ríos con lecho de grava, que se lleva a cabo cada cinco años desde 1980, y es uno de los editores de los tres primeros libros sobre ríos con lecho de grava escritos después de cada uno de estos talleres. [68] [69] [70] Los talleres están diseñados para presentar una revisión autorizada de los avances recientes en la comprensión de la morfología y los procesos en los ríos con lecho de grava y cada uno de ellos tiene un libro adjunto o una revista especial. [71]
- Taller 1 sobre ríos con lecho de grava de 1980: "Procesos fluviales, ingeniería y gestión de ríos con lecho de grava" Reino Unido [68]
- Taller 2 sobre ríos con lecho de grava de 1985: "Transporte de sedimentos en ríos con lecho de grava", Estado de Colorado, EE. UU. [69]
- 1990 Taller de ríos de lecho de grava 3: "Dinámica de los ríos de lecho de grava" Florencia [70]
- Taller 4 sobre ríos con lecho de grava de 1995: "Ríos con lecho de grava en el medio ambiente", estado de Washington, EE. UU. [72]
- Taller 5 sobre ríos con lecho de grava de 2000: "Objetivos de gestión en ríos con lecho de grava" Nueva Zelanda [73]
- Taller 6 sobre ríos con lecho de grava de 2005: "De la comprensión de los procesos a la restauración de ríos con lecho de grava" Austria [74]
- Taller 7 sobre ríos con lecho de grava de 2010: "Procesos, herramientas y entornos de ríos con lecho de grava" Canadá [71]
Conferencias magistrales sobre Hielo y presas en ríos de lecho de grava.
- Taller sobre ríos con lecho de grava 2015 8: "Ríos con lecho de grava y desastres" Japón [75]
El octavo taller sobre ríos de grava ofrece algunas charlas en línea.
El 11 de enero de 2021 se realizará en Chile el IX Taller de Ríos de Grava. “Ríos de Grava: Procesos, resiliencia y gestión en un entorno cambiante” [76]
Proyecto FAST Danube en el bajo río Danubio en Rumanía y Bulgaria (2016-19)
El objetivo principal del proyecto "FAST Danube" es "identificar las soluciones técnicas que se deben implementar para garantizar las condiciones de navegación en el sector común rumano-búlgaro del Danubio". [77] Colin Thorne evaluó las posibles respuestas geomorfológicas a las intervenciones estructurales propuestas por el proyecto y las comparó con las respuestas previstas por el modelo 2D. [78]
Monte St Helens y el río North Fork Toutle
El profesor Thorne ha participado en investigaciones sobre el impacto de la erupción del Monte Santa Helena en 1980 y el impacto a largo plazo de la avalancha de escombros asociada en el río North Fork Toutle . La erupción aumentó drásticamente la producción de sedimentos y condujo a la creación de una estructura de retención de sedimentos. [79]
Respuesta del sistema
Gran parte del trabajo de Thorne se ha centrado en cómo, con el tiempo, el sistema ha respondido al restablecimiento completo de la topografía y el medio ambiente. El diagrama de espacio de fases aluvial se creó para intentar definir cómo ha cambiado el canal. [80] Además, se sugirió el enfoque de la ley de velocidad como un método para comprender la respuesta fluvial a una perturbación importante e instantánea. [81]
Plan de Gestión de Sedimentos
Thorne ha formado parte de un equipo que ha propuesto un plan de gestión de sedimentos por fases para ayudar a las comunidades que viven río abajo a hacer frente a los efectos duraderos de la erupción. En la medida de lo posible, este plan sólo utiliza el dragado como último recurso para reducir los costes ecológicos y económicos. [82]
Enlaces a otras investigaciones
El modelo de evolución de la corriente [83] que Thorne co-desarrolló se ha aplicado a North Fork Toutle para clasificar los tramos según las diferentes etapas de la corriente establecidas en el modelo. [84]
Excursión de estudios a la Universidad de Nottingham
Thorne ha dirigido viajes de campo para estudiantes de geografía física de la Universidad de Nottingham para medir las respuestas del canal en el río North Fork Toutle. Parte del módulo práctico de restauración y gestión de ríos. [85]
Proyectos de investigación del bajo río Misisipi
Análisis de datos de transporte de sedimentos en suspensión (2000)
El informe final concluyó que el componente suspendido de la carga de material del lecho constituye solo un pequeño porcentaje de la carga suspendida total ; este porcentaje aumentó con la descarga. También se descubrió que las concentraciones de sedimentos suspendidos gruesos tenían una relación positiva más fuerte con la descarga que las concentraciones de sedimentos finos. No se encontraron tendencias temporales al analizar este conjunto de datos.
Recomendaciones
Thorne continuó haciendo seis recomendaciones en el informe final: [86]
La recopilación de datos debía continuar en el futuro previsible para respaldar el análisis y la predicción de la evolución morfológica, que es resultado de la transferencia y deposición de sedimentos. [87]
Los analistas de datos y los recopiladores de datos deben consultar sobre cualquier cambio en el procedimiento de recopilación, de modo que los datos recopilados sean adecuados para las preguntas bajo investigación.
El informe pidió coordinación entre los sitios de muestra para poder mejorar las comparaciones entre ellos.
Los investigadores estaban preocupados por las limitaciones de predecir el movimiento de sedimentos en caudales altos más allá del conjunto de datos. [88] Por lo tanto, recomendaron considerar un programa de muestreo estratégico avanzado para el bajo río Misisipi para reemplazar el actual programa de muestreo de rutina.
Las gradaciones de tamaño futuras de todas las muestras de carga de sedimentos en suspensión medidas deben determinarse de antemano. Si es posible, las cargas de sedimentos en suspensión deben sintetizarse a partir de las gradaciones de material del lecho en conjuntos de datos históricos.
Por último, el informe recomendó que se considerara un programa de prueba para medir la carga de material del lecho en la cuenca baja del Misisipi . Esto podría determinar la contribución de la carga del lecho al transporte de material del lecho, responsable de impulsar la evolución morfológica y la respuesta en el sistema.
Análisis y evaluación de la gestión de ríos futuros (2016-2021)
Colin está actualmente involucrado en un estudio interdisciplinario para desarrollar un modelo híbrido numérico/basado en reglas capaz de pronosticar cambios futuros en el canal del Bajo Río Misisipi provocados por cambios en los impulsores externos y controles de la forma y función del canal. [1] Este modelo se está desarrollando con base en los modelos HEC-RAS/SIAM [89] y POTAMOD existentes.
Proyectos de desvío del río Mississippi, mitad de Batararia y mitad de Bretón (2018-19)
Colin Thorne brinda apoyo experto en aspectos geomorfológicos y sedimentarios para el diseño de estructuras de entrada y control a través del río Misisipi para la Autoridad de Protección y Restauración Costera de Luisiana. [90] Este proyecto reconstruirá, sostendrá y mantendrá tierras actualmente sujetas a erosión en esa parte del delta del Misisipi. [91]
Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido
Región de Severn-Trent (1994-1999)
Proyecto estratégico, en el río Idle, para diseñar estructuras de rehabilitación fluvial con el fin de mejorar el entorno físico y la estética de un río de tierras bajas regulado y canalizado. El proyecto " requería un diseño de rehabilitación que abordara estas deficiencias mediante mejoras que no comprometieran las demás obligaciones de la autoridad gestora ". [92]
El proyecto se centró en la necesidad de modelización hidráulica para identificar claramente las técnicas de restauración que no aumentarían el riesgo de inundaciones. Los principales tipos de restauración introducidos en el sitio de estudio fueron deflectores de flujo para aumentar la heterogeneidad hidráulica y de sedimentos , que luego se midieron utilizando BENDFLOW, HMODEL2, FCFA y HEC-RAS para encontrar las posiciones óptimas y los impactos en el flujo. [92]
Región de Wessex
Auditoría fluvial del arroyo Hawkcombe (2002)
En 2002 se llevó a cabo una auditoría fluvial del arroyo Hawkcombe. [93] El sitio era de interés debido a las inundaciones en la ciudad de Porlock como resultado de la dinámica de sedimentos de los tramos superiores proximales del arroyo. Los resultados del estudio también se han presentado y están disponibles en el sitio web del Centro de Restauración del Río [94].
Plan de gestión de sedimentos para el arroyo Hawkcombe (2006-2010)
Colin utilizó el modelo hidrodinámico iSIS para construir un plan de gestión de sedimentos para el arroyo Hawkcombe. Continuó como consultor para modificar las medidas de defensa contra inundaciones de modo que interactuaran mejor con la dinámica de los sedimentos. [95] Colin también ayudó a desarrollar el Plan de Auditoría de Energía Fluvial (REAS) en el arroyo Hawkcombe, que clasifica los tramos en fuentes de sedimentos, vías o sumideros para comprender cómo la dinámica de los sedimentos afectará los esquemas de gestión de inundaciones propuestos. [96] La comprensión de los tramos de sumideros de sedimentos se desarrolló más tarde en el concepto de restauración de etapa 0.
presión arterialCruces de ríos con tuberías
Canalización de BTC (2003-2004)
El profesor Colin Thorne realizó una rápida evaluación geomorfológica de la posible inestabilidad del canal en los puntos donde el oleoducto Baku Tbilisi Ceyhan (BTC) cruzaba los canales del río. [97]
Oleoducto WREP (2010-2011)
El oleoducto de exportación de la Ruta Occidental (WREP) transporta petróleo crudo desde el Mar Caspio hasta el Mar Negro. [98] Colin proporcionó una evaluación geomorfológica rápida del potencial de inestabilidad del canal en los dos principales cruces de ríos en 2010/11. [97]
Comisión del río Mekong (2010-2011)
Colin Thorne dirigió el Grupo de expertos sobre sedimentos responsable de revisar el cumplimiento de la Guía de diseño preliminar de la Comisión del río Mekong sobre la gestión de sedimentos y los posibles impactos sobre los sedimentos, la morfología y el equilibrio de nutrientes en el río Mekong que podrían derivarse de la construcción y operación de una presa en el curso principal de Xayaburi en la República Democrática Popular Lao . [99]
Se recomendó que se hicieran modificaciones al diseño de la presa y a la estrategia de operación para evitar o mitigar los impactos transfronterizos y acumulativos adversos. Estas recomendaciones fueron aceptadas y se pusieron en práctica en un paquete de 100 millones de dólares para permitir que los sedimentos salieran periódicamente del embalse. [100]
Estudio conjunto entre China y el Reino Unido sobre inundaciones (2007-2011)
Colin participó en un estudio colaborativo sobre los riesgos de inundaciones presentes y futuras en la cuenca de Taihu, China, que implicó trabajo multidisciplinario y paquetes de trabajo sobre hidrología, hidráulica, infraestructura, socioeconomía y modelado de riesgos. Se utilizó el enfoque UK Foresight Future Flooding para identificar los factores que aumentan el riesgo de inundaciones y clasificarlos según su importancia en la contribución a futuras inundaciones. Los análisis cualitativos [101] y cuantitativos proporcionaron una visión integral del posible riesgo de inundaciones futuras para fundamentar el desarrollo de políticas y la toma de decisiones. [102]
Se ha demostrado que las lecciones aprendidas en la aplicación del enfoque UK Flood Foresight en un contexto diferente tienen oportunidades de aprendizaje e implicaciones para la gestión de inundaciones en el Reino Unido. [103] Además, se desarrolló un marco para el análisis continuo de escenarios de inundaciones a largo plazo en China como resultado del proyecto. [104]
Restauración de la "Etapa Cero"
El profesor Colin Thorne inició una página web designada como centro de información de la Etapa Cero, que está disponible en los enlaces externos a continuación, junto con seminarios de la Etapa Cero dirigidos por Colin.
El trabajo de Thorne en el Modelo de Evolución de los Ríos ha llevado a la aplicación de la Etapa Cero, también conocida como "reinicio del fondo del valle", como una condición de restauración del río [83] alcanzable a través de una variedad de técnicas basadas en procesos, desde métodos análogos de represas de castor de "toque ligero" y atascos de troncos asistidos por postratamiento, hasta métodos de restablecimiento de valles y líneas de nivel geomórficas. [105]
A medida que se han ido desarrollando los proyectos de la Etapa Cero, se ha vuelto vital que los profesionales, científicos y partes interesadas compartan sus perspectivas y conocimientos en un entorno de aprendizaje social. Para facilitar esto, la Junta de Mejora de la Cuenca de Oregón y el Instituto de Recursos Naturales de la Universidad Estatal de Oregón convocaron un taller de restauración de arroyos de la Etapa Cero en noviembre de 2020. Brian Cluer brindó una introducción a la Etapa 0 y al Modelo de Evolución de Arroyos en el que Thorne había trabajado. El profesor Colin Thorne asistió y moderó mesas redondas sobre "Las incertidumbres y preguntas con respecto a la restauración para lograr una condición de Etapa Cero" y "Enfoques y desafíos de monitoreo". Las salas de trabajo relacionadas con estas mesas redondas permitieron que todas las partes interesadas contribuyeran. El taller también contuvo charlas sobre las prácticas y técnicas para crear sitios de Etapa Cero, así como sobre el estado evolutivo del conocimiento.
Junto con el Consejo de la Cuenca Alta del Deschutes, Thorne ha participado en la restauración de la Etapa Cero del arroyo Whychus , que ha creado un canal anastomosado en un esfuerzo por sustentar un mayor número de peces anádromos y residentes, mejorar el hábitat del arroyo y ampliar la biodiversidad. [106]
Manual de reconocimiento de corrientes de agua
Thorne es el autor del Manual de reconocimiento de arroyos [107] que utiliza la geomorfología fluvial.
para apoyar una clasificación precisa del canal, proporcionar indicadores confiables sobre la naturaleza de los procesos geomorfológicos y sedimentarios, caracterizar el estado de estabilidad o inestabilidad del canal e indicar la gravedad de cualquier problema relacionado con la inestabilidad. [107]
Enlaces externos
Sitio web del centro de información de Stage Zero http://stagezeroriverrestoration.com/
Seminario de la Etapa Cero para la Universidad Estatal de Portland: https://media.pdx.edu/media/t/1_aeptz10w
Taller de la Etapa Cero dirigido en parte por Colin Thorne, Día 1: https://media.oregonstate.edu/media/1_2p5fcldh
Taller de la Etapa Cero dirigido en parte por Colin Thorne, día 2: https://media.oregonstate.edu/media/1_y61ubwkf
^ "Colin R. Thorne - Citas de Google Académico". scholar.google.co.uk . Consultado el 1 de junio de 2020 .
^ "Colin Thorne" (PDF) . Kelvin Hall School . Archivado desde el original (PDF) el 10 de octubre de 2016 . Consultado el 8 de octubre de 2016 .
^ "Premio Collingwood | ASCE | Ganadores anteriores del premio". www.asce.org . Consultado el 5 de junio de 2020 .
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