Effects of gravel mining on suspended sediment transport in mountain rivers (Upper river cinca, central pyrenees)

Abstract

This paper examines the effects of gravel mining on the suspended sediment transport in the Upper River Cinca (Central Pyrenees). Discharge, sediment transport and sediment grain-size distribution were measured, sampled and further determined in five monitoring sections along a 5 km river reach. Samples were taken at a section upstream from the mined area (i.e. reference section) and in four sections downstream (0, 200, 500 and 1500 m). The results show that sediment concentrations downstream from the target site were up to one order of magnitude higher than in the reference section. Average concentrations during the impact were similar to those observed during floods, with maximum values attaining 6 g/l. Total load ranged from 2.2 to 17 Mg/day between sections; these values include the effects of the earth-moving works performed before the mining started. Concentrations at the lowermost section of the study reach were similar to those observed at the upstream reference section, suggesting that most of the suspended material was deposited in the channel. The transported material was coarse than that sampled under reference conditions; nevertheless, largest particles settled quickly, suggesting a selective transport downstream. This study constitutes a first step towards a better understanding of local sediment dynamics in rivers affected by maintenance works and related activities, such as gravel mining, and, overall, supports the comprehensive assessment of the effects of human actions on channel morphodynamics and the ecological functioning of mountain fluvial systems. © Universidad de La Rioja.Este trabajo se ha desarrollado en el marco del proyecto MorphSed (CGL2012-36394, www.morphsed.es) financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). El primer autor tiene una beca predoctoral de la Universidad de Lleida. El segundo autor está contratado mediante el programa Ramón y Cajal (RYC-2010-06264) del Programa Nacional de Contratación e Incorporación de Recursos Humanos de Investigación del Ministerio de Economía y Competitividad. El Grupo de Investigación de Dinámica Fluvial-RIUS es Grupo Consolidado reconocido por la Generalitat de Catalunya (RIUS 2017 SGR 459). De la misma forma, se agradece al CERCA Programme de la Generalitat de Catalunya. Los datos hidrológicos han sido suministrados por la Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE), mientras que los datos de caudal de los hidropicos han sido facilitados por Acciona. Los autores agradecen la participación de distintos miembros de RIUS en el trabajo de campo y las facilidades recibidas por el grupo de Hidrología Superficial y Erosión del Consejo Superior de Investigaciones Científicas para la obtención de las granulometrías de los sedimentos. Por último, este trabajo no hubiese sido posible sin la activa colaboración y participación de parte de la Confederación Hidrográfica del Ebro y de la empresa Horpisa, encargada de realizar las actuaciones en el cauce.Peer reviewe