53816-14

ANEJO 1. CASO PRÁCTICO: ROTURA PRESA DE SIURANA

• INTRODUCCIÓN • ANTECEDENTES DE LA PRESA • BASES DE CÁLCULO • METODOLOGÍA DE CÁLCULO • CLASIFICACIÓN DE LA PRESA • RESUMEN DE RESULTADOS

RESULTADOS DE HEC-RAS PLANOS

Anejo 1. Caso Práctico: Rotura presa de Siurana

INTRODUCCIÓN: Para el presente trabajo se ha elegido simular la rotura de la Presa de Siurana. Ésta tiene una entidad suficiente (en cuanto a volumen de agua almacenado y altura de coronación) para comprobar en un caso práctico las capacidades del modelo HEC-RAS. ANTECEDENTES DE LA PRESA: En septiembre de 1953 se iniciaron los trabajos a nivel de proyecto de la presa de Siurana, el cual fue aprobado por el Ministerio de Obras Públicas el 21 de agosto de 1957. Las obras no se iniciaron hasta el año 1968 y terminaron en el 1973. La presa de Siurana se ubica en el término municipal de Cornudella de Montsant, comarca del Priorat en la provincia de Tarragona. A continuación se resumen algunos datos técnicos de la presa que se han consultado en la página web de la “Agencia Catalana de l’Aigua”, necesarios para llevar a cabo la simulación objeto del presente anejo: Altura de la presa: 63 m Longitud de coronación: 274 m Superficie de la cuenca: 60,4 km2 Superficie del embalse: 67 ha Capacidad del embalse: 12 hm3


Actualmente el pantano abastece de agua a otro pantano cercano –el de Riudecanyes- y suministra agua para el regadío de la zona donde se encuentra. Paralalamente el pantano se ha constituido en un centro turístico donde los habitantes de la zona y numerosos visitantes practican diversos deportes y actividades lúdicas acuáticas.


BASES DE CÁLCULO: La topografía utilizada para el estudio de rotura de la presa de Siurana ha sido una restitución a escala 1:5000 –curvas de nivel cada 5 metros-. Teniendo en cuenta que los calados obtenidos en la simulación son del orden de 15 metros la escala utilizada es suficiente según lo expuesto en el punto 3.2.1 del presente trabajo. Se muestra a continuación un detalle de sección transversal utilizada durante los cálculos con el modelo HEC-RAS. Aunque en este detalle se observa que la sección tiene puntos a una equidistancia menor a los 5 metros esto se debe a que ArcView interpola a partir de la topografía 1:5000 para crear un modelo digital del terreno en formato TIN.

Los coeficientes de rugosidad de Manning utilizados han sido 0,035 para el cauce principal y 0,050 para las llanuras de inundación, siguiendo en este caso los valores propuestos por el USACE en el Manual de Referencias Hidráulicas de HEC-RAS [11]. El caudal correspondiente a una avenida con periodo de retorno de 500 años se ha consultado en la publicación “Delimitació de zones inundables per a la redacció de l’INUNCAT” [12], disponible en la página web de la “Agencia Catalana de l’Aigua”. Este caudal resulta ser de 306 m3/s.


METODOLOGÍA DE CÁLCULO: La metodología adoptada para llevar a cabo la simulación de la rotura de la presa se ha expuesto en el punto 5 del presente trabajo. En resumen los pasos a seguir han sido: Pre-proceso: A partir de la topografía 1:5000 se ha creado la geometría que ha servido posteriormente para realizar los cálculos con HEC-RAS. En este proceso se ha determinado el cauce, las llanuras de inundación, secciones transversales, etc. Con toda esta información se crea un archivo para exportarla a HEC-RAS. Cálculo con HEC-RAS: Desde HEC-RAS se importa la geometría creada anteriormente y se añade la presa, la geometría de la brecha de rotura prevista, el tiempo de rotura, etc. Con todo esto realizamos una simulación en régimen variable y los resultados (calados y velocidades) se vuelven a exportar a ArcView. Post-proceso: Desde HEC-RAS importamos archivos con información de calados y velocidades. ArcView nos permite combinar estos archivos para obtener mapas de riesgo tal y como se ha expuesto en el punto número 5 de este trabajo. CLASIFICACIÓN DE LA PRESA: Para obtener la clasificación de la presa se ha seguido la metodología expuesta en [3]. Como paso previo ha sido necesario identificar las viviendas aisladas, núcleos urbanos y servicios susceptibles de ser afectados por la avenida provocada por la rotura de la presa. Siguiendo la metodología antes citada se descarta que la presa sea de categoría C pues puede afectar a viviendas aisladas y a servicios esenciales para la población (por ejemplo puente de acceso al pueblo de Poboleda). La siguiente categoría a evaluar es la B. Para que la presa se clasificase como B solo podría afectar a un número de viviendas inferior al que se considera mínimo para constituir una afección grave a un núcleo urbano (10 según [3]) o a un número de vidas equivalente, no podría producir daños económicos o medioambientales importantes y solo podría afectar de manera no grave a alguno de los servicios esenciales de la comunidad.


Debido a la afección grave que una hipotética rotura de la presa podría tener sobre el único puente de acceso al pueblo de Poboleda la presa no puede clasificarse como B. Por tanto, por los motivos expuestos, debería clasificarse la presa de Siurana como A. RESUMEN DE RESULTADOS: A continuación se presentan solo algunos de los resultados obtenidos, ya que incluir todos los planos y cálculos que deberían adjuntarse en un estudio hidráulico que tenga por objeto la clasificación de una presa en función de su riesgo potencial -o la redacción de un plan de emergencia de presa- supondría un número de planos y listados que dada su poca aportación para el objeto del presente trabajo no se ha considerado oportuno incluir. A destacar que durante la simulación se han llegado a obtener caudales de 29.000 m3/s y velocidades de 25 m/s. Los planos que se adjuntan a modo de ejemplo son los siguientes: − Mapa de inundación en un instante determinado − Mapa de distribución de velocidades en un instante determinado − Mapa de riesgo para un instante determinado − Envolvente de mapas de riesgo


RESULTADOS DE HEC-RAS

Tram

sot

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esa

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9*18

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9*16

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7*14

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7*13

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3*12

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5*12

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2* 1137

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7661

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6455

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6121

.11*

5776

.56*

4984

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4638

.364

3692

.295

2907

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2654

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N20

05 0

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.38

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JUN

2005

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016

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0191

108.

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62.4

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52Tr

am s

ota

pres

a35

251.

5*28

JUN

2005

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522

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05

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2.04

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sot

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esa

3522

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.00

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JUN

2005

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a35

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JUN

2005

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11

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2005

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2005

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88

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JUN

2005

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7.18

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172.

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JUN

2005

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9.64

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6441

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616

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2005

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am s

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a35

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JUN

2005

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524

.32

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sot

a pr

esa

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818

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.76

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am s

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JUN

2005

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710.

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9425

3.93

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01.

20Tr

am s

ota

pres

a35

118.

8*28

JUN

2005

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9141

9.24

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.79

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sot

a pr

esa

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518

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1.85

Tram

sot

a pr

esa

3509

2.1*

28JU

N20

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0122

594.

3470

.44

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am s

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pres

a35

092.

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JUN

2005

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018

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370.

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427.

9326

6.43

79.1

21.

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am s

ota

pres

a35

092.

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JUN

2005

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.07

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2041

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5441

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4450

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14.5

121

.55

1.02

Tram

sot

a pr

esa

3506

5.3*

Max

WS

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416.

7943

4.53

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2144

9.03

0.01

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822

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3506

5.3*

28JU

N20

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820.

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2971

.32

44.4

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JUN

2005

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8528

5.25

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11.

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am s

ota

pres

a35

065.

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JUN

2005

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820

.67

1.01

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a pr

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3503

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741.

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am s

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pres

a35

038.

6428

JUN

2005

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3716

.03

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87

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a pr

esa

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824

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esa

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2.0*

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.36

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2005

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am s

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a35

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JUN

2005

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.10

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83

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sot

a pr

esa

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0230

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sot

a pr

esa

3498

5.5*

28JU

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am s

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a34

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JUN

2005

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pres

a34

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JUN

2005

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1517

.73

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82

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sot

a pr

esa

3495

8.9*

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a pr

esa

3495

8.9*

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.33

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sot

a pr

esa

3495

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05 0

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2.30

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am s

ota

pres

a34

958.

9*28

JUN

2005

085

538

.03

415.

8541

7.21

417.

430.

0088

322.

0618

.47

27.3

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80

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sot

a pr

esa

3493

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sot

a pr

esa

3493

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sot

a pr

esa

3493

2.4*

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79Tr

am s

ota

pres

a34

932.

4*28

JUN

2005

085

538

.02

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6741

7.00

417.

200.

0082

191.

9519

.53

29.8

60.

77

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sot

a pr

esa

3490

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824

85.8

220

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sot

a pr

esa

3490

5.86

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N20

05 0

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5011

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1175

.37

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Tram

sot

a pr

esa

3490

5.86

28JU

N20

05 0

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5042

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70Tr

am s

ota

pres

a34

905.

8628

JUN

2005

085

538

.00

415.

5041

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