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La información y la participación ciudadana en la lucha contra inundaciones. Tema M (La protección contra los riesgos hídricos) Christine Andres Moreno KV Consultores [email protected] Alicia Cabañas Ibáñez KV Consultores [email protected] La Directiva de Inundaciones europea, que está en fase de implementación, prevé, para la implantación de los Planes de Gestión del Riesgo de Inundación, el fomento de las medidas no estructurales, frente a las estructurales empleadas tradicionalmente. Dentro de los Planes de Medidas no estructurales, se encuentran en auge aquéllas que implican cada vez más a la población en la lucha contra las inundaciones, desde una doble vertiente, la informativa, que permite que los habitantes en zona inundable sepan de su condición, y la participativa, en la cual los afectados son actores en la lucha de las inundaciones, actuando para aumentar su resiliencia de forma preventiva, conociendo los procedimientos en caso de emergencia y actuando en consecuencia, o aportando información a pie de fenómeno para ayudar en la declaración de emergencia o en la documentación del evento histórico. La presente comunicación pretende transmitir por un lado, las posibles formas en que los sujetos privados pueden actuar en la lucha contra las inundaciones, así como los posibles los posibles mecanismos que las administraciones públicas pueden poner en marcha, a todos los niveles, tanto estatal, como autonómicamente o localmente, de forma que el afectado deje de ser un mero sujeto pasivo a la hora tanto de prevenir y defenderse contra las inundaciones. Los mecanismos definidos serán tanto de tipo clásico, es decir, empleando herramientas tradicionales que están disponibles desde hace tiempo pero no se han empleado hasta ahora, así como aquéllas que emplean en su funcionamiento las nuevas plataformas tecnológicas.
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La información y la participación ciudadana en la lucha contra inundaciones.
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos) Christine Andres Moreno
KV Consultores
Alicia Cabañas Ibáñez
KV Consultores
La Directiva de Inundaciones europea, que está en fase de implementación, prevé, para la implantación de los Planes de Gestión del Riesgo de Inundación, el fomento de las medidas no estructurales, frente a las estructurales empleadas tradicionalmente.
Dentro de los Planes de Medidas no estructurales, se encuentran en auge aquéllas que implican cada vez más a la población en la lucha contra las inundaciones, desde una doble vertiente, la informativa, que permite que los habitantes en zona inundable sepan de su condición, y la participativa, en la cual los afectados son actores en la lucha de las inundaciones, actuando para aumentar su resiliencia de forma preventiva, conociendo los procedimientos en caso de emergencia y actuando en consecuencia, o aportando información a pie de fenómeno para ayudar en la declaración de emergencia o en la documentación del evento histórico.
La presente comunicación pretende transmitir por un lado, las posibles formas en que los sujetos privados pueden actuar en la lucha contra las inundaciones, así como los posibles los posibles mecanismos que las administraciones públicas pueden poner en marcha, a todos los niveles, tanto estatal, como autonómicamente o localmente, de forma que el afectado deje de ser un mero sujeto pasivo a la hora tanto de prevenir y defenderse contra las inundaciones.
Los mecanismos definidos serán tanto de tipo clásico, es decir, empleando herramientas tradicionales que están disponibles desde hace tiempo pero no se han empleado hasta ahora, así como aquéllas que emplean en su funcionamiento las nuevas plataformas tecnológicas.
LA MODIFICACIÓN DEL RIESGO DE CRECIDAS Y LA ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE VERTIDO AGUAS ABAJO DE UNA PRESA. EMPLEO DE CÓPULAS
ESTADÍSTICAS.
A. Dinámica fluvial y de estuarios y deltas. M. Tema monográfico: La protección contra los riesgos hídricos.
UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA.
JOSÉ ÁNGEL ARANDA DOMINGO [email protected]
JUAN BAUTISTA MARCO SEGURA [email protected]
RESUMEN
El análisis sistemático del riesgo de inundación es cada vez más una necesidad y una
exigencia en las legislaciones de los países desarrollados. Desde 2006 lo es para todos los
países de la Unión Europea. Los procedimientos para ello, se basan en el análisis hidráulico
para el caudal máximo correspondiente a un período de retorno dado.
La obtención de este caudal de pico está claramente establecida para cuencas no
reguladas. Sin embargo, si existe un embalse aguas arriba y, sobre todo, si dicho embalse tiene
una capacidad significativa, el riesgo se ve ampliamente modificado. En efecto, un embalse
modifica de diversos modos el riesgo de crecida. En primer lugar, el riesgo se modifica a través
del embalse vacío en el momento de iniciarse el evento. Este volumen es, en sí mismo, una
variable aleatoria y puede ser muy grande, como sucede en los hiperembalses o en embalses
dedicados al regadío que suelen estar muy vacíos al inicio de la temporada de lluvias.
Por otro lado, las características hidráulicas del aliviadero, la geometría del vaso por
encima del labio de vertido y la existencia o no de compuertas y su estrategia de gestión,
modifican el caudal de pico a través de la laminación producida sobre el hidrograma. Para
analizar el efecto que produce un embalse es imprescindible no sólo conocer las características
estadísticas del control de pico, sino también otros atributos del hidrograma y, sobre todo, su
volumen.
Caudal de pico y volumen de crecida son sin embargo dos variables aleatorias que
poseen una función de distribución conjunta bivariada. En este trabajo se presenta una
metodología para el análisis del riesgo aguas abajo de una presa, y del propio riesgo de
sobrevertido de dicha obra hidráulica.
Para ello, se obtienen en primer lugar las funciones de distribución marginales del
caudal de pico y del volumen de crecida. Para ello, se utilizan las distribuciones univariadas que
resulten más adecuadas. Dichas funciones de distribución marginales son combinadas
mediante el empleo de cópulas estadísticas (Sklar, 1959), funciones de distribución bivariadas
cuyas marginales están prefijadas y que respetan la estructura de correlación entre las
variables. La selección de la cópula a emplear se realiza de acuerdo con técnicas estadísticas
entre diversas posibilidades: Hussler‐Reiss, Galambos, Gumbel, TES…
Ajustadas las distribuciones marginales y la cópula a emplear, se generan una muestra
sintética de parejas de valores Caudal de pico ‐ Volumen de crecida por el método de
simulación estadística y se asimila el hidrograma de cada una de ellas a una función gamma.
Dichos hidrogramas son laminados por los procedimientos habituales a través de los órganos
de desagüe de la presa. El estado inicial del embalse se simula también de acuerdo con su
distribución empírica de niveles, de forma independiente.
Finalmente, la muestra sintética de hidrogramas laminados se analiza estadísticamente
para obtener la probabilidad de nivel máximo, de sobrevertido y la distribución aguas abajo de
caudales de pico y de volúmenes de crecida.
El procedimiento se ha verificado con los datos del embalse de Cueva Foradada (C.H.
del Ebro) en el río Martín, en cuya cola existe una estación de aforos con 44 años completos de
datos. La distribución del estado inicial del embalse se ha analizado con los datos de 50 años
de explotación.
El análisis ha establecido que es imprescindible un análisis estacional, ya que la
correlación entre caudal y volumen es muy diferente en invierto y en verano. De hecho, para el
invierno se han utilizado la Cópula TES y para el verano la de Galambos. Como distribuciones
marginales se ha utilizado la distribución generalizada de Pareto (GPD) para el caudal de pico y
la Log‐Pearson III para el volumen de crecida.
Valencia, 15 de Abril de 2013
Plan de Gestión del Riesgo de Inundación en la cuenca piloto del Foix
(La protección contra los riesgos hídricos), (Dinámica fluvial y de estuarios y deltas)
Miquel Ángel Arrabal, Alex Gracia, Elena Martínez, Pau Roldán, Francesc Germain, Eloi Artau, Lluís Godé, Joan Verdú, Eva Crego, Diego Moxó, Sandra Ruiz, Anna Casamitjana,
Joan Sànchez
Inclam, Agencia Catalana del Agua
[email protected]; [email protected]; [email protected]
El Real Decreto 903/2010 determina los contenidos que deben incluir los Planes de Gestión del Riesgo de Inundación (PGRI). Inclam, en el marco de los trabajos de la Evaluación Preliminar del Riesgo de Inundación, realizó para la Agencia Catalana del Agua, un PGRI piloto en la cuenca del Foix respetando el alcance definido en el RD 903/2010. Dicho PGRI ha sido actualizado en abril de 2013 a partir de las experiencias y en paralelo a la elaboración de otros planes de gestión y de los tipos de medidas que deben incluir. El objeto de este artículo es la descripción justificativa de los apartados del PGRI y el nivel de detalle alcanzado a partir de la experiencia y lecciones aprendidas.
Para realizar este trabajo se utilizó como información base la caracterización de la cuenca y del espacio fluvial de la red principal de la cuenca del Foix, la diagnosis ante el riesgo de inundaciones y las medidas propuestas dentro de la Planificación del Espacio Fluvial (PEF) de dicha cuenca, re-enfocando y editando la información para disponer de un PGRI que permite la gestión a nivel de cuenca y de los tramos con riesgo potencial significativo de inundación. Los resultados de este trabajo está previsto consensuarlos con el resto de actores en el horizonte 2014 - 2015.
La cuenca del Foix (312 km2) drena directamente al Mar Mediterráneo. Tiene su origen a 800 metros de altura sobre el nivel del mar, en la Sierra de Ancosa. El curso principal de la cuenca, llamado Río Foix, tiene orientación de norte a sur hasta el mar, atravesando la Depresión Prelitoral, la Cordillera Prelitoral y desembocando en la zona urbana de Cubelles. Las características litológicas y estructurales de la cuenca han favorecido el empleo de las depresiones, sobre todo la parte sur de la cuenca, en las que predomina el suelo agrícola, industrial y urbano. En cambio, las zonas topográficamente más elevadas, han sido más preservadas y conservan una vegetación y un patrimonio destacable.
Se trata de una cuenca irregular de pequeñas dimensiones y elevadas pendientes, asociada a una cuenca de rápida respuesta hidrológica, típica de ramblas mediterráneas. Al noroeste de la cuenca se sitúan las zonas más montañosas, con pendientes fuertes y relieves escarpados. La red principal de torrentes procede de la vertiente sur de la Sierra de Ancosa. Destacan la Riera de Pontons y la Riera de Marmellar, afluentes del Foix por la derecha a la altura de Sant Martí Sarroca y Castellet y la Gornal respectivamente.
Como resumen de las diagnosis se han inventariado un conjunto de elementos presentes en el territorio que interactúan con el espacio fluvial (puntos singulares), donde se destacan los 160 puntos estructurales, 38 infraestructuras, 17 puntos hidráulicos y 25 de tipo medioambiental.
En la cuenca del Foix no existe una fuerte presión antrópica sobre el espacio fluvial, únicamente habría que destacar el último tramo del Foix -ubicado entre Mas Trader y la desembocadura en Cubelles-, donde existe una fuerte presión urbanística, debido a un encauzamiento discontinuo en los últimos 1,2 km – Dicho encauzamiento comienza en una zona de delta en llanura costera, con poca pendiente. Las principales afecciones son el puente de la carretera C-31 y el del Ferrocarril Barcelona - Tortosa-y los propios núcleos urbanos de Mas Trader y Cubelles. Por este motivo, es en este tramo donde se presenta el mayor riesgo de avenida de toda la cuenca del Foix, pudiéndose producir desbordamientos por caudales relativamente frecuentes inundando a urbanizaciones colindantes construidas hace pocas décadas.
Se proponen dentro de la Planificación del Espacio Fluvial una relación de medidas de restauración fluvial, de mejora del drenaje de infraestructuras lineales, de predicción de avenidas, de protección civil, de ordenación territorial y urbanismo, y de mejora de la capacidad hidráulica de las estructurales planteadas, realizando un estudio coste-beneficio de las más relevantes.
Uno de los grandes retos que ha supuesto este plan ha sido la consideración conjunta y de forma holística de la medidas que se proponen, que han comportado la definición y análisis de éstas en base a unos objetivos específicos de cuenca definidos en base a los resultados de la diagnosis. Estas por tanto, no son propuestas como actuaciones aisladas destinadas a resolver un problema concreto, sino que son temporalizadas y coordinadas en conjunción de todas ellas ya que se deben obtener el resultado coherente con los objetivos definidos.
El caso del Foix permite realizar una aproximación a estas problemáticas. La singularidad de este ámbito, le proporciona unas características especiales para ser abordado como un caso piloto, ya que se trata una cuenca que ha sufrido a lo largo de la historia una antropización muy moderada y que por tanto los problemas que se detectan están muy concentrados en determinados ámbitos, siendo la desembocadura la que destaca de forma más importante. El cauce del río en este ámbito presenta una capacidad hidráulica limitada, ofreciendo una protección por debajo 250m3/s (inferior a 25 años de período de retorno).
El objetivo que plantea el PGRI en este ámbito concreto consiste en definir cual es el nivel de peligrosidad asumible adecuando con medidas de protección los niveles de riesgo residual hasta que estos sean asumibles por la sociedad y sostenibles en el tiempo.
Para alcanzar este objetivo se han planteado un conjunto de medidas, entre las que destacan medias estructurales orientadas a mejorar la capacidad hidráulica y garantizar los niveles de seguridad establecidos, medidas de protección civil destinadas a coordinar a diferentes escalas las mediadas de gestión propuestas, a nivel local con los Planes de autoprotección y los Planes de Actuación Municipal, a nivel general mediante la coordinación con el Plan Inuncat, medidas de predicción de avenidas en coordinación con el Servei Meteorològic de Catalunya, las cuales deben proporcionar el tiempo de respuesta necesario para que las medidas de protección civil sean viables; y por último mediadas de ordenación territorial y urbanismo en el que juegan un papel fundamental las figuras de protección de los espacios fluviales que ha implementado la Agencia Catalana del Agua en los últimos años, la zona fluvial, el sistema hídrico y la zona inundable, figuras que están integradas en la legislación urbanística en Catalunya acompañadas de medidas que permiten la mejora de la resilencia de la ocupaciones existentes y de las previstas.
Toda la información se ha integrado en una base de datos-GIS que permite poder responder a las consultas que se han previsto durante la implementación del Plan, a toda escala y con distintos actores: Municipal, Cuenca, Demarcación; Comunidad Autónoma; SNCZI; Comunidad Europea.
La estructura de la base de datos contiene las tablas que permitan cruzar y vincular los datos, entre otros, de:
El conjunto de estas medidas, es muy variable y su valoración no ha sido sencilla, de la misma forma que la cuantificación de los beneficios que aportan tampoco lo es, por tanto es necesario plantear metodologías que permitan considerar estas circunstancias de forma robusta y homogénea, y de esta forma extender la metodología al resto de ámbitos del PGRI del distrito de cuenca fluvial de Catalunya.
Como conclusiones cabe mencionar:
• La utilización de curvas que relacionan la probabilidad de ocurrencia de un suceso con el coste asociado a los daños permiten hacer un análisis detallado del riesgo de inundación, sirviendo de ayuda para la determinación del riesgo asumible.
• Abre el debate sobre cual es el nivel de riesgo existente, el socialmente tolerable y el asumible técnica y económicamente en la cuenca y la necesidad de definir un caudal mínimo de protección. Importantísimo en cuencas internacionales o en pequeñas cuencas litorales muy modificadas donde la implantación de medidas estructurales es de muy difícil encaje.
• El principal activo en la planificación del espacio fluvial es su preservación y delimitación y el principal reto la implementación de ésta en el planteamiento urbanístico local y la ordenación de las actividades existentes.
• El análisis de los costes asociados a los daños provocados por efecto de una inundación, permite cuantificar la reducción de pérdidas asociadas a la implantación de medidas de protección.
• El análisis comparativo entre la relación coste-beneficio ayuda a tomar decisiones, a escoger mejor la solución óptima y se debe incluir como indicador en la prioridad de ejecución las actuaciones
Reconstrucción de caudales de avenida a partir de árboles
inclinados en cursos fluviales. (Tema M, primera opción. Tema A, segunda opción)
Juan A. Ballesteros (1), Miguel A. Eguibar (2, *), Andrés Díez-Herrero (3), José M. Bodoque (4), Virginia Ruíz-Villanueva (3), Markus Stoffel (1).
(1) – Laboratory of Dendrogeomorphology, Institute of Geological Sciences, University of Berne, Switzerland. Chair for Climatic Change and Climate Impacts, Institute for
Environmental Sciences, University of Geneva, Switzerland.
(2) - Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente de la Universidad Politécnica de Valencia. Instituto de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente de la Universidad
Politécnica de Valencia (IIAMA).
(3) – Área de Riesgos Geológicos. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid.
(4) - Departamento de Ingeniería Geológica y Minera de la Universidad de Castilla-La Mancha, Toledo.
(*) Correo de contacto: [email protected]
Los árboles inclinados que habitualmente podemos observar en las márgenes de los ríos, son una de las tipologías de evidencias dendrogeomorfológicas más comunes asociadas a avenidas en los cauces, pues muy frecuentemente fue una determinada crecida la que originó que el árbol modificase su verticalidad. Estas evidencias han sido comúnmente usadas para la datación de eventos de avenidas, pero sin embargo, nunca ha sido abordado el análisis de su utilidad para la estimación de la magnitud de dichas avenidas.
En este estudio se ha analizado la deformación observada en los árboles inclinados por inundaciones, con objeto de abordar los siguientes tres objetivos básicos: en primer lugar demostrar que los árboles inclinados pueden aportar información sobre la magnitud de los procesos hidrogeomorfológicos. En segunda instancia, avanzar en el análisis de la relación entre la deformación observada en dichos árboles y el caudal circulante que provocó dicha inclinación, basándose en un modelo estocástico. Por último, en base a los resultados preliminares obtenidos, identificar las futuras necesidades para reducir la incertidumbre asociada a dicha aproximación conceptual.
Este trabajo presenta como novedad un modelo estocástico basado en leyes físico-mecánicas que relaciona la deformación del árbol con la hipotética altura de la lámina de agua que circuló por el cauce, combinando teorías provenientes de la dendrogeomorfología, la hidráulica y la mecánica estructural. El objetivo de esta nueva aproximación es aportar datos no sistemáticos, presumiblemente censurados en su límite inferior, para estimar los caudales de crecida, basándose exclusivamente en el grado de inclinación de los árboles a favor de la corriente.
Como análisis conceptual se establece que existe sólo un rango de madurez de árboles en los que un determinado evento de crecida es capaz de generar una inclinación de su tronco. Para un árbol de escaso porte, su flexibilidad hará que éste se incline durante la crecida, lo cual supondrá una reducción en el arrastre que impedirá que llegue a plastificar en su base. Por tanto, o bien recuperará su forma original tras el evento, o bien se partirá por no poder aguantar la deformación de su tronco leñoso. En el otro extremo, para árboles por encima del rango, el mayor desarrollo del sistema radicular dificultará el giro en su base, aunque el momento generado sobre el
tronco sea muy superior. En estos árboles también podrá llegar a producirse la rotura, por la elevada acción a la que está sometido el mismo y por la mayor rigidez del conjunto.
Para árboles que estén en un grado de desarrollo intermedio entre ambos umbrales, el tamaño del tronco será lo suficientemente grande como para que la acción del flujo genere un momento importante sobre el empotramiento sobre el terreno, pero su sistema radicular no estará lo suficientemente desarrollado como para resistirlo. En este caso, el cepellón formado por la base del árbol con su sistema radicular comenzará un proceso de giro, que estará directamente relacionado con la intensidad y dirección de la corriente. Para estos casos, lo que se pretende es la reconstrucción de este proceso a la inversa; es decir, a partir de toma de datos reales sobre árboles inclinados, y evaluando la rigidez rotacional en el cepellón del sistema radicular del árbol, llegar a estimar la magnitud de la crecida que produjo dicha inclinación.
El estudio de la madera de reacción en el árbol permitirá datar el evento que generó la inclinación en el mismo. Además, la ubicación del árbol en el cauce resultará importante, tanto por el calado al que está sometido el tronco, como por la magnitud de la velocidad del flujo.
Para el desarrollo de este análisis se han identificado y estudiado un total de 44 árboles en la zona el Alto Tajo, y en los cauces del Alberche, Cega, Pirón y Duratón. Se ha trabajado con tres especies arbóreas: Alnus glutinosa (L.) Gaertn, Fraxinus angustifolia Vahl, y Pinus sylvestris L.
En paralelo, mediante trabajo de georadar se han tomado las raíces escaneadas de más de 30 árboles en dos zonas; Navaluenga y Pajares de Pedraza, ambas en la sierra de Gredos, España. El objetivo del uso del georadar ha sido conocer la estructura del complejo radicular en función del desarrollo del árbol, y poder evaluar con mayor fiabilidad la resistencia al giro del cepellón radicular.
En el presente trabajo se discuten además los posibles controles sobre la variabilidad observada sobre el efecto de la deformación del árbol como consecuencia de eventos de inundación. También se discuten las limitaciones y la utilidad del modelo para aportar datos censurados en la definición de la función de distribución de frecuencias de caudales en cuencas no aforadas o con escasos datos disponibles.
Los resultados preliminares en los ríos analizados parecen indicar que efectivamente existe una concordancia real entre la deformación del árbol y la magnitud del evento, ya que muestran una alta correlación entre los valores observados y simulados.
La elaboración de este trabajo se enmarca en el proyecto de investigación MAS Dendro-Avenidas (CGL2010-19274) del Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Plan Nacional de I+D+i.
Modelo de previsión de inundaciones a corto plazo en la cuenca del río Paraíba do Sul (Brasil)
(Tema M. La protección contra los riesgos hídricos) Àngel Barrero Franquet, Noemí Guerrero Guerrero
Técnica y Proyectos S.A. (TYPSA) - ENGECORPS
[email protected], [email protected] Uno de los retos más importantes que se presentan actualmente en países con unas tasas de crecimiento tan importantes como Brasil, donde la inversión en infraestructuras y el desarrollo de nuevas zonas urbanas e industriales ha sido muy importante en los últimos años, es la gestión y planificación del territorio para adaptarlo y adecuarlo a las nuevas realidades y necesidades. Normalmente estos fuertes crecimientos conllevan ocupaciones del territorio que pueden no ser las más adecuadas. En concreto, los Espacios Fluviales (lecho del río y terrenos cercanos que integran el corredor biológico asociado al río, la vegetación ribereña y la zona inundable) suelen ser las primeras zonas que se ven afectadas por las presiones antrópicas, dado que se sitúan cercanas a un recurso de primera necesidad como es el agua y porque su propia morfología, especialmente en las llanuras de inundación, suele facilitar la implantación de nuevas infraestructuras con el mínimo coste económico.
Así pues, uno de los retos importantes a los que se enfrenta la ANA (Agência Nacional de Águas do Brasil) es la caracterización de los Espacios Fluviales de sus cuencas, la detección de las problemáticas que en ellos ocurren y la propuesta e implantación de soluciones de distinto carácter (tanto obras de protección como gestión de los riesgos) para solventar o mitigar estas problemáticas.
Una de las cuencas brasileñas donde se han iniciado este tipo de trabajos es la cuenca del río Paraíba do Sul (55.500 km2), una de las regiones con un mayor nivel de desarrollo del país, con una alta densidad demográfica y con numerosas industrias. La cuenca se sitúa en el sudeste de Brasil, y su principal curso fluvial (Paraíba do Sul) constituye uno de los principales ríos de los estados de Minas Gerais, Río de Janeiro y São Paulo. Este río, regulado por distintos embalses, recorre unos 1.120 km en dirección W-E desde la Serra do Mar y la Serra da Mantiqueira, hasta llegar al océano Atlántico.
En enero de 2011 TYPSA y ENGECORPS iniciaron la elaboración de los Estudios para la Concepción de un Sistema de Previsión de Eventos Críticos en la Cuenca del Río Paraíba do Sul y de un Sistema de Intervenciones Estructurales para la Mitigación de los Efectos de las Inundaciones en las cuencas de los ríos Muriaé y Pomba, e Investigaciones de campo relacionadas. Estos trabajos consistieron en la caracterización de la cuenca, la realización de una prognosis del estado actual y la propuesta de actuaciones para mejorar las condiciones hidráulicas y ambientales de los tramos estudiados. Entre las propuestas de mejora se encontraba la realización de un modelo de Previsión de Inundaciones a Corto Plazo (SISPREC). El objetivo de este modelo fue la
necesidad de disponer de una herramienta de gestión automatizada que permitiera activar los mecanismos de emergencia necesarios en caso de previsión de lluvias y caudales intensos, susceptibles de producir daños en una determinada zona.
Figura 2 Cuenca del río Paraíba do Sul.
Figura 1 Rotura del dique de protección del río Muriaé en la ciudad de Campos de Goytacazes (2012).
Figura 5 Esquema operacional del modelo de previsión de inundaciones a corto plazo SISPREC.
El sistema de Previsión de Avenidas a Corto Plazo se basa en el uso de las previsiones de lluvia a 3 días realizadas por el CPTEC (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos) y la transformación de esta previsión de lluvias en hidrogramas circulantes por los cursos fluviales de la cuenca. El sistema usa herramientas sencillas, como son los modelos hidrológicos (HEC-HMS) y de gestión de embalses (HEC-ResSim) del USACE (U.S. Corps of Engineers). El uso de este tipo de herramientas confiere al sistema creado un carácter innovador, pues de forma general los sistemas de previsión que persiguen objetivos similares suelen ser muy complejos y basados en herramientas no gratuitas.
Para la transformación de las lluvias en hidrogramas continuos circulantes por los ríos se usa el método de pérdida de lluvia SMA (Soil Moisture Accounting), implementado mediante el modelo HEC-HMS. Además las operaciones de las presas son simuladas mediante el modelo HEC-ResSim. Integrando ambos modelos es posible obtener los hidrogramas previstos para los 3 próximos días, y realizar una comparación entre estos y los estudios de zonas inundables para distintos periodos de retorno (también realizados en el ámbito de los trabajos). El estudio de zonas inundables permitió una caracterización del riesgo de las inundaciones para los caudales correspondientes a los periodos de retorno de 2, 10, 25, 50, 100 y 500 años, de tal modo que conocido el caudal circulante por el río, es posible conocer si se van a producir problemáticas de inundación en una determinada zona.
Todos los elementos del SISPREC (modelos hidrometeorológicos, modelos de gestión de embalses, informaciones GIS, series de lluvias y de caudales, etc.) se integran en una interfaz amigable que permite que un usuario con los conocimientos necesarios sea capaz de realizar las previsiones y generar las alertas en caso que los caudales previstos superen determinados umbrales.
La comunicación se centrará en describir el esquema funcional y secuencial del sistema y las interrelaciones existentes entre los distintos elementos (HEC-HMS, HEC-ResSim, datos ráster de lluvia, zonas inundables, etc.). Se incidirá en la dificultad que comporta esta conexión coordinada entre modelos y el uso de los archivos .DSS
como elementos de intercambio de información.
Por otra parte se mostrarán las bases teóricas del modelo SMA, su proceso de calibración con datos reales provenientes de pluviómetros y estaciones de aforo y el tipo de datos de previsión de lluvias necesarios (datos ráster del modelo ETA). En este sentido se incidirá en la necesidad de un periodo de calentamiento (estabilización del modelo) mediante la simulación de datos reales de lluvia previos al momento actual, obtenidos del satélite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission).
También se mostrará cómo han sido resultas las operaciones de los presas en tiempo real mediante el uso de un modelo como HEC-ResSim.
Se mostrará la interfaz sobre la que se ha montado todo el sistema para conseguir una fácil simulación, consulta y visualización de resultados.
Finalmente se incidirá en el uso y las ventajas de disponer de un sistema de previsión de caudales como este, así como en las limitaciones que deben tenerse en cuenta a la hora de su uso y los futuros desarrollos que de este sistema pueden generarse.
Figura 3 Previsión de lluvias del modelo ETA del CPTEC.
Figura 4 Hidrograma resultante del modelo de previsión y los datos medidos mediante estación de aforos.
Estudio numérico y experimental de estructuras hidráulicas
para la prevención de inundaciones
Tema M (La protección contra riesgos hídricos), tema D
(Estructuras hidráulicas)
José Manuel Cubos Ramírez1, William Vicente y Rodríguez
1, Martín Salinas Vázquez
1, Eliseo
Carrizosa Elizondo1, Petra Amparo López Jiménez
2
1. Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México
[email protected], [email protected], [email protected],
2. Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente. Universitat Politècnica de
València.
INTRODUCCIÓN
Dos de los instrumentos de los que se dispone para comprender y estudiar el comportamiento del flujo en ríos son: los
modelos físicos a escala y los modelos numéricos basados en la solución de las ecuaciones fundamentales de la mecánica
de fluidos. Los modelos físicos son herramientas prácticas para obtener soluciones ingenieriles a problemas de ríos y
obras hidráulicas en general, a través de la reproducción a escala del fenómeno bajo estudio; mediante el uso de estos
modelos se pueden proponer las modificaciones necesarias que mejoren su desempeño, reduzcan su costo de construcción
y disminuya el riesgo por fallas estructurales. Por otro lado, los modelos numéricos pueden evitar, en cierta medida, los
altos costos del modelo físico al probar diferentes configuraciones, esto aunado con otras aportaciones como la obtención
de mayor información del flujo, tiempos cortos de estudio y fácil manejo de los resultados. El uso combinado de los dos
métodos es una práctica cada vez más común dentro de la ingeniería hidráulica moderna (Siviglia et al. 2009, Borbardelli
et al. 2011, Oertel et al. 2012) dado que son herramientas complementarias que proporcionan mayor información del flujo
en zonas específicas de la región a estudiar, permitiendo el diseño de estructuras hidráulicas más eficientes.
ZONA DE ESTUDIO
La zona de estudio se localiza sobre el río Pichucalco, aguas abajo de la confluencia del río Tepathé, a 16 km al suroeste
de Villahermosa (Figura 1). La función de esta obra es controlar el gasto, dejando pasar únicamente los gastos de
conservación hacia Villahermosa, para proteger la zona urbana y conurbada al sureste de la ciudad.
Figura 1 Zona de estudio
MODELO FÍSICO
El modelo físico fue construido en los laboratorios de hidráulica fluvial del Instituto de Ingeniería de la UNAM. El
modelo con escala 1:40 cubre un área de aproximadamente 240 m2. Debido al movimiento de materiales por las corrientes
y a la necesidad de estimar los efectos de la erosión y deposición de sedimentos aguas debajo de la estructura se optó por
un modelo de fondo móvil, sin distorsión.
MODELO NUMÉRICO
La alternativa empleada en este trabajo y un planteamiento común en el modelado de la corriente turbulenta en ríos, es la
de ecuaciones promediadas (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equations, RANS). Las ecuaciones se resuelven mediante
el método de los Volúmenes Finitos. El sistema se simula en tres dimensiones y en coordenadas cartesianas. El sistema se
cierra mediante el modelo de turbulencia k-ε. (Launder et al. 1974). Las geometrías de interés se crearon mediante la
técnica de la celda cortada (Cut-Cell) y la técnica de malla ajustada al cuerpo (Body Fitted Coordinate, BFC). Con el fin
de predecir la estructura de la interfaz y la distribución topográfica de las diferentes fases se emplean tres métodos: el
método de la ecuación escalar, el método de la altura del líquido y el método IPSA (Inter-Phase-Slip Algorithm).
RESULTADOS
En las condiciones de NAMO, las velocidades entre pilas son del orden de los 0.3 m/s; éstas son menores que aún en
algunas secciones naturales del río. Los tirantes son del orden de los 6.0 m, por lo cual no se prevé ninguna alteración
importante a la navegación. Los dientes no causan ninguna perturbación en la superficie libre del agua (Figura 2a).
a) b)
Figura 2 a) Modelo físico b) Contornos de velocidad en el modelo numérico (m/s)
En el modelo numérico las mayores velocidades para el diseño que incluye escalones se encuentran a la entrada al tanque
amortiguador debido a la pendiente pronunciada (Figura 2b). Los dientes colocados en el tanque amortiguador disipan la
energía por medio de impacto e incorporación de aire al agua. Al paso por estos dientes el nivel del agua se eleva
disminuyendo la velocidad del flujo, siendo la primera línea la que tiene un mayor efecto sobre el flujo. En caso de un
evento extraordinario, y bajo la incertidumbre del manejo de las compuertas, estas pueden cerrarse completamente hasta
que pase el evento, pues se considera que el gasto que descargan no es significativo con respecto a la zona de regulación.
CONCLUSIONES
La estructura funciona hidráulicamente bien. Es decir, no existe socavación, ni se forman corrientes de recirculación
importantes, mientras que el funcionamiento del tanque amortiguador es satisfactorio. El modelo numérico permite
identificar la posición de la superficie libre con una interfaz bien definida, reduciendo la difusión numérica. La técnica de
la celda cortada tiene la ventaja de utilizar geometrías complejas en mallas cartesianas como: la estructura hidráulica y la
batimetría del río. Por otro lado, la técnica BFC permite reducir el tiempo de cálculo y facilita la convergencia del método
numérico. Las comparaciones con los resultados experimentales muestran una buena aproximación en términos de
velocidades y gastos descargados por la estructura.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gracia, S. J., Carrizosa, E. E, Osnaya, R. J., Franco, V., Martínez, O. V. (2007) “Estudio experimental de las obras de
control sobre los ríos Carrizal, La Sierra, Pichucalco en el Estado de Tabasco”, Series del Instituto de Ingeniería, UNAM.
Launder B.E., Spalding B. (1974). The Numerical Computation of Turbulent Flows, Comp. Meth. Appl. Mech. Eng.
Siviglia, A., Stocchino., and Colombini, M. (2009). Design of Flood Control Systems on the Vara River by Numerical
and Physical Modeling. J. Hydraul. Eng. 135(12), 1063-1072.
Bombardelli, F. A., Meireles, I., Matos, J. (2011). Laboratory measurements and multi-block numerical simulations of
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Oertel, M., Bung, D. B. (2012). Initial stage of two-dimensional dam-break waves: laboratory versus VOF. J. Hydraul.
Res. 50(1), 89-97.
Análisis de riesgo y Plan de gestión de la cuenca del Bidasoa
(La protección contra los riesgos hídricos)
(Dinámica fluvial y de estuarios y deltas) Javier Domínguez, Elena Martínez, Gloria Robles, Luis Sanmartín, César Pérez, Ana
Castiella, Eduardo García, Miquel Ángel Arrabal, Javier Castiella, Fernando Mendoza
Inclam, Gobierno de Navarra, Gestión Ambiental de Navarra
[email protected];[email protected]; [email protected]
La cuenca del río Bidasoa ha sido escenario de numerosas inundaciones. Especialmente dañinas han sido las acontecidas en los años: 1913, 1953, 1983, 2007 a las que hay que sumar 2009 y 2011. Esto ha hecho que sea objeto de análisis y evaluación en varias ocasiones por varios organismos, a distinta escala, ámbito y alcance.
El objeto de este estudio es realizar un análisis de riesgos por inundación y planteamiento de medidas para la elaboración de los Planes de Gestión del Riesgo por inundación (PGRI) de las 7 ARPSIs incluidas en la cuenca, respondiendo así al RD 903/2010 de evaluación y gestión de riesgos de inundación, transposición de Directiva inundaciones (2007/60/CE), delimitar las zonas legales de la Modificación del RDPH (RD 9/2008), es decir DPH, Zona de Graves Daños, Vía de Intenso Desagüe y Zona de Flujo Preferente, actualizar las zonas de Riesgos Para Protección Civil así como los caudales característicos (definidos por daño), analizar la zonificación de Riesgo según los criterios definidos por el Gobierno de Navarra según las características de la inundación para los Planes de Ordenación Territorial (POT), el análisis de propuestas en curso y otras medidas estructurales y no estructurales de mitigación de riesgo de ámbito local como ampliación de capacidad hidráulica, o actuaciones que mejoren la resiliencia en las zonas afectadas o general como identificación de umbrales para la implementación de un Sistema de Alerta Temprana.
El ámbito del estudio son los cauces principales de la cuenca del río Bidasoa en territorio navarro. En total 104 km de cauce y 625 km2 de cuenca. Los datos e información base de partida han sido:
• EPRI y borrador del Plan Hidrológico de la Demarcación del Cantábrico Oriental, Maxpluwin y Caumax del Cedex, estudio de caudales máximos en las estaciones de aforo que afectan al territorio navarro, Guía Metodológica del SNCZI (MAGRAMA)
• Catálogo Nacional de Inundaciones históricas (1985 y 2010), Estudio y análisis de los riesgos de las inundaciones en Navarra (Departamento de Presidencia e Interior. Gobierno de Navarra, 1994). Estudio de Delimitación de zonas inundables y ordenación hidráulica de los ríos de la cuenca cantábrica en Navarra (Gobierno de Navarra, 2005) y estudios de detalle en Lesaka, Bera del Bidasoa, Santesteban y Donamaria.
• Series en aforo, pluviómetros y pluviógrafos de la Confederación del Cantábrico, del SAIH -Ebro, del Gobierno de Navarra, de AEMET, Euskalmet, Meteofrance, Diputación Foral de Navarra, Euskalmet, Meteofrance. Datos de 102 pluviómetros y 18 pluviógrafos. Datos Cartográficos y Topográficos: Del IGN: MDT 5x5 PNOA, MDT 25x25, BCN25, del Gobierno de Navarra: LiDAR 1x1 Tracasa, Batimétricas, Cartografía 1:5.000, Fotografías aéreas y ortofotografías: 1925, 1956, 1984, 2010, Mapa Geológico 1:25.000 del Gobierno de Navarra y 1:50.000 (GEODE), Geometría PUENTES y AZUDES, más SHP temáticos, Catastro, CORINE
Los procedimientos metodológicos se resumen en los siguientes puntos.
• Análisis de antecedentes y eventos históricos mediante la recogida y estudio de noticias publicadas en los principales periódicos de tirada nacional y local, estudios de Protección Civil y encuesta municipal. Toda la información en bases de datos y GIS
• Estudio geomorfogico en el que se ha caracterizado y analizado la red fluvial, delimitado el bankfull mediante ortofografía, MDT, analizado la dinámica fluvial a partir de campo, tramificación y análisis de 32 puntos significativos, de la movilidad en planta de los cursos fluviales (Ortofotos de 1929, 1956, 1984, 2010), identificación de las zonas de acreción e incisión, análisis del perfil longitudinal, delimitación de la llanura fluvial y el Territorio Fluvial y análisis de riesgos en cursos de régimen torrencial mediante su
identificación, pluviometría, cuenca aportante, pendiente al ápex y grado de antropización y potencial afección.
• Estudio pluviométrico: Análisis regional índice de avenida a 60 pluviómetros para el cálculo de las ishoietas de máximos diarios, aplicación de coeficiente de simultaneidad, análisis de tormentas, curvas IDF, determinación del coeficiente de paso de lluvia diaria a lluvia 24h, selección de eventos de calibración, determinación de la lluvia areal, aguaceros de diseño (identificación de patrones a partir de 7 pluviógrafos por 2 tipos de evento torrencial o frente atlántico, a quinceminutales asociados a periodos de retorno).
• Estudio hidrológico: estudio Foronómico, división de la zona de estudio, caracterización de las cuencas, caracterización de la precipitación, montaje de los modelo hidrológico HMS, calibración y validación, simulación de caudales, modelo hidrológico Racional, comparación con otros estudios o métodos (caumax, ábaco del PHN, etc…). En total 75 subcuencas, tamaño medio 9km2 y 100 modelos hidrológicos HMS debido a la aplicación de 5 coeficientes de simultaneidad, 2 patrones de lluvia correspondientes a 2 fenómenos meteorológicos distintos y 8 periodos de retorno.
• Tratamiento de la cartografía LIDAR en las zonas Inundables. Corrección del cauce por batimétricas, corrección de cotas de muros, encauzamientos, y otros breaklines a partir de datos de campaña de campo específica y cartografía 1:5.000 de Navarra.
• Estudio hidráulico: modelo empleado: GUAD 2D, 14 modelos (entre 500.000 y 2.500.000 de celdas cada modelo), 151 puentes y 32 azudes modelizados, 90 hidrogramas de entrada. Rugosidad: mediante el nº de Manning obtenido a partir de la BCN25, Catastro y digitalización de correcciones de escala de las distintas fuentes. Calibración mediante datos de encuesta, campo, fotos y videos de eventos recientes (2011, 2009, 2007), otros estudios.
• Análisis de peligrosidad según RD 903/2010 y Caudales característicos: tramificación según masas de agua, ARPSIS, criterios hidrológicos, afecciones. Identificación y clasificación de elementos vulnerables obtenidos del catastro, BCN 25, Corine, SIOSE y clasificados según Q2 y Q3 y Zonificación: DPH, Graves Daños, VID y ZFP
• Análisis de riesgos según criterios POT, según directriz Básica de Protección Civil, según RD903/2010. Análisis de la vulnerabilidad territorial y valoración de la misma.
• Plan de gestión: definición de medidas tipo, Planteamiento de medidas: vías de evacuación, SAT, definición de medidas a nivel de viabilidad, comprobación de viabilidad técnica (modelos hidráulicos), presupuesto, nuevos riesgos y análisis coste beneficios.
Los resultados obtenidos han sido los planos, GIS, bases de datos, documentos, etc necesarios para cumplir los objetivos. Como conclusiones principales cabe citar:
• La ventaja del estudio integral de una cuenca sin ceñirse a las ARPSIS y con alcance nacional-autonómico-local, hidráulico, ordenación del territorio y Protección Civil a la hora de identificar la causa y el efecto del problema de las inundaciones y plantear medidas y reconocer su eficiencia. La desventaja principal es el tiempo, incompatible con los plazos del RD 903/2010 a escala nacional.
• La influencia del hietograma y la comparativa entre el estudio unidimensional previo y bidimensional. Ventajas e inconvenientes.
• La influencia de la cartografía: ventajas del LiDAR y los problemas generados cuando éste no responde a las necesidades hidráulicas en breaklines y llanuras de inundación. La necesidad de calibración de los modelos hidrológico e hidráulicos y la esencial información aportada por la encuesta.
• La cuenca del río Bidasoa se caracteriza por una orografía de elevadas pendientes donde los únicos terrenos significativamente llanos, de pendientes menores al 3%, se concentran en los fondos de valle del río y regatas principales. Estas zonas llanas en casi su totalidad corresponden a la llanura fluvial. Por este motivo la población, los servicios y las infraestructuras se concentran en el aluvial.
• Las grandes medidas estructurales ya están realizadas. Las más eficaces por hacer se centran en las futuras ordenaciones urbanas considerando los criterios del Gobierno de Navarra, los SAT SAD SAIH considerando el tiempo de concentración de los cauces y umbrales específicos de aviso por lluvia y las medidas de resiliencia para edificaciones, cascos urbanos y viales teniendo en cuenta las estructuras supervivientes.
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Estimación de un caudal de flujo hiperconcentrado a partir
de indicadores de paleonivel. (Tema M, primera opción. Tema A, segunda opción)
Miguel A. Eguibar (1), José M. Bodoque (2), Andrés Díez-Herrero (3), Ignacio Gutiérrez-Pérez (4), y Virginia Ruíz-Villanueva (3).
(1) - Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente de la Universidad Politécnica de Valencia.
(2) - Departamento de Ingeniería Geológica y Minera de la Universidad de Castilla-La Mancha, Toledo.
(3) - Área de Riesgos Geológicos, Instituto Geológico y Minero de España, Madrid. (4) - Ferrovial - Agromán. US. Dallas (TX, EE.UU.).
Al estudiar los flujos torrenciales en cuencas de montaña, una de las tareas más importantes es identificar correctamente el proceso que se produjo en la zona de captación para evitar errores en la caracterización y posteriores acciones de prevención. En este contexto, en la literatura habitual se han ido desarrollando diferentes terminologías y clasificaciones para describir los flujos relacionados con el agua y los sedimentos: flujos hiperconcentrados, flujos de lodo, debris flow, etc. Las ecuaciones que gobiernan los procesos físicos relacionados con este tipo de eventos son complejas, lo cual dificulta más aún realizar una estimación del caudal circulante.
El objetivo de este trabajo es analizar un evento que tuvo lugar el 17 de diciembre de 1997 en el arroyo Cabrera, afluente del río Alberche en la cuenca del Tajo (Sistema Central español, provincia de Ávila). Al tratarse de una remota cuenca de montaña no aforada, de dicho evento no se dispuso de ningún tipo de medida de caudal. Este trabajo pretende por tanto estimar el flujo trasegado en esa fecha, únicamente a partir de las huellas dejadas por la crecida.
Este cauce está sujeto a inundaciones torrenciales periódicas, flujos de derrubios y flujos hiperconcentrados, con consecuencias para los bienes y riesgo para las personas, motivos por los cuáles se trata de un área muy estudiada por este equipo de trabajo. Su cuenca tiene una extensión de 15,5 km2 y presenta un desnivel de más de 1200 metros con una pendiente media del 21,6%. Su sustrato se compone de granitos del Paleozoico Superior y formaciones superficiales cuaternarias, formadas básicamente por conglomerados, gravas, arenas y limos.
Este evento de diciembre de 1997 fue descrito como un flujo hiperconcentrado, porque durante una inspección posterior al episodio de inundación se observaron depósitos importantes con una estratificación desordenada y matriz-sostenidos. Se trató por tanto de un evento con un importante transporte de carga sólida, lo cual dificulta enormemente la estimación del caudal trasegado, pues éste no estaría directamente relacionado con la precipitación registrada en la zona.
Este trabajo ha consistido en estimar el caudal de flujo hiperconcentrado que allí se produjo, que ha sido evaluado utilizando una reconstrucción del flujo basada en paleoindicadores, combinado con un análisis hidráulico detallado destinado a ubicar la existencia de un régimen crítico.
Tras comprobar que durante el evento existió un cambio de régimen hidráulico, se trabajó en ubicar el lugar exacto donde tuvo lugar dicha condición de régimen crítico, utilizando la condición de obtener la energía específica mínima en diferentes secciones transversales.
Para ello se utilizó la ecuación de cantidad de movimiento con diferentes hipotéticos caudales, con un proceso iterativo realizado para tal fin. En ella se incluyeron todos los factores y parámetros implicados en el proceso,
que fueron evaluados con detalle; por ejemplo, la geometría real de la sección transversal sin simplificaciones de ningún tipo, las tensiones tangenciales en el perímetro mojado, distribución de presiones no hidrostática, la densidad de la corriente, o el peralte transversal del flujo hiperconcentrado consecuencia de la curvatura en planta de cada sección.
Este proceso se repitió para diferentes caudales, reconstruyendo de forma teórica el hipotético perfil del flujo en las márgenes para una gama de diferentes caudales. Finalmente, esta serie de posibles huellas fueron calibradas con la huella real dejada por la crecida sobre el terreno (marcas erosivas en los diques naturales), buscando minimizar el error entre la huella visualizada, y los eventos teóricos iterados.
Tras un trabajoso proceso iterativo, la descarga máxima fue establecida en 1080 m3/s.
Este resultado se ha obtenido con menos incertidumbre que el que se habría realizado a partir de los enfoques hidráulicos estándar habituales, y cuyas hipótesis simplificadoras resultan excesivamente generales.
Aunque a esta solución se ha llegado mediante un largo proceso iterativo de ecuaciones no explícitas, la metodología utilizada pretende ser lo suficientemente versátil como para que pueda ser utilizada en otras cuencas con una respuesta hidrogeomórfológica similar a la estudiada en este documento.
La elaboración de este trabajo se enmarca en el proyecto de investigación MAS Dendro-Avenidas (CGL2010-19274) del Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Plan Nacional de I+D+i.
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Riesgo hidráulico de infraestructuras estratégicas en el Polígono y Puerto de Granadilla (Tenerife)
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos) José D. Fernández Bethencourt; Ing.CCyP; Gerente (1)
Lorenzo A. García Bermejo; Ing.CCyP; Jefe del Área de Infraestructura Hidráulica (1)
Pedro Delgado Melián; Ing. Agrónomo; Jefe de Sección de Datos Hidrológicos (1)
Javier Martínez García; Ing.CCyP (2); Joaquín Martínez Feo; Ing.CCyP (2)
(1) Consejo Insular de Aguas de Tenerife
(2) Adriale Ingeniería, S.L
[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
La orografía, la climatología y la geología de Tenerife configuran un conjunto de características territoriales que conducen a un régimen de avenidas de notable carácter torrencial, ello genera situaciones de riesgo muy diversas como consecuencia del modelo de ocupación del territorio. La consideración de esta variable, tanto en las diferentes dimensiones de la planificación territorial y urbanística como en los distintos niveles de los planes de protección civil, viene posicionando la tasa de riesgo hidráulico como un elemento transversal, cuya referencia se considera ya imprescindible en el diseño de estrategias secto-territoriales. Para prevenir y evitar en lo posible los daños que se originan por el fenómeno natural de las avenidas, el Consejo Insular de Aguas de Tenerife (CIATF) ha instrumentado la gestión del riesgo hidráulico a través del “Plan de Defensa frente a Avenidas” (PDA), el cual es plenamente conforme a lo preconizado por la normativa europea (Directiva 2007/60/CE) en relación con el riesgo de inundaciones en el ámbito terrestre. Previamente se tuvo que abordar una serie de trabajos para la mejora del conocimiento del régimen de avenidas en la red hidrográfica insular, como la implantación de una base de datos hidrometeorológicos y el posterior desarrollo de la “Guía Metodológica para el cálculo de caudales de Avenida” (GMA), que se constituye como herramienta básica para el diseño de obras y otras actuaciones relacionadas con el drenaje territorial. Tenerife, por su condición de territorio insular, tiene una gran dependencia del sistema portuario para el transporte de mercancías, además del importante papel de la navegación civil aérea, como impulsores del desarrollo y de la dinamización económica y social. Por otra parte está el interés estratégico de disponer de un sistema de generación de energía eléctrica “aislado” -no existe interconexión con otros territorios insulares y continentales-, así como de almacenamiento de productos petrolíferos que garantice el suministro de combustibles ante posibles largos periodos de desabastecimiento. La “Plataforma Logística del Sur” (PLS) es uno de los elementos fundamentales en la articulación del modelo de ordenación insular, que sirve de soporte para la realización de las acciones de distintas áreas sectoriales en una amplia franja costera (2.636 ha) del Sur de la Isla. En este ámbito se ubican las dos principales infraestructuras de transporte -el nuevo Puerto Comercial de Granadilla y el Aeropuerto de Tenerife Sur-, así como el Polígono Industrial de Granadilla. La parte superior queda delimitada por la Autopista TF-1 - infraestructura básica de la red insular viaria -que constituye el gran eje de acceso general a la Plataforma. De acuerdo con el modelo territorial adoptado por el Plan Insular de Ordenación de Tenerife, se ha producido una reciente transformación del estado natural del terreno para la instalación de infraestructuras de carácter portuario, así como para la producción de energía eléctrica y el almacenamiento de combustibles. Entre las actividades que se desarrollan en esta área destacan por su importancia estratégica, la generación de energía eléctrica de origen térmico en la Central de UNELCO-ENDESA y el almacenaje de combustibles por la Distribuidora Industrial (DISA), que dispone además de una planta de gas en las instalaciones del Polígono. Asimismo, la Compañía Transportista de Gas de Canarias (GASCAN) tiene previsto, en breve plazo, proceder a la instalación de la planta regasificación de Gas Natural Licuado en la zona de servicio del Puerto.
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En línea con lo dispuesto por la legislación europea sobre infraestructuras críticas (Directiva 2008/114/CE), el PDA promueve la consideración del estudio de riesgo hidráulico en aquellas instalaciones e infraestructuras cuyo nivel de exposición puede llegar a inducir –en caso de fallo- peligros sanitarios, ambientales o económicos y con repercusiones negativas sobre la sociedad. Para la elaboración de un estudio de riesgo hidráulico en el ámbito considerado, en primer lugar, se ha realizado una caracterización del medio físico y socio-económico haciendo uso de toda la información cartográfica, de planeamiento e hidrológica disponible. Mediante el empleo de la GMA, se han incorporado tanto los resultados del análisis estadístico de las series pluviométricas y pluviográficas existentes como información detallada de las características del territorio que intervienen en el proceso de generación de escorrentía, como la masa vegetal, los suelos de cobertera, las características geológicas del terreno subyacente, los usos antrópicos, la pendiente, la topología y desarrollo de la red de drenaje y sus características morfológicas, etc. Tras las identificación de las cuencas tributarias y de la red hidrográfica correspondientes al ámbito de estudio, se ha elaborado un inventario de las infraestructura de drenaje existente en la zona, para determinar su capacidad de respuesta frente a escorrentías asociadas a periodos de retorno de T=10, 50, 100 y 500 años, analizar el posible efecto barrera de la red viaria frente a la escorrentía - así como la consiguiente derivación del flujo y transferencia de caudales entre cuencas-, y poder elaborar los mapas de peligrosidad correspondientes. Además de los puntos de conflicto y las zonas inundables, se han determinado las áreas afectadas por la “escorrentía de ladera”, dado que constituye un fenómeno causante de daños muy característico de Tenerife en caso de lluvias intensas. Los mapas de peligrosidad y de vulnerabilidad, resultantes del análisis de los usos existentes y previstos del territorio, se han utilizado en la siguiente fase del trabajo para valorar el riesgo por avenidas e inundaciones, clasificando las zonas inundables y las áreas afectadas por escorrentías de viario y de ladera, en función del riesgo, y estimando las afecciones potenciales a los bienes e infraestructuras existentes. A partir del análisis de riesgo hidráulico se ha establecido una estrategia de intervención orientada a evitar obstáculos a la escorrentía y favorecer el drenaje territorial. Para ello, se han planteado una serie de actuaciones hidráulicas consistentes en la ejecución de desvíos del trazado natural de los cauces afectados por las infraestructuras portuarias, eléctricas y petrolíferas existentes en el ámbito de estudio. Durante la fase preliminar de diseño hidráulico se ha utilizado la herramienta HEC-RAS (U.S.A.C.E.), pero sus limitaciones (análisis unidireccional) frente a la complejidad de las condiciones de flujo (elevadas velocidades) y el efecto de determinadas condiciones de contorno (curvas y peraltes) que sugerían la formación de fenómenos locales y la aparición de ondas transversales en la obra de encauzamiento, aconsejaron realizar este análisis con otro tipo de modelos. Para ello se han empleado dos tipos herramientas, por un lado, el modelo bidimensional SRH-2D “Sedimentation and River Hidraulics” (U.S.B.R.) y, por otro, el modelo numérico IH-FOAM (IH Cantabria) que resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds en tres dimensiones mediante volúmenes finitos, permitiendo obtener e interpretar resultados tridimensionales de presiones, velocidades y variables turbulentas. Este análisis comparativo no solo pone de manifiesto las diferencias y las bondades de los resultados obtenidos por ambos modelos -objeto de otro trabajo de detalle que se presenta en estas mimas Jornadas- , sino que ha permitido optimizar de forma muy significativa la relación coste-eficacia del diseño de la solución propuesta para reducir el riesgo hidráulico de las infraestructuras estratégicas en el Polígono y Puerto de Granadilla.
Validación de la cuantificación de la peligrosidad de una inundación por criterios geomorfológicos e hidráulicos
(La protección contra los riesgos hídricos)(Dinámica fluvial y de estuarios y deltas)
Montserrat Ferrer, Elena Martínez, Cristina Lobera
Universidad de León, Inclam
[email protected]; [email protected]; [email protected]
Durante los últimos años se ha hecho un importante avance en materia de inundaciones, al definirse desde la Administración un método de análisis en el que se trabaja de forma sistemática tanto datos históricos y geomorfológicos como hidrológico e hidráulicos (MAGRAMA, 2012). Sin embargo, este doble análisis ha dado lugar a una nueva cartografía que pocas veces combina simultáneamente la vertiente geomorfológica con la hidráulica, sino que es utilizada una u otra para delimitar cada una de las áreas requerida en el proyecto del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (SNCZI)en función de la propia naturaleza de dicha área. De esta forma, el análisis geomorfológico es determinante para definir el Dominio Público Hidráulico (DPH) al estar condicionado tanto por la topografía como por la vegetación de ribera y los procesos de erosión y sedimentación característicos de la dinámica fluvial que presentan una recurrencia mayor. Por otra parte, un análisis hidrológico e hidráulico facilita la generación de la cartografía de Zona de Flujo Preferente y la zona inundable, ambas definidas principalmente por un componente probabilístico. En estas zonas, las evidencias geomorfológicas e históricas suelen utilizarse únicamente para la calibración del modelo hidráulico. En este último aspecto, cabe señalar que se está realizando un importante esfuerzo por parte de la comunidad científica en intentar correlacionar distintos elementos geomorfológicos con periodos de retorno, pero debido a la gran variedad morfoclimáticay geológica que se encuentra en el conjunto de España es difícil que dicha correlación pueda ser uniforme. Además el importante cambio de usos de suelo sufrido en gran parte del territorio, especialmente en la costa mediterránea, impide la detección de evidencias geomorfológicas que podrían incrementar la precisión de estas correlaciones en una gran parte del territorio. Estas limitaciones a la hora de trabajar conjuntamente con ambos tipos de datos no se encuentran cuando la variable a cartografiar es la peligrosidad de inundaciones, donde se puede asignar distintos pesos en función de la importancia de la fuente de datos y del elemento analizado. Ferrer et al. (2009) propusieron un método de análisis para la cuenca del río Duerna (León), validando los resultados con datos históricos y observados. Desde el punto de vista geomorfológico, se llevó a cabo una selección de aquellas unidades más relevantes de la zona (llanuras de inundación, terrazas, vaguadas, …),asignando a cada una de ellas distintos pesos en función de datos históricos recogidos. Hidráulicamente la clasificación se realizó a través de 2 variables: la frecuencia de ocurrencia de la avenida y la magnitud del calado, para posteriormente calcular la envolvente de los 4 periodos de retorno elegidos asignando a cada celda el valor máximo resultante de la ponderación. Posteriormente se aunaron ambas cartografías multiplicándolas, lo que permitió mantener el detalle de la cartografía hidráulica incorporando la caracterización geomorfológica. El objetivo del presente trabajo es validar este método de estimación de peligrosidad para ríos con dinámicas fluviales distintas a las de la cuenca del río Duerna y estimar si las diferencias climáticas, geológicas y morfológicas pueden requerir variaciones en los pesos utilizados. Para ello se ha trabajado en dos zonas. La primera es la cuenca del río Segura, caracterizada por su régimen mediterráneo con una alta variabilidad de su dinámica fluvial a lo largo del año y por su extrema torrencialidad en los eventos de inundación. La segunda zona analizada ha sido la cuenca del río Bidasoa, caracterizada por su clima oceánico templado, con unas precipitaciones regulares a lo largo del año que evitan la aridez estival tan característica del mediterráneo. En ambos casos, a fin de cubrir el más amplio espectro de morfologías de río, se han escogido tramos representativos de ambas zonas.
De nuevo, las zonas inundables delimitadas con criterios geomorfológicos han reflejado la evolución del movimiento histórico del cauce y la envolvente de las inundaciones sufridas por lo que en este caso son áreas mayores que las definidas por criterios hidráulicos que se interpretan dentro de un marco territorial fijo en el momento en que se realizó la topografía. Estas áreas sin caracterización de calados, sin embargo, se consideran peligrosas ya que alguna vez fueron zonas inundadas. La asignación de pesos a las unidades geomorfológicas permite evitar este tipo de situaciones, en los que aunque sea con valores bajos, se asignan valores de peligrosidad. La utilización de ambas cartografías, tal y como solicita el nuevo Reglamento del DPH, supone aunar la delimitación cuantitativa de las áreas inundables que permiten los modelos hidráulicos con la cartografía geomorfológica, lo que puede mejorar la delimitación de algunos puntos críticos del territorio en la actualidad, la ordenación territorial, el análisis de riesgos asociados con la inundabilidad del territorio, así como la mejora de la gestión de la seguridad del mismo. BIBLIOGRAFÍA FERRER et al. (2009). Generación de cartografía geomorfológica con datos LiDAR para los estudios de inundabilidad. Actas de las I Jornadas de Ingeniería del Agua. Barcelona, octubre 2009. MAGRAMA (2012). Guía metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente
Delimitación de zonas federales y áreas de amortiguamiento en ríos afectados por el crecimiento urbano como estrategia para prevenir inundaciones. Caso de estudio: cuenca del río pesquería (México).
Tema M (primera opción), tema B (segunda opción)
Adrián Leonardo Ferriño Fierro1, Dagoberto Burgos Flores2, Víctor Hugo Guerra Cobián3. 1 Instituto de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, México, 2 Centro Internacional del Agua, 3Universidad de Sonora.
[email protected], [email protected],
De los riesgos naturales, las crecientes e inundaciones son los más extendidos mundialmente, ya que por estrategia de crecimiento y bienestar, la mayoría de las comunidades que formaron las ciudades se establecieron cerca de los cuerpos de agua, para garantizar el fácil abasto del vital liquido. En la actualidad, tanto en México como en otros países, el incumplimiento de la normatividad establecida en la ley de aguas nacionales, el rezago en actualizarla, así como la falta de conocimiento del peligro y cuantificación de los fuertes daños causados por las inundaciones en las zonas urbanas alientan la ocupación de zonas aledañas a los ríos, quedando estos dentro de las zonas de población haciendo altamente vulnerable a dichas comunidades a los fenómenos hidrometeorológicos. Lo anterior ha generado una dinámica de alteración significativa al ocuparse los espacios naturales que potencialmente ocupaban las aguas por las zonas urbanas, sin haber tenido presente en este cambio el carácter variable que tienen a lo largo del tiempo las corrientes y flujos que se presentan en ellas. El Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED) en México indica que en tiempos recientes los desastres registrados por inundaciones, han generado la pérdida de 131 vidas humanas y pérdidas económicas de aproximadamente de 500 millones de dólares por año. El río Pesquería es parte de la región hidrológica Río Bravo, la más extensa del país con 379,604 km2, representando el 19% del territorio nacional. Esta región hidrológica está conformada por 141 municipios, de los cuales 31 se ubican en el estado de Coahuila, 52 en Chihuahua, 10 en Tamaulipas, uno en Durango y los 47 restantes en el estado de Nuevo León. La principal corriente superficial es el río Bravo y sus tributarios más importantes son el río Conchos, el río San Juan, el río Florido y el río Salado, todos ellos dentro del territorio nacional. El uso compartido de las aguas del río Bravo está establecido por el Tratado de Aguas Internacionales de fecha 3 de febrero de 1944. Al año 2000 se tenía una población de 9.57 millones de habitantes, y se estima que para el 2025 la población incrementará un 32 %, aumentando a 12.67 millones de habitantes esta región multiestatal. El río Pesquería es un tributario del río San Juan y nace en la serranía de Nacataz en Coahuila, en coordenadas UTM 319,404E, 2, 822,750N, muy cercano a la ciudad de Arteaga, sigue su curso al oeste de la ciudad de Ramos Arizpe, ciudades con 22,544 y 75,461 habitantes, según INEGI en el censo de población y vivienda 2010. Entra en Nuevo León a la altura de la Cuesta de los muertos, llega y cruza los municipios de García, General Escobedo, Apodaca y Pesquería, con poblaciones al 2010, de 143,668, 357,937, 523,370, 20,843 habitantes totales por municipio. Posterior a estos centros de población dentro de los limites de Pesquería descarga sus aguas en el río Salinas en coordenadas UTM de 401,849E, 2, 850,019N. El huracán Alex es considerado como el evento hidrometeorológico más devastador para las comunidades cercanas al río Pesquería, por ejemplo, el municipio de García bajo su boletín informativo del 27 de julio del 2010, indicó que las comunidades aledañas al río Pesquería como Plan del Río, Palomas, Invasión Morelos y San Martín, serán reubicados después de perder todos sus bienes a lo que los habitantes respondieron positivamente a las propuestas de Fomerrey y del Munícipe. Por otra parte el municipio de Escobedo bajo su comunicado de presa del 2 de julio de 2010, indicó que las áreas afectadas del municipio son las zonas habitadas en las márgenes del río Pesquería principalmente las que se ubican cerca de los puentes de las carreteras Laredo y Colombia, las cuales fueron cerradas por presentar daños en sus estructuras. En el caso de Apodaca y Pesquería los daños significativos también se registraron en las colonias aledañas al rio Pesquería y en las zonas de posesionarios de las márgenes generando que los habitantes perdieran por completo todos sus bienes, lo anterior denota la
importancia de realizar la delimitación de la zona federal y sus áreas de amortiguamiento que deberán de ser integradas en los planes de crecimientos de las ciudades que conforman esta zona metropolitana. Esta investigación aplicada en la cuenca del río Pesquería, pretende realizar una aportación a la metodología propuesta por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) para la Delimitación de la Zona Federal (DZF) en ríos. Generando un Sistema de Información Geográfica que posibilite el almacenamiento, organización y análisis espacial de los datos, tomando en cuenta la evolución de los factores naturales y antrópicos, zonificando las márgenes según su componente y nivel de desarrollo urbanístico general, a través de un enfoque de cuenca que integra factores hidrológicos, atmosféricos, bióticos y humanos se podrán minimizar los impactos negativos que se tienen en la zona metropolitana de Monterrey al no respetar las áreas hidráulicas a lo largo del cauce, lo cual será útil en la toma de decisiones y medidas de gestión para definir las zonas no urbanizables. Entonces, el objetivo general de esta investigación es identificar criterios para la construcción de una metodología para la delimitación de zonas federales y áreas de amortiguamiento que mitiguen el riesgo por inundación en el área de estudio, analizando la relación existente entre los procesos naturales y los procesos antropogénicos de las inundaciones. La metodología que se llevará a cabo en la investigación se divide en seis etapas, la primera consiste en el procesamiento y análisis de información hidrometeorológica y topográfica de las cuencas seleccionadas, en la segunda se llevará a cabo la validación y adecuación de la información geomorfológica, meteorológica e hidrométrica obtenida al modelo HEC-HMS, en la tercera se realizará la calibración y validación del modelo para la simulación de caudales máximos, en la cuarta se realizará el procesamiento y análisis de la información topográfica, de tipo y uso de suelo, en la quinta se llevará a cabo la validación y adecuación de la información topográfica, de tipo y uso de suelo obtenida al modelo HEC-RAS, en la penúltima la generación de la delimitación de la zona federal del río Pesquería y las áreas de inundación asociadas a distintos periodos de retorno y en la ultima la definición de mapas de riesgo a la salud, a través de un monitoreo biológico de la comunidad bentónica (insectos acuáticos) para evaluar la calidad del agua y el estado ecológico del río en su tramo que cruza la zona metropolitana de Monterrey. .
Metodología de evaluación del riesgo hidrológico de presas Tema M (La protección contra los riesgos hídricos), Tema B
(Hidrología, usos y gestión del agua) Luis Garrote1, Isabel Flores1, Luis Mediero1, Álvaro Sordo2
Depto. de Ingeniería Civil: Hidráulica y Energética – UPM
Depto. de Ingeniería Civil – ETSICCP – UPCT
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
En este trabajo se realiza una propuesta metodológica para la evaluación del riesgo hidrológico de presas. El riesgo hidrológico se considera vinculado a la probabilidad de que la máxima elevación de agua en el embalse durante la crecida rebase umbrales previamente determinados (el nivel de avenida de proyecto, la coronación, etc.). Para su evaluación se realiza una simulación de Monte Carlo con tres componentes básicos: generación estocástica de lluvia, simulación lluvia escorrentía y simulación de la operación del embalse.
La generación estocástica de lluvia se realiza mediante la aplicación del modelo RainSimV3. El modelo RainSimV3 es un modelo multivariado basado en el proceso espacio-temporal de pulsos rectangulares de Neyman-Scott. Permite generar series temporales a escala horaria arbitrariamente largas a partir de las observaciones de precipitación diaria u horaria en los emplazamientos disponibles. Aunque el modelo se calibra con estadísticos medios, reproduce de manera satisfactoria los estadísticos extremales de la lluvia, permitiendo la generación de series de lluvia en la cuenca que conservan las propiedades estadísticas de las series observadas.
Para la transformación lluvia escorrentía se aplica el modelo RIBS (Real-Time Basin Simulator). Se trata de un modelo hidrológico distribuido basado en la topografía del terreno que permite simular la respuesta de la cuenca a un episodio de lluvia espacialmente repartida. El modelo se calibra mediante un procedimiento probabilístico del que se obtienen las funciones de distribución de los parámetros que mejor comportamiento presentan según distintos criterios de ajuste. Para la generación del conjunto de hidrogramas que constituyen la solicitación hidrológica de la presa se realiza primero una identificación de las "n" tormentas pésimas de cada año, y luego se procede a la simulación del episodio mediante el modelo. De esta forma se obtiene una base de datos con una colección de "n" hidrogramas al año durante la duración de la serie simulada. A partir de esta base de datos se pueden obtener las distribuciones marginales de distintas variables relevantes, como caudal punta, volumen de hidrograma, volumen acumulado en k días consecutivos, etc. Igualmente se pueden obtener las funciones de distribución conjunta que caracterizan la solicitación de la presa, como, por ejemplo, la distribución conjunta de caudal punta y volumen.
El tercer paso consiste en la simulación de la laminación de los hidrogramas de crecida en el embalse, a partir del estado inicial que se considere, y mediante la aplicación de las reglas de explotación en avenidas. De esta forma se puede obtener la función de distribución del máximo nivel de embalse alcanzado cada año, tanto considerando situación de embalse lleno al comienzo del episodio, como considerando el nivel inicial correspondiente a la explotación habitual del embalse. Esta función de distribución permite caracterizar el riesgo hidrológico de la presa.
El procedimiento se ha aplicado a varias presas, ilustrando las posibilidades del método. El principal resultado de la investigación es el desarrollo de una metodología general de de análisis que permite obtener una estimación objetiva de la seguridad hidrológica de la presa y evaluar el efecto que tienen las variables que intervienen en el proceso. La investigación se ha realizado en el marco del proyecto MODEX: "Modelación físicamente basada para la caracterización extremal de la respuesta hidrológica de una cuenca bajo un enfoque probabilístico. Aplicación a la seguridad hidrológica de presas y mejora de estrategias de operación de embalses en avenidas", financiado por el Plan nacional de I+D+i (CGL2011-22868).
La restauración fluvial como medida para disminuir los daños por inundaciones; el caso de la cuenca del Francolí
(La protección contra los riesgos hídricos (primera opción), Dinámica fluvial y de estuarios y deltas (segunda opción))
Guillermo García1, Ivan Collado3, Alex Gracia2, Roger Pascual1, Lluís Godé2, Joan Verdú2, Evelyn Garcia2, Eva Crego2, Diego Moxó2, Sandra Ruiz2, Anna Casamitjana2, Joan Sànchez2
1MN Consultors en Ciències de la Conservació, 2Agencia Catalana del Agua, 3SENER Ingeniería y Sistemas
[email protected]; [email protected]; [email protected]
El Real Decreto 903/2010 determina los contenidos que deben incluir los Planes de gestión del riesgo de inundación (PGRI). Señala, entre las medidas que estos deben contemplar, las de restauración del espacio fluvial conducentes a la recuperación del comportamiento natural de la zona inundable, así como de sus valores ambientales asociados, y las medidas de restauración hidrológico-agroforestal de las cuencas con objeto de reducir la carga sólida arrastrada por la corriente y favorecer la infiltración de la precipitación.
En este contexto MN Consultors ha elaborado, en abril de 2013, en colaboración con SENER, una actualización y revisión de las medidas de restauración del espacio fluvial previstas en el marco de la Planificación del espacio fluvial de la cuenca del río Francolí. Estas están revisadas en base a estudios de diagnosis del espacio fluvial derivados de modelos hidrológicos e hidráulicos y de estudios morfodinámicos, geomorfológicos y ecológicos a partir del cartografiado de los hábitats fluviales.
La cuenca del Francolí (857 km2) drena gran parte de las comarcas del Alt Camp, Baix Camp, Conca de Barberà y Tarragonès. Su cota máxima se sitúa en las montañas de Prades (1.200 msnm) y desemboca en el Mar Mediterráneo en el municipio de Tarragona. El conjunto de cursos tributarios del alto Francolí, especialmente en su hemicuenca meridional, drenan los relieves prelitorales construyendo paisajes fluviales destacables y de gran naturalidad gracias a la abruptosidad de sus relieves y su situación geográfica. Su carácter montañoso, eminentemente forestal y de tipo rural, con una actividad agrícola de secano poco intensiva y laxa y una presión demográfica muy reducida y libre de cualquier implantación industrial significativa, mantiene una reducida presión sobre las riberas fluviales. Dicha situación de naturalidad se invierte en la medida que el río contacta con las planicies litorales y avanza hacia la línea litoral. Penetra así en la segunda área metropolitana más importante de Cataluña (Camp de Tarragona), donde cruza el principal complejo petroquímico del sur de Europa para acabar entregando sus aguas al mar en la ciudad de Tarragona, en un entorno fluvio-litoral totalmente desestructurado por un complejo portuario y por el eje infraestructural del Corredor del Mediterráneo. El dominio deposicional del bajo Francolí se encuentra, en definitiva, dominado por usos agrícolas extensivos, urbanos e industriales, siendo las cubiertas naturales prácticamente relictuales y fragmentarias. El corredor fluvial sufre aquí una fuerte desestructuración geomorfológica, con afectación del último y más amplio nivel de terraza fluvial, y una ocupación significativa de la llanura aluvial eustática asociada a la desembocadura, que en su último tramo ha sido constreñida, encauzada y desviada.
La cuenca del río Francolí es, de entre las pocas cuencas hidrológicas de Cataluña no reguladas, aquella que posee un régimen hidrológico netamente pluvial y responde a un régimen hidrológico más mediterráneo. Dicha circunstancia, junto al hecho de que sus llanuras aluviales se hayan visto afectadas por una intensa ocupación urbanística e infraestructural, le confiere un singular interés como caso de estudio para ensayar alternativas en la planificación del riesgo de inundaciones desde un enfoque ecohidrológico centrado en la ordenación física del corredor fluvial.
Uno de los retos que presentan el PGRI es el de articular actuaciones globales, a nivel de cuenca, concretadas en medidas de tipo integral que permitan conseguir efectos beneficiosos en relación a la gestión de las inundaciones, tanto por la reducción de los caudales punta, como por la disminución de las aportaciones de materiales sólidos.
Se han analizado diferentes escenarios geomorfológicos especulando con la protección y futuro mantenimiento de las llanuras de inundación aún existentes, e incluso con la recuperación de las terrazas y llanuras ocupadas en el pasado. Los principales dominios de desbordamiento lateral han sido identificados mediante la información
geomorfológica e hidráulica, cuantificando el volumen de laminación que aporta cada unidad morfofuncional (terrazas, planicies, brazos laterales) para distintos periodos de retorno. De los resultados se constata que la capacidad de incrementar la laminación en la cuenca es teóricamente baja a menos que se realicen actuaciones que implicaría un impacto ambiental y un coste económico asociado significativo. Implica además la necesidad de coordinar los numerosos instrumentos de ordenación territorial concurrentes y articular complejos procesos de concertación territorial con diversos actores implicados en las soluciones finales que se quieran desarrollar.
En segundo lugar se ha analizado la evolución diacrónica de los usos y cubiertas del suelo, lo que ha permitido comprobar qué efectos han tenido éstos en relación a las inundaciones y al aporte de sedimentos, contrastándola además con lo previsto en la planificación urbanística, lo que permite avanzarse a posibles procesos de impermeabilización que podrían agravar los problemas de inundación en el futuro. Se aporta una síntesis de las medidas propuestas en este sentido.
Finalmente se hace una síntesis de la metodología y criterios utilizados en el diseño de la estrategia de restauración ecosistémica del corredor fluvial, al tiempo que se señala el modo en que ésta ha sido diseñada de acuerdo con los objetivos ambientales y de minimización del riesgo:
Se han diferenciado aquellos ámbitos en los que se recomienda no aplicar medidas de restauración al ser tramos de referencia o de interés científico, o bien por encontrarse en proceso de recuperación natural.
Son identificados también aquellos ámbitos que tan solo requieren de medidas de facilitación ecológica, diferenciando entre aquellas prioritarias y no prioritarias.
Se circunscriben ámbitos donde sí se prescribe una restauración con medidas “interventivas” (ingenieriles) en las que se diferencia (en función del nivel de alteración) entre acciones de restauración, y otras de simple mejora ecológica; en tramos más modificados se valoran posibles medidas de mantenimiento y conservación de cauces.
Se designan tramos de “restauración condicionada”, ya sea por alteraciones del régimen hidrológico, por conflictos espaciales o por conflictos morfodinámicos. En ellas no se impulsan medidas de recuperación hasta que las causas de degradación ecológica no remitan o sean reguladas.
Cartografía de Zonas Inundables en el Segura
(La protección contra los riesgos hídricos)
(Dinámica fluvial y de estuarios y deltas) José García, Mariano Jiménez, Cinta Luengo, Francisco López, Elena Martínez, Montserrat
Ferrer, Sonsoles González
Confederación Hidrográfica del Segura, Inclam
[email protected], [email protected] , [email protected]
El trabajo que se presenta es el resultado de la aplicación en la Demarcación Hidrográfica del Segura (DHS) del mandato de la Directiva 2007/60/CE relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación, traspuesta a la legislación española mediante el RD 903/2010, la cual establece la generación de nuevos instrumentos para reducir las consecuencias de las inundaciones mediante la gestión del riesgo, apoyada en la cartografía de peligrosidad y riesgo. En cumplimiento de este mandato el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino creó el Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (SNCZI), con un doble objetivo: servir de base para el cumplimiento de la Directiva y facilitar la gestión en materia del riesgo de inundación por parte de las Administraciones competentes. La asistencia técnica para el desarrollo del SNCZI en la DHS la ha prestado INCLAM S.A. , siendo el objetivo de estos trabajos la definición de las zonas inundables de los cauces de la DHS para los que se ha identificado, en una evaluación preliminar, la existencia de peligrosidad por inundación o avenida. El estudio realizado abarca 1.285 kilómetros de cauces, extendiéndose, en particular, el estudio hidráulico a una superficie de 1.400 Km2.
El territorio de la DHS presenta grandes contrastes climáticos, frecuentes sequías e intensas lluvias torrenciales. Este carácter torrencial de la lluvia, unido a la estructura de la red fluvial y a la ocupación ó alteración del espacio fluvial, así como a la densidad de los asentamientos urbanos próximos a los cauces, causa con frecuencia súbitas crecidas y graves inundaciones.
Dichas transformaciones de la topografía, junto con la torrencialidad del sistema hídrico y la gran variedad orográfica hacen que el análisis hidráulico de los cauces objeto de estudio tenga gran complejidad, en particular por la existencia de grandes llanuras de inundación.
Por otra parte, no menos complejidad presenta el análisis hidrológico en lo que respecta a la cuenca del río Segura, si consideramos el alto grado de alteración de su régimen hidrológico natural. Se ha aplicado el modelo hidrológico de evento HEC-HMS a toda la superficie de la cuenca, calibrándolo con los datos disponibles de las Normas de Explotación de Presas y con los obtenidos del Mapa de Caudales Máximos desarrollado por el CEDEX. También se ha efectuado una comparativa de los datos de caudales de estudios existentes (Normas, CEDEX, Protección Civil), seleccionando los considerados más adecuados. En los cauces donde no se dispone de los estudios mencionados se han obtenido los caudales directamente a partir del Mapa de Caudales Máximos, y en los que no existe cobertura de éste, se han obtenido aplicando el método racional.
En cuanto a Cartografía, en su mayor parte se ha utilizado la cartografía base (sistema LIDAR) elaborada por el Instituto Geográfico Nacional, a partir de la cual se han obtenido los modelos digitales de elevaciones necesarios. La precisión de esta cartografía (1 m de paso de malla, 50cm de precisión global horizontal y 15 cm de precisión altimétrica) es muy superior a la empleada en los citados estudios previos.
Para abordar el estudio hidraúlico se consideró desde el primer momento que era necesario emplear un modelo bidimensional en régimen variable. Este modelo, el GUAD-2D, ha sido desarrollado por INCLAM junto con la Universidad de Zaragoza. Así, para estudiar los 1.285 km de cauce se ha modelizado una superficie total de 143.000 Ha. Un 25 % de esta superficie corresponde a la vega del río Segura, llegando a alcanzar aquella en algún tramo un ancho de inundación de 10 Km.
INCLAM contaba con la experiencia de haber realizado estudios similares en la cuenca del Segura (estudios de los Planes de Emergencia y de las Normas de Explotación del río Guadalentín, así como los realizados para el Plan Especial de Protección Civil ante el riesgo de Inundaciones de la Región de Murcia, años 2003 y 2005 respectivamente), pudiendo comprobar con ello la complejidad del sistema hidrológico de la cuenca del Segura y la asociada al cálculo hidráulico de los cauces que discurren a cota superior a la correspondiente a su “talweg” natural (“cauces colgados”), así como la asociada a la modelización de los abanicos aluviales que caracterizan
algunas de las desembocaduras de las ramblas costeras de esta cuenca. Teniendo en cuenta esos condicionantes, el estudio hidraúlico se realizó empleando, además del Hecvariable y bidimensional como el Mike 11 (cuasi bidimensional) y Mike 21 para los primeros trabajos citados, y el Mike 11 y Guad 2D par los segundos..
Para el estudio hidráulico de los trabajos del SNCZI se ha utilizado un programa de cálculo bidimensional másevolucionado (GUAD-2D). Se han confeccionado un total de 170 modelos, en los cuales se ha introducido la geometría completa de un total de 1.035 estructuras que interceptan el flujo de los diferentes cauces. La siguiente tabla contiene los valores máximos de parámetros esenciales que definen los modelos tales como: superficie de terreno, número de celdas, número de entradas y salidas de agua y número de estructuras entre otros.
Superficie MÁX. modelizada en un modelo
NºMÁX. celdas cuadradas
modelo
123 Km2 17.397.914
El procesado del gran volumen de información requerida en los modelos de los (Segura, Guadalentín) ha sido posible gracias a disponer de un gestor de simulaciones (GuadCloud diseñado por INCLAM), así como al potente centro de computación
Resumiendo, los modelos bidimensionalesmás acertada para determinadas casuísticas muy frecuentes en la cuenca del Segura como son: extensas llanuras de inundación en zonas de escasa pendiente (caso de la zona del campo de Cartagena, vegas MSegura, ramblas de Nogalte, Béjar y Viznaga) ó “cauces colgados”(algún tramo del río Guadalentín, y la mayor parte del tramo de la Vega Baja del Segura).
A efectos de ultimar el estudio hidráulicose han producido en el pasado y contrastar con los resultados obtenidos en las simulaciones rmotivo se ha recopilado la información existente sobre inundaciones históricas.modelos, como los que incluyen las anterior) y las ramblas de Nogalte y28 de Septiembre de 2012, comprobandomodelo matemático y la realidad.
Finalmente, hay que destacar la utilidad que la información proporcionada por la cartografía de peligrosidad obtenida con estos trabajos tendrá para la gestión de las Administraciones competentes en materia de Ordenación del territorio y de Protección Civil.
algunas de las desembocaduras de las ramblas costeras de esta cuenca. Teniendo en cuenta esos condicionantes, el estudio hidraúlico se realizó empleando, además del Hec-Ras, programas de cálculo hidráulico en régimen
ble y bidimensional como el Mike 11 (cuasi bidimensional) y Mike 21 para los primeros trabajos citados, y el Mike 11 y Guad 2D par los segundos..
Para el estudio hidráulico de los trabajos del SNCZI se ha utilizado un programa de cálculo bidimensional más2D). Se han confeccionado un total de 170 modelos, en los cuales se ha introducido la
geometría completa de un total de 1.035 estructuras que interceptan el flujo de los diferentes cauces. La siguiente os de parámetros esenciales que definen los modelos tales como: superficie de
terreno, número de celdas, número de entradas y salidas de agua y número de estructuras entre otros.
NºMÁX. celdas cuadradas por
modelo
Nº MÁX. celdas triangulares por
modelo
Nº MÁX. puentes por
modelo
Nº MÁX. Entradas de agua
por modelo
17.397.914 4.234.754 55 22
El procesado del gran volumen de información requerida en los modelos de los principales ejes fluviales (Segura, Guadalentín) ha sido posible gracias a disponer de un gestor de simulaciones (GuadCloud diseñado
centro de computación de esta empresa.
modelos bidimensionales, frente a los unidimensionales, proporcionan una solución mucho más acertada para determinadas casuísticas muy frecuentes en la cuenca del Segura como son: extensas llanuras de inundación en zonas de escasa pendiente (caso de la zona del campo de Cartagena, vegas MSegura, ramblas de Nogalte, Béjar y Viznaga) ó “cauces colgados” que han sido desviados de su trazado natural (algún tramo del río Guadalentín, y la mayor parte del tramo de la Vega Baja del Segura).
Como resultado de la modelización hidráulica se han obtenido los raster de niveles (además de calados y velocidades), a partir de los cuales, sobre el Modelo Digital de Terreno se definen las áreas de inundación para las diferentes hipótesis de crecida cuyas características fueron definidas en el correspondiente estudio hidrológico.
El proceso seguido en la modelización hidráulica de los tramos de estudio ha atravesado los siguientes hitos: (1) Confección de los modelos hidráulicos para los diferentes escenarios o hipótesis de avenida (Máxima crecida Ordinaria, 10, 50, 100 y 500 años de recurrencia, y en la zona sur de Alicante también para 25 años); (2) Calibración de los modelos; (3) Realización de mapas de peligrosidad por criterios hidráulicos; (4) Delimitación de la Máxima Crecida Ordinaria; (5) Delimitación de la Zona de Flujo Preferente .
efectos de ultimar el estudio hidráulico, resulta esencial el conocimiento de los problemas de inundación que contrastar con los resultados obtenidos en las simulaciones r
motivo se ha recopilado la información existente sobre inundaciones históricas. Así, los resultados de algunos los que incluyen las ramblas de la zona comprendida entre Lorca y Puerto Lumbreras
y Charcones, se han contrastado con las inundaciones ocurridas el pasado 28 de Septiembre de 2012, comprobando que se da una buena aproximación entre la predicción del
, hay que destacar la utilidad que la información proporcionada por la cartografía de peligrosidad obtenida con estos trabajos tendrá para la gestión de las Administraciones competentes en materia de Ordenación
algunas de las desembocaduras de las ramblas costeras de esta cuenca. Teniendo en cuenta esos condicionantes, Ras, programas de cálculo hidráulico en régimen
ble y bidimensional como el Mike 11 (cuasi bidimensional) y Mike 21 para los primeros trabajos citados, y
Para el estudio hidráulico de los trabajos del SNCZI se ha utilizado un programa de cálculo bidimensional más 2D). Se han confeccionado un total de 170 modelos, en los cuales se ha introducido la
geometría completa de un total de 1.035 estructuras que interceptan el flujo de los diferentes cauces. La siguiente os de parámetros esenciales que definen los modelos tales como: superficie de
terreno, número de celdas, número de entradas y salidas de agua y número de estructuras entre otros.
Nº MÁX. Entradas de agua
por modelo
Nº MÁX. Salidas de agua por
modelo
13
principales ejes fluviales (Segura, Guadalentín) ha sido posible gracias a disponer de un gestor de simulaciones (GuadCloud diseñado
los unidimensionales, proporcionan una solución mucho más acertada para determinadas casuísticas muy frecuentes en la cuenca del Segura como son: extensas llanuras de inundación en zonas de escasa pendiente (caso de la zona del campo de Cartagena, vegas Media y Baja del
que han sido desviados de su trazado natural
lica se han obtenido los raster de niveles (además de calados y velocidades), a partir de los cuales, sobre el Modelo Digital de Terreno se definen las áreas de inundación para las diferentes hipótesis de crecida cuyas
l correspondiente estudio
El proceso seguido en la modelización hidráulica de los tramos de estudio ha atravesado los siguientes hitos: (1) Confección de los modelos hidráulicos para los diferentes escenarios o hipótesis de
ecida Ordinaria, 10, 50, 100 y 500 años de recurrencia, y en la zona sur de Alicante también para 25 años); (2) Calibración de los modelos; (3) Realización de mapas de peligrosidad por criterios hidráulicos; (4) Delimitación de la
(5) Delimitación de la Zona de Flujo
el conocimiento de los problemas de inundación que contrastar con los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas. Por este
os resultados de algunos de la zona comprendida entre Lorca y Puerto Lumbreras (figura
se han contrastado con las inundaciones ocurridas el pasado entre la predicción del
, hay que destacar la utilidad que la información proporcionada por la cartografía de peligrosidad obtenida con estos trabajos tendrá para la gestión de las Administraciones competentes en materia de Ordenación
Análisis de riesgos hidrológicos bajo cambio climático. Aplicación a la ciudad de Trujillo (Perú).
Tema M. La Protección contra los riesgos hídricos (primera opción), Tema C. Agua y ciudad (segunda opción)
Eduardo García Alonso*, Cristina Prieto, César Álvarez, Fernando Méndez, Óscar Aguilar, Íñigo Losada
Instituto de Hidráulica Ambiental “IH Cantabria”, Universidad de Cantabria. *[email protected]
En el marco de la iniciativa de “Ciudades Emergentes y Sostenibles” promovida por el Banco Inter-Americano de Desarrollo (BID), actualmente se están evaluando los riesgos por fenómenos naturales en varias ciudades de Latinoamérica y Caribe, incluyendo el efecto potencial del cambio climático. Una de los primeros lugares seleccionados para esta plataforma ha sido la ciudad de Trujillo en el norte de Perú, con una población cercana al millón de habitantes e importante crecimiento en las últimas décadas. El estudio realizado en Trujillo por IH Cantabria incluye el análisis combinado de los siguientes tipos de fenómenos: erosión e inundación costera, inundación por tsunami e inundación por desbordamiento de ríos y quebradas. Este artículo se centra en describir el apartado de riesgos hidrológicos, que posee las siguientes particularidades:
- Régimen de precipitación muy seco, gobernado por el fenómeno de El Niño y con baja disponibilidad de registros históricos.
- Escasez de datos para caracterizar la magnitud de eventos históricos extremos, con la incertidumbre que conlleva extrapolar a zonas áridas métodos hidrológicos convencionales
- Combinación de inundación de zonas rurales y semipobladas con inundaciones urbanas en zonas de alta densidad de edificación.
- Necesidad de modelar hidráulicamente un conjunto de quebradas de cauce difuso y cambiante, difíciles de identificar por criterios geomorfológicos.
Teniendo en cuenta estos factores, se obtuvo la peligrosidad de la zona de estudio empleando técnicas de “downscaling” estadístico para las proyecciones de cambio climático y modelos bidimensionales de flujo para el cálculo de los calados y velocidades. Para la determinación de los caudales de diseño para las numerosas quebradas, todas ellas de cuenca inferior a 100 km2 y no instrumentadas, se ha propuesto, basándose en la literatura y en criterio de experto, un método racional modificado que incluye las pérdidas en cauce como un factor que minora el coeficiente de escorrentía del método racional estándar. Para el modelado del flujo de las quebradas en zonas de baja densidad urbana se ha empleado el modelo bidimensional SRH-2D del Bureau of Reclamation de EEUU, mientras que para la zona central de Trujillo se aplicó el modelo, también en dos dimensiones, RFSM-EDA elaborado conjuntamente por HR Wallingford e IH Cantabria.
De forma simultánea con los estudios climáticos y de peligrosidad, se llevaron a cabo estudios para caracterizar de manera exhaustiva los rasgos socioeconómicos y demográficos del territorio, obteniéndose la vulnerabilidad de la ciudad frente a inundaciones a través de una combinación de indicadores. En concreto, se hizo un esfuerzo especial en clasificar los tipos de viviendas, manzana a manzana, según sus propiedades estructurales; asimismo, se determinó la densidad de población por zonas, así como otras
variables como el nivel de escolarización, la integración de la mujer en la sociedad y los niveles de renta por manzanas.
Una vez determinada la peligrosidad para diferentes eventos con diversas probabilidades de ocurrencia, tanto en situación actual como bajo escenarios de cambio climático, y caracterizada la vulnerabilidad de la zona de estudio, se procedió a combinar los dos tipos de información para confeccionar mapas de riesgo e indicadores agregados. Para estos últimos se obtuvieron los siguientes valores:
Personas afectadas por inundaciones: Entre 10000 y 18000 personas por eventos de 25 y 100 años de periodo de retorno (escenario climático actual), respectivamente.
Fallecidos o heridos graves por inundaciones: 0.4 personas por año y por millón de habitantes.
Daños económicos directos: entre 11 y 21 millones de $ (de 2012) en eventos de 25 a 100 años de periodo de recurrencia.
Pérdida de bienestar asociada a inundaciones: las personas más desfavorecidas reciben un 60% del impacto total en términos de pérdida de poder adquisitivo, aunque sólo aportan el 40% de pérdidas materiales.
En última instancia se propone una batería de medidas estructurales y de gestión para reducir los problemas detectados y promover un crecimiento más sostenible de la ciudad en el futuro.
Chaparrón de proyecto espacio-temporal para estimación de hidrogramas de crecida
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos) Tema B (Hidrología y gestión del agua)
García-Bartual, Rafael1 1 Instituto Universitario de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente, Universitat Politècnica de
València, Camí de Vera s/n, 46022 Valencia, España
El uso de chaparrones de proyecto como entrada a modelos lluvia-escorrentía es una práctica hidrológica habitual y bien conocida. De esta forma se pueden estimar de manera directa una familia de hidrogramas de crecida, correspondientes a periodos de retorno (T) preestablecidos. Tales chaparrones sintéticos son en realidad hietogramas de lluvia teóricos con un determinado patrón temporal, duración y magnitud establecidas de modo que represente adecuadamente la síntesis de estadísticas pluviométricas máximas para el punto geográfico de interés. Aunque existen en la literatura científica una diversidad de propuestas para la construcción sistemática de estos chaparrones, sin lugar a dudas la más extendida corresponde al método de los bloques alternos, derivado fácilmente a partir de las curvas IDF, lo cual evidentemente representa una ventaja importante. Este método fue originariamente concebido para aplicaciones de hidrología urbana [Keifer y Chu, 1957], y es tal que garantiza un chaparrón el cual comprende todo el abanico de sub-intervalos temporales con intensidades promedio de lluvia idénticas a las predichas por la curva I-D correspondiente al T seleccionado. Al aplicarlo como lluvia de proyecto en el caso de una cuenca natural, suele asumirse la hipótesis de uniformidad espacial de la intensidad, en todo caso afectada por el correspondiente factor de reducción areal (ARF).
Esta hipótesis es tanto más discutible conforme se incrementa la escala relativa de la cuenca frente a las escalas espaciales características internas del episodio lluvioso real. En concreto, cuanto más localizados y torrenciales sean los eventos de lluvia en la zona, menos realista y menos aproximada es la hipótesis de homogeneidad espacial.
Se propone aquí un chaparrón multidimensional para aplicaciones hidrológicas, con una forma analítica que describe las intensidades de lluvia (mm/h) según un decaimiento espacial de tipo gaussiano alrededor del centro, y con una evolución temporal contínua acorde con los patrones característicos observados en los episodios lluviosos torrenciales de génesis convectiva [fig. 1]. Este chaparrón queda parametrizado a partir de la función de distribución de máximos anuales de PD (precipitación diaria) y en función de las curvas IDF.
Fig. 1 - Patrón temporal adimensional empírico con decaimiento exponencial característico
Como aplicación, en este artículo se analiza un caso extremo en la península: El caso de Almería y las pequeñas cuencas vertientes al mar mediterráneo situadas en dicha provincia, donde los fenómenos flash-flood [ Llasat y otros, 2010] han dado lugar a catástrofes de gran magnitud [Castillo, 1997].
En caso de disponer de información de radar, es factible incorporarlas en el análisis para la estimación y/ó validación de los parámetros que definen espacialmente el chaparrón de proyecto.
Los datos de radar muestran la importancia real de la consideración espacial de las fluctuaciones de intensidad de lluvia, aparte del ya citado problema de la relación de escalas cuenca/tormenta. En el caso de las lluvias torrenciales analizadas, fuertemente localizadas, se comprueba la importancia de la cobertura ó parte de cuenca afectada, con la consiguiente desviación de la hipótesis de uniformidad espacial de la lluvia [fig 2 ] . Aquí se emplean las imágenes de radar para la estimación de la extensión del chaparrón de proyecto, en paralelo con los datos de lluvia de los pluviómetros automáticos.
Fig. 2 – Imagen de radar – Relación de escalas espaciales cuenca / tormenta
El procedimiento de construcción de hietograma de diseño espacio-temporal propuesto constituye una alternativa práctica para aplicaciones de modelación de crecidas en zonas altamente torrenciales, cuando las precipitaciones relevantes en el análisis sean de carácter convectivo y presenten marcada localización espacial y corta duración. Es factible su obtención a partir de la distribución estadística de máximos diarios y las curvas IDF, con alguna fuente adicional de información que permita la estimación de la dimensión espacial del chaparrón, ya sea la red de pluviómetros, información de radar meteorológico, ó curvas area-duración-profundidad.
Referencias
Castillo, JM (1997): Precipitaciones y avenidas en Almería durante el periodo normalizado 1961-90. Contribución al estudio de los paisajes del agua. Papeles de Geografía, 26, 47-62.
Keifer, J. C., y Chu, HH (1957). Synthetic Storm Patterns for Drainage Design. Journal of Hydraulics Division 83.
LLasat, MC; LLasat-Botija, M.; Prat, MA; Porcú, F.; Price, C.; Mugnai, A., Lagouvardos, K., Kotroni, V., Katsanos, D., MIchaelides, S., Yair, Y., Savvidou, K. y Nicolaides, K. (2010): High-impact floods and flash floods in Mediterranean countries: the FLASH preliminary database. Adv. Geosci., 23, 47-55, 2010.
Plan de gestión del riesgo de inundaciones en la Comarca de Pamplona.
Tema M (primera opción), tema A (segunda opción) Raquel Gastesi Barasoain1, Javier González Pérez2 y Cesar Pérez Martin3
TRACASA1, Universidad de Castilla-La Mancha2, Servicio del Agua del Gobierno de Navarra3
[email protected] Las inundaciones son fenómenos naturales que no pueden evitarse. Pueden provocar víctimas mortales, el desplazamiento de personas, causar daños al medio ambiente, comprometer gravemente el desarrollo económico y debilitar las actividades económicas de la Comunidad. Es posible y conveniente reducir el riesgo de estas consecuencias negativas mediante la gestión de los riesgos de inundación que debe centrarse en la prevención, la protección y la preparación, incluidos la previsión de inundaciones y los sistemas de alerta temprana, teniendo en cuenta las características de la cuenca o subcuenca hidrográfica considerada.
Sobre la base de los mapas de peligrosidad por inundaciones y mapas de riesgo de inundación que muestren las consecuencias adversas potenciales asociadas con diversos escenarios de inundación y las conclusiones que pueden extraerse de esos mapas, se establecen planes de gestión del riesgo de inundación. La densidad de población, los recursos económicos y el valor ecológico de la zona inundable, entre otros, van a determinar si los riesgos de inundación son significativos y permiten identificar dichas zonas.
El Plan de gestión del riesgo de inundaciones aquí presentado se sitúa en el marco del Estudio de Evaluación, gestión y ordenación hidráulica del Riesgo de inundaciones en la Comarca de Pamplona, realizado para el Servicio del Agua del Gobierno de Navarra. En la zona de estudio se cuenta con diversidad de zonas: urbanas, recreativas y hortícolas muy cercanas al río, tramos muy encajados del río, llanuras de inundación amplias ocupadas por terrenos agrícolas,…con estas premisas y dada la extensión y complejidad de la simulación al contarse con 103 puentes, 21 azudes, 3 galerías y una estación de aforo, un total de 128 infraestructuras hidráulicas, se opta por un modelo híbrido 1D-2D bajo el software Infoworks RS.
La zona 1D comprende el cauce y sus márgenes y la representación de las obras hidráulicas con una representación explícita de su geometría. Se analizan pormenorizadamente los parámetros hidráulicos de dichas infraestructuras: coeficientes de vertedero (azudes y sobrevertidos en puentes), coeficientes de entrada, salida y rugosidades en ojos de puente y coeficiente de contracción y expansión en estrechamientos. Se da con una tipología de puente apropiada para los puentes históricos de mampostería, con múltiples pequeños vanos, y otra tipología para puentes con grandes vanos, de construcción más reciente. La zona modelada en 2D, más cara computacionalmente hablando, se otorga a las llanuras de inundación en las que la dirección del flujo es errática y no sigue claramente el sentido longitudinal de la corriente. Por el contrario las llanuras de inundación más estrechas, ya que por la propia topografía el río circula más encajado, se simulan en 1D. Hasta la conclusión del proceso de calibración se trabaja con el modelo completo, incluyendo toda la zona de estudio. Al tratarse de un modelo muy grande, y para que fuera operativo a efectos de que el tiempo de cálculo de una simulación no fuera excesivo, se trabaja en la zona 2D con un tamaño máximo de triángulo de 250 m² y una vez se calibra el modelo, se refina el modelo, teniendo una mayor definición con un tamaño de triángulo máximo de 10 m², con el fin de ser más precisos a la hora de obtener los resultados de salida: extensión, calado y velocidades. En la zona 2D se definen las líneas de edificación, que son cuerpos impermeables al agua, de altura infinita, así como los muros, motas, cambios de rasantes, etc… que constituyan una línea de rotura, una defensa generalmente longitudinal, que suponga un obstáculo al flujo.
El primer objetivo es identificar medidas que pueden conducir a disminuir el riesgo en las zonas más vulnerables, teniendo en cuenta el conjunto de condicionantes que influyen, como son la viabilidad técnica, medio ambiental, económica, dinámica natural del río o usos sociales del mismo. También se analiza el efecto de los azudes que se encuentran próximos a las zonas urbanas consolidadas, para determinar la sensibilidad de los mismos y su papel como estructuras de control hidráulico que pueden tener en situaciones de inundación. Las zonas que están sometidas a un mayor riesgo y que se identifican tras el estudio hidráulico son: el río Ulzama a su paso por el polígono industrial de Arre, urbanización y huertas de Martiket en la confluencia del Arga y el Ulzama, el río Arga a su paso por el meandro de Aracea en Huarte, el camino al cementerio de Burlada, el entorno del Puente de la Magdalena, el entorno de la Escuela de El Molino, la Rochapea y el polígono industrial
de Landaben. En el río Sadar, las zonas aledañas al río en Mutilva y Pamplona; y en el río Elorz, la zona vinculada a la futura estación del AVE en Pamplona.
El criterio principal empleado para la elaboración de este Plan es la protección de las zonas urbanas consolidadas residenciales, industriales o comerciales con una protección equivalente al periodo de retorno de avenida de 100 años, si bien en los casos en los que este objetivo se considera inviable alcanzarlo, dada la envergadura o controversia de las medidas, se recomiendan aquellas medidas que minimizan su riesgo dentro de lo técnicamente viable y se relaja a un periodo de retorno de 50 o 25 años. En cada zona hay que aplicar la totalidad del conjunto de medidas planteadas para que sean efectivas.
Dentro de las medidas consideradas, se clasifican en dos tipos: las estructurales y las no estructurales. Las estructurales permiten reducir los riesgos mediante protecciones físicas que reducen las posibilidades de desbordamiento hacia zonas objetivo de protección, mientras que las no estructurales se proponen especialmente en aquellos casos donde las medidas estructurales técnica y medio ambientalmente viables no permitan alcanzar el nivel de protección deseado, y se deba potenciar este otro tipo de medidas de alertas y aviso a la población, que lo que busca es minimizar las consecuencias de la inundación, aunque esta tenga lugar. En las primeras se sigue el siguiente esquema de cálculo: Dimensionamiento de la obra de defensa; Valoración económica; Análisis de la relación coste-beneficios o eficiencia de la actuación y Análisis comparativo de las actuaciones. Dada la topografía y la densidad de población alta de la zona de la Comarca de Pamplona aguas arriba de la confluencia del Arga con el Elorz, no es posible incluir la inundación controlada de determinadas zonas con potencial de retención de las inundaciones en caso de inundación, como medida no estructural.
Para aquellas zonas donde no sea posible alcanzar un nivel de protección suficiente con medidas estructurales, se propondrán un conjunto de medidas no estructurales particulares, dentro de un estudio general de prealertas y alertas por inundación global para el conjunto de la zona de estudio.
Una vez se plantean las distintas medidas estructurales, se presentan los resultados del plan de gestión de inundaciones en un mapa a una escala adecuada, que representa la diferencia de nivel con respecto a la situación actual distinguiendo las zonas con: Superficie que actualmente se inunda y que dejaría de inundarse, Superficie de nueva inundación, Superficie inundada actualmente y con actuaciones con mayor nivel que actualmente, con menor nivel que actualmente y con nivel similar. En dicho mapa se incluyen además las distintas actuaciones: motas, muros, elevación de rasantes, cerramientos, eliminación/sustitución de azudes, eliminación de motas,…y como información auxiliar se presentan las cotas de dichas actuaciones en elementos singulares de las mismas y el límite de los municipios. Este tipo de mapa es apropiado para representar el efecto del plan de gestión de inundaciones ya que proporciona mucha información y recopila los elementos necesarios para su comprensión.
Cada medida se analiza económicamente, mediante una aproximación al presupuesto que suponen las actuaciones, y se compara con la protección que ofrece, en término del coste unitario de reducción de la superficie inundada media anual. Este coste unitario o eficiencia se determina como el cociente entre el coste de la medida y la reducción de la superficie inundada media anual. Para el cálculo de la superficie inundada media anual en cada zona de desbordamiento estudiada, se cuenta con los mapas de inundación máxima para los distintos periodos de retorno. Se asocia a cada periodo de retorno una probabilidad de ocurrencia, se determina la superficie inundada media anual, por lo que los periodos de retorno frecuentes, son los que mayor peso tienen en la superficie inundada media. La superficie inundada se discretiza entre zonas verdes, o zonas con una vulnerabilidad baja, zonas residenciales/comerciales/dotacionales y zonas industriales. El coste unitario se evalua sobre las zonas con vulnerabilidad distinta de baja. Este análisis no discrimina entre los diferentes costes que puede tener la inundación producida en diferentes zonas, y la vulnerabilidad o la sensibilidad social que pueda existir en cada caso, pero permite con un buen grado de aproximación valorar la eficiencia económica de las medidas dentro del conjunto de modo objetivo.
Dentro de las medidas no estructurales, la delimitación de la zona inundable del estudio hidráulico, si adquiere categoría vinculante y se erige como una figura legal urbanística a la hora de elaborar la ordenación del territorio de una zona, tiene un gran valor. A esto hay que añadir el análisis de la cartografía de riesgos y su comparación con las principales inundaciones históricas, como herramientas útiles para facilitar la comprensión de las dimensiones de la inundación por parte de la población en general. Otras medidas no estructurales que se plantean son las prealertas y alertas de lluvia y las hidrológicas.
Las alertas hidrológicas en los distintos tramos se obtienen al superponer los mapas de peligrosidad con el mapa de vulnerabilidad o exposición obteniéndose el T a partir del cual comienzan a verse afectados elementos vulnerables en cada tramo. Se analizan en las estaciones de aforo aguas arriba del tramo analizado, los niveles y los caudales de diseño correspondientes a los periodos de retorno obteniéndose así las alertas hidrológicas. Dichas alertas se comparan con los caudales característicos aproximándose ambos valores y también se comparan con los niveles y caudales de las inundaciones históricas de las que se tiene registro.
Implantación del Plan de gestión del riesgo de inundación mediante el desarrollo de la Planificación de espacios
fluviales. (La protección contra los riesgos hídricos (primera opción), Dinámica fluvial y de estuarios y deltas (segunda opción))
Alex Gracia, Lluís Godé, Joan Verdú, Eva Crego, Diego Moxó, Sandra Ruiz, Anna Casamitjana, Joan Sànchez
Agencia Catalana del Agua
La Directiva 2007/60/CE, transpuesta a la legislación española mediante el Real Decreto 903/2010, de 9 de julio, de evaluación y gestión del riesgo de inundación (RDI), establece la necesidad de elaborar Planes de Gestión del Riesgo de Inundación (PGRI) centrados en la prevención, la protección y la preparación ante episodios de inundaciones, que se tendrán que realizar teniendo en consideración las características de cada zona. Dichos planes, en los cuales deben participar varios agentes, deben estar redactados antes del 22 de diciembre del 2015 y requieren que se elabore de forma previa una evaluación preliminar del riesgo de inundación y se generen los mapas de peligrosidad y de riesgo.
Estos planes abarcan todos los aspectos de la gestión del riesgo de inundación y se centran en la prevención y la protección, incluyendo la previsión de las inundaciones y los sistemas de alerta temprana, y tendrán en cuenta las características de las cuencas y subcuencas hidrográficas consideradas.
Uno de los principales objetivos de la Planificación de los Espacios Fluviales (PEF) del Distrito de Cuenca Fluvial de Cataluña es el de reducir el nivel de riesgo ante los efectos negativos de las inundaciones.
Ante la estrecha relación de su contenido con la tramitación de los mapas de peligrosidad y riesgo para la posterior redacción de los PGRI del Distrito de la Cuenca Fluvial de Cataluña, se ha considera necesario incluir como contenido de la memoria de los Mapas de Peligrosidad y de Riesgo de Inundación (MAPRI) esta planificación, ya que de acuerdo con el artículo 8.4 del RDI, los mapas de peligrosidad representarán adicionalmente la delimitación de los cauces públicos, de las zonas de servidumbre y de policía. Es por ello que se incluye anexo a la Memoria del MAPRI un documento de Planificación, para someterlo a consulta pública junto con los Mapas de peligrosidad y de riesgo de inundación, y al posterior informe del Consejo de Administración del Agencia Catalana del Agua (ACA). Además este documento delimita también la zona fluvial, el sistema hídrico y la zona inundable, de conformidad con la terminología establecida en el artículo 6 del Decreto 305 / 2006, de 18 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de la Ley de urbanismo (RLU) de Cataluña, será remitido al órgano competente en materia de urbanismo, a los efectos que se tengan en cuenta en la planificación de los usos del suelo y de conformidad con la coordinación exigida con los instrumentos de ordenación territorial y urbanística, prevista en el artículo 15.1 del RLU, aspecto que constituye una de las tipologias de medidas que deben contemplar los PGRI.
Se ha partido de las medidas propuestas en la estrategia para la prevención de inundaciones que se incluyó en el Plan de Gestión del Distrito de Cuenca fluvial de Cataluña y se han revisado y adaptado a la clasificación propuesta en el RDI reenfocando y mejorando la priorización de acuerdo a los objetivos definidos.
Tras 10 años de desarrollo continuado de la planificación de se hace un balance de las lecciones aprendidas que servirán para el desarrollo del PGRI y en especial de la experiencia adquirida de la las medidas de zonificación
del espacio fluvial con el objetivo de incorporación de las figuras de protección del espacio en el planeamiento urbanístico y territorial, así como toda la información base necesaria para el desarrollo de los planes en materia de protección civil, entre los que destaca la información de puntos singulares y los mapas de caracterización de cuencas (aportaciones máximas, velocidades de propagación..).
Se describe el ámbito cubierto y en base a qué criterios, se plantean las fortalezas y debilidades detectadas en las PEF y los cambios de enfoque que se han hecho para dar respuesta a los diversos actores implicados teniendo en cuenta que se prevee que la PEF se encargará de las tareas de coordinación y seguimiento de las diversas medidas estructurales o no previstas, y especialmente de la implementación de la zonificación del espacio fluvial, velando por la aplicación en los informes urbanísticos y de grandes infraestructuras, así como la actualización y mejora de la información temática de inundabilidad, zonificación, caudales y hábitats.
“Experiencias en la determinación del riesgo de inundación y cuantificación de los daños en cuencas hidrográficas. Los
casos de Dobrogea-Litoral (Rumanía) y Skawinka (Polonia)”
(La Protección Contra los Riesgos Hídricos) Myriam Lorenzo Canales
Xavier Valls Padro
Albert Ramón Farré de Diego
Jorge Galindo Trasobares
Pilar López Martín
Jesús Pernas Canadell
Ambientis Ingeniería Ambiental
Con el objetivo de dar cumplimiento a la Directiva 2007/60/CE, cuya finalidad es la reducción de las consecuencias negativas para la salud humana, el medio ambiente, el patrimonio cultural y la actividad económica de las inundaciones, Ambientis Ingeniería Ambiental, quiere presentar su experiencia en el campo de la protección contra los riesgos hídricos, mediante la realización de dos de sus proyectos sobre inundaciones en la Unión Europea: “Mapas de Riesgos de Inundación y Plan de Prevención, Protección y Disminución de los Efectos de las Inundaciones, Escenarios de Amenaza y Priorización de Medidas en el Espacio Hidrográfico del Dobrogea Litoral (Rumanía)” y “Desarrollo de un Método Óptimo de Gestión de Riesgo de Inundación en el Valle del Río Skawinka, a Base de un Conjunto de Embalses de Retención (Polonia)”
Aunque en la actualidad, Ambientis Ingeniería Ambiental está llevando a cabo proyectos relacionados con la determinación del riesgo de inundación en varios países de la Unión Europea y Sudamérica, mención especial merecen los anteriormente citados por ser pioneros en este campo.
“Mapas de Riesgos de Inundación y Plan de Prevención, Protección y Disminución de los Efectos de las Inundaciones, Escenarios de Amenaza y Priorización de Medidas en el Espacio Hidrográfico de Dobrogea Litoral (Rumanía)”
Como trabajos previos, y de cara a obtener una visión general de la zona, se llevó a cabo una recopilación de información, obteniéndose y analizándose datos climáticos, pluviométricos, foronómicos, referentes a las características fisiográficas, a los usos de suelo, etc. de la zona de estudio (Espacio Hidrográfico de Dobrogea Litoral y Delta del Danubio).
El análisis de inundaciones históricas procedente de la Evaluación Preliminar del Riesgo de Inundaciones (EPRI), llevada a cabo en una fase anterior, proporcionó información acerca de los tramos fluviales más conflictivos.
Tras la realización de los necesarios vuelos fotogramétricos y LIDAR, además de los correspondientes levantamientos topográficos en campo, se llevó a cabo la simulación hidrológica e hidráulica en las 155 subcuencas que componen la zona de estudio.
Como modelo hidrológico se utilizó el modelo determinístico de tipo distribuido MIKE SHE, calibrado y validado con datos históricos. Como resultado de dicho modelo se obtuvieron los hidrogramas y mapas de altura de lámina de agua, cuyo análisis permitió una primera propuesta de posibles medidas no estructurales.
En la simulación hidráulica, realizada en los tramos más conflictivos identificados en la EPRI, se utilizaron los modelos MIKE 11 y MIKE 21 (DHI).
La caracterización de la vulnerabilidad se realizó mediante la asignación de valores relativos a los diferentes elementos expuestos. Los resultados de la caracterización de la vulnerabilidad conjuntamente con los datos de
altura y velocidad del agua permitió la realización de los mapas de riesgo de inundación. Para su realización, se consultó literatura procedente de organismos especializados en el ámbito de los riesgos por inundación teniendo en cuenta la disponibilidad y detalle de los datos existentes.
Una vez obtenidos los mapas de riesgo, se llevó a cabo una propuesta de medidas en todas las subcuencas de la zona de estudio, dando prioridad a las no estructurales frente a las estructurales, al suponer las últimas un mayor impacto.
Con el fin de determinar las potenciales medidas óptimas a llevar a cabo, se tuvieron en cuentas aspectos ambientales, sociales y económicos, así como su efectividad. En este sentido, se plantearon tres escenarios diferentes en aquellos tramos donde la aplicación de las medidas no estructurales no garantizaba de forma fiable la protección de los seres humanos, sus bienes o el medio ambiente.
La priorización de las mismas, se llevó a cabo teniendo en cuenta los aspectos descritos con anterioridad, así como un análisis del coste-beneficio. Para ello, se realizaron los correspondientes mapas de pérdidas económicas, haciendo uso de curvas vulnerabilidad adaptadas al caso de estudio.
“Desarrollo de un Método Óptimo de Gestión de Riesgo de Inundación en el Valle del Río Skawinka, a Base de un Conjunto de Embalses de Retención (Polonia)”
Este proyecto, está orientado a determinar la efectividad de las medidas estructurales y no estructurales en el control de inundaciones, así como el coste de los posibles daños.
En primer lugar, se realizó una campaña topográfica en el cauce del río Skawinka, así como en sus principales afluentes, unido a un inventario de las obras de fábrica más destacadas y presentes en estos ríos (puentes, presas, diques…). La topografía de las llanuras de inundación se extrajo de un Modelo Digital del Terreno ya existente, el cual tuvo que ser corregido para su adecuada utilización.
Por otro lado, se desarrolló un estudio y análisis de las inundaciones históricas, de las áreas protegidas y su influencia sobre las posibilidades de ejecución del proyecto (informe medioambiental, dendrológico, hidrotécnico, etc.), así como de la urbanización (viviendas, edificios de uso público, edificios técnicos, monumentos históricos), infraestructura (carreteras, vías de ferrocarril) y tipología de usos de suelo en riesgo de inundación
Se llevó a cabo la modelización hidrológica de las precipitaciones con una probabilidad del 10%, 1% y 0,2% (correspondientes a los Períodos de Retorno de 10, 100 y 500 años respectivamente). Posteriormente se realizó el modelado hidráulico en 1 y 2 dimensiones para diferentes probabilidades y escenarios contemplados: regulación a través de embalses, construcción de nuevos diques, combinación de estructuras y cambio en los usos de suelo.
Se desarrolló una metodología para estimar los daños de las inundaciones sobre los posibles elementos afectados, agrupados en: usos de suelo, edificios y patrimonio histórico.
Dicha metodología se llevó a cabo tanto a nivel de cuenca como a nivel de municipio, detallándose las pérdidas en términos económicos (precio estimado de pérdida), y cuantitativo (superficie o número de elementos afectados)
Para ello, y tras la consulta a diferentes documentos oficiales, se obtuvieron datos económicos de pérdidas en inundaciones sobre estos elementos por unidad de superficie. La superficie afectada fue calculada en función de las distintas láminas de inundación obtenidas tras la fase de modelización. Finalmente, para la estimación de las pérdidas económicas se usaron curvas de vulnerabilidad adaptadas al caso de Polonia.
Análisis de riesgos de la calidad de agua en ETAPs.
Tema M-protección contra riesgos hídricos (primera opción), tema A-Agua y ciudad (segunda opción)
V. Javier Macián Cervera
Empresa Mixta Valenciana de Aguas S.A. – Grupo Aguas de Valencia
Universidad Politéncnica de Valencia
Temas:
M. Tema monográfico: La protección contra los riesgos hídricos
A.Agua y ciudad
El análisis de riesgos supone hoy en día una herramienta fundamental de diagnóstico del funcionamiento de sistemas complejos. Genéricamente, la literatura suele referirse a riesgo, o análisis de riesgo/s de manera indistinta, pero debe tenerse en cuenta que cuantificar el concepto “riesgo” en un sistema implica la probabilidad de ocurrencia un determinado evento y sus daños al entorno y receptores (consumidores) del sistema. Es por esto, que cuantificación de “riesgo” no sólo incluye análisis (alcance e identificación de amenazas), si no que debe incluir la evaluación, incluyendo la cuantificación de las consecuencias, y el control y gestión del riesgo. La aplicación de estudio del “riesgo” a ETAPs, de manera completa y en todos sus ámbitos, supondrá una aproximación mayor al conocimiento del proceso de fabricación de un agua potable “segura”. El estudio del “riesgo”, puede proporcionar información sobre las limitaciones del proceso de potabilización, sus incertidumbres, sobre el diagnóstico del proceso de potabilización y suponer además una importante ayuda a la toma de decisiones. Recientes legislaciones y regulaciones, tanto en materia de calidad de agua potable como en protección de infraestructuras, van a requerir de estas herramientas basadas en análisis de riesgos. Partiendo de técnicas desarrolladas en otros sectores de la ingeniería, realizando la adaptación de las mismas a este caso concreto se pueden obtener interesantes aplicaciones. Se propone en el presente artículo un listado de amenazas fundamentales sobre la calidad del agua producida en la ETAP. Se plantea la necesidad de disponer de un estudio sobre riesgo globalizado y completo sobre la calidad del agua producida en la ETAP.
El proceso de potabilización consiste en el tratamiento de un agua bruta pre-potable, con objeto de alcanzar los estándares necesarios que cumplan con los requisitos de legalidad. En España, el Real Decreto 140/2003 regula los parámetros necesarios para la consideración del agua como potable e indica los niveles de control en el sistema de abastecimiento exigidos para garantizar en todo momento la aptitud del agua tratada. Por un lado, la reciente legislación española en relación a la protección de infraestructuras críticas (Ley 8/2011 y Real Decreto 704/2011) y la necesidad de desarrollo de los Planes de Agua Segura (WSP, Water Safety Plans) a partir de la Guía para Calidad de Agua Potable (WHO, 2004) basadas en la gestión del riesgo, como medio efectivo para asegurar la calidad del agua desde la captación hasta el consumidor, llevan indudablemente a concluir que, el análisis de riesgos es una herramienta de presente y futuro en este sector. Por otra parte, si bien, los procesos de potabilización se consideran hoy en día “seguros” y están debidamente instrumentados y dotados de unos planes de autocontrol en sus sistemas servidos dando resultados favorables, no se dispone de herramientas integradas donde se cuantifique cuánta es esa “seguridad” del agua potable, en cuanto a cantidad y calidad del recurso producido. En el presente artículo se plantea el marco general de “riesgo” en plantas potabilizadoras (en adelante ETAPs) y como ejemplo se aplican algunas técnicas básicas para poder realizar su análisis.
Integración del riesgo de inundación en la planificaciónurbanística.
Tema M (primera opción), tema C (segunda opción)
Dña. Patricia Marcos García, D. Alberto Callejo Collantes,
D. Ramón Goya Azañedo y D. Miguel Ángel Cuadrado Rica
Tragsatec S.A. y Confederación Hidrográfica del Duero
[email protected], [email protected],
[email protected] y [email protected]
Las inundaciones constituyen el fenómeno natural que mayores pérdidas económicas y humanas ocasiona cadaaño en España. De acuerdo con los datos publicados por el Consorcio de Compensación de Seguros para elperiodo 1987-2007, el porcentaje de siniestralidad por inundación asciende a un 67,9% del total de riesgosidentificados como “extraordinarios”, muy superior al del resto de fenómenos analizados.
No obstante, la sociedad a menudo subestima la vulnerabilidad del territorio donde desarrolla sus actividadesfrente a las inundaciones, percibiendo el problema únicamente cuando ocurre y demandando a los poderespúblicos soluciones inmediatas y visibles a corto-medio plazo, que suelen implicar la ejecución de costosasmedidas de carácter estructural (canalización, limpieza de cauces, aumento del grado de regulación de lascuencas, etc.). Frecuentemente, el planteamiento de este tipo de medidas adolece de una visión reduccionista delproblema, actuando de forma local y obviando el hecho de que los ríos y sus llanuras aluviales conforman unaestructura dinámica y continua, lo que puede ocasionar consecuencias adversas en otras zonas.
Sin embargo, existe otro tipo de medidas de carácter no estructural frente al riesgo de inundación, menoscostosas económicamente y de menor impacto sobre el medio ambiente. En este sentido, la ordenación delterritorio y, por tanto, la planificación urbanística, se revela como la medida más eficaz a largo plazo paraconseguir satisfacer de manera racional la demanda de suelo de la sociedad, sin comprometer la seguridad de laspersonas y bienes y preservando los ríos y sus ecosistemas asociados.
El objeto de la presente comunicación es, por tanto, abordar la problemática de la gestión del riesgo deinundación desde el punto de vista de la planificación urbanística y, más concretamente, en relación con laemisión de informes preceptivos en esta materia por parte de las Confederaciones Hidrográficas, en virtud delartículo 25.4 del Texto Refundido de la Ley de Aguas.
A este respecto, cuando se procede a realizar la valoración de un instrumento de planeamiento en función de supotencial riesgo de inundación, se plantean una serie de cuestiones derivadas de la naturaleza del propioinstrumento, de la información disponible en el momento de su tramitación y de ciertas ambigüedades existentesen la legislación actual.
Por su naturaleza y grado de definición, se puede realizar una primera distinción entre las figuras urbanísticasque tienen por objeto la ordenación general del término municipal (planeamiento general) y aquéllas quedesarrollan las anteriores, estableciendo la ordenación detallada de zonas concretas (planeamiento de desarrollo).
En este sentido, el planeamiento general clasifica la totalidad del suelo del término municipal, delimitandosectores para su posterior desarrollo, pero no define la zonificación de usos dentro del sector (objeto de unplaneamiento de desarrollo posterior). De igual modo, el planeamiento de desarrollo precisa la distribución deusos pero no concreta las medidas que se van a adoptar durante el proceso de urbanización (que definirá elproyecto de urbanización correspondiente).
De este modo, se pone de relieve que el Organismo de cuenca posee una información que podríamos calificar de“parcial”, a efectos de emitir informe sobre instrumentos de planeamiento urbanístico, y sobre todo en lo que serefiere a planeamiento general.
Sin embargo, una valoración acertada de la inundabilidad potencial de los sectores propuestos en elplaneamiento general puede evitar múltiples conflictos posteriores, puesto que, una vez aprobado, lospropietarios de los terrenos clasificados para su desarrollo adquieren una serie de derechos. Uno de los grandes
problemas que nos encontramos para integrar el riesgo de inundación en el planeamiento urbanístico tienerelación con la confrontación existente entre estos “derechos adquiridos” y la prevención del riesgo.
La escasa sensibilidad que hasta tiempos recientes se ha tenido desde el planeamiento urbanístico hacia laprevención del riesgo de inundación ha hecho que nos encontremos con múltiples instrumentos de planeamientovigentes, que ahora se revisan o se desarrollan, y que con la información disponible en este momento, sacan a laluz terrenos aptos para desarrollarse que se encuentran afectados por zonas inundables. En estos casos, ¿que debeprevalecer? ¿los derechos adquiridos por los propietarios o la prevención del riesgo?
Por otro lado, la legislación actual vigente en materia de aguas no establece explícitamente restricciones a losusos del suelo en la totalidad de la zona inundable (entendida como los terrenos anegados por la avenida de 500años de periodos de retorno), si no únicamente dentro de la zona de flujo preferente. En este sentido, el artículo14.4 del Reglamento del Dominio Público Hidráulico, señala que “el Gobierno por real decreto, podráestablecer limitaciones en el uso de las zonas inundables para garantizar la seguridad de las personas ybienes”, no habiendo sido dicho precepto desarrollado. Por tanto, deja a criterio de la ConfederaciónHidrográfica correspondiente el establecimiento de limitaciones específicas a los usos del suelo dentro de la zonainundable.
La incorporación de variables para la prevención de riesgos por inundación a los procesos de planificaciónurbanística y territorial no es nueva en nuestro país (siendo un claro ejemplo el PATRICOVA en la ComunidadValenciana). Sin embargo, también es necesario reconocer la creciente sensibilidad que en los últimos años hatenido la prevención del riesgo de inundación desde los poderes públicos. La Directiva 2007/60/CE delParlamento Europeo ha dado como resultado en nuestro país la creación del Sistema Nacional de Cartografía deZonas Inundables, que tiene por objeto delimitar, en aquellos cursos de agua con mayor potencial de riesgo, elalcance de las llanuras de inundación para diferentes periodos de retorno y generar mapas de peligrosidad yriesgo, para finalmente establecer planes de gestión del riesgo de inundación.
No obstante, el camino que queda por recorrer es largo y necesariamente debe incluir un cambio en la percepciónsocial de las inundaciones a través de la educación. Es vital alcanzar un consenso entre los distintos agentessociales sobre la necesidad de prevenir antes que curar, limitando los usos del suelo en las llanuras aluviales aaquéllos que sean compatibles con sus características. Por citar a Pearce, “If community planners and disastermanagers ignore the local community, then they decrease their chance of providing reasonable solutions todisaster related problems”.
Alerta Temprana en Cuencas Urbanas y Rurales.
Prevención de efectos de Inundaciones: ICM Live
Tema C (Agua y ciudad),
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos)
Jónatan Mulet Martí1 Eduardo Martínez
2 Paloma Batanero Akerman
2
1Innovyze Ltd.
2 E.T.S.I. Caminos, C Y P (UPM)
[email protected] [email protected]
El contexto actual, en el que la meteorología resulta cada vez más extrema y los daños por crecidas se convierten
algo habitual, resulta de gran importancia contar con herramientas que posibiliten la prevención de estos, en la
medida de lo posible.
Los sistemas de alerta temprana resultan de gran utilidad en la prevención de pérdidas materiales y humanas.
Con este propósito se ha desarrollado un nuevo programa de gestión de inundaciones en tiempo real para
cuencas integradas urbanas y rurales, ICM Live, que parte de modelos hidráulicos tanto en 1D como en 2D, y
gestiona de forma completa toda la hidráulica de la cuenca, incluyendo todos los datos de telemetría, calendarios,
datos de previsión meteorológica y gestor de simulaciones de previsión, pudiéndose controlar desde un interfaz
sencillo para el operador.
ICMLive utiliza todos los adelantos tecnológicos de InfoWorks ICM, incluyendo las simulaciones remotas, uso
de las tarjetas gráficas (GPU), su gran velocidad de simulación y la compatibilidad de ArcGIS. Dicha velocidad
de simulación permite, por primera vez, tener un sistema de alerta temprana, en cuencas rurales y en urbanas,
tanto en 1D como en 2D.
Para construir este sistema de alerta temprana se tiene que contar, en primer lugar, con un modelo matemático de
la cuenca urbana o rural en InfoWorks ICM, que incorpore todas las infraestructuras hidráulicas relacionadas con
los cursos de agua y la escorrentía superficial. Este modelo se alimentará de datos de activos de la red de
saneamiento, de operación de las infraestructuras (canales, bombeos, vertidos puntuales y globales en la cuenca),
topografía y características hidrológicas de cuencas, datos meteorológicos, niveles en cauces, caudales de
transferencia…
Una vez configurado el modelo, este recogerá los datos en tiempo real, comprobando su calidad. Esta
información puede ser desde lluvia observada y prevista de radar, datos telemandados de calidad de agua, a
series temporales de operaciones de estructuras y de bombeos.
Estos datos se emplearán en actualizar las simulaciones y comparar con los resultados del modelo, a fin de
asegurar su buen funcionamiento. En el caso de que los resultados se desvíen de los límites establecidos, se
generarán alarmas con diferentes niveles de aviso. Cualquier alarma o aviso que se produzca durante el periodo
de previsión, permitirá a los operadores decidir qué acciones deben tomarse.
Las simulaciones de comprobación del sistema se ejecutarán de forma automática a intervalos específicos. Estos
intervalos variarán según las condiciones definidas por el operario; por ejemplo, al incrementarse la intensidad
de lluvia puede reducirse el intervalo.
Resulta fundamental la agilidad en la obtención de resultados, a fin de disponer de un suficiente margen
temporal para transmitir los avisos a las zonas afectas.
En esta comunicación, se explicará la manera más eficiente de constituir un sistema de alerta temprana para la
prevención de efectos de inundaciones, el control de la calidad de las aguas y vertidos y la optimización de la
operación de las infraestructuras existentes (depósitos de retención, compuertas, estaciones de bombeo, etc.).
Se destacará la importancia de la rapidez en la obtención de resultados, sobre todo en aquellos modelos que
impliquen cálculos hidrológicos de cuencas importantes, ya que, la inundación resultante se obtendrá después de
simular las lluvias de la previsión meteorológica en toda la extensión de la cuenca, generando caudales que al
transitar por los cauces devolverán la verdadera extensión de la inundación.
El papel de la modelización numérica en la gestión integral de riesgos de inundación en infraestructura hidráulica:
Infonet-Infoworks ICM. La protección contra los riesgos hídricos
Agua y ciudad Jónatan Mulet Martí1 Eduardo Martínez2 Paloma Batanero Akerman2
1Innovyze Ltd. 2E.T.S.I. Caminos, C Y P (UPM) [email protected] [email protected]
El uso de modelos matemáticos para simular los procesos naturales que se producen como resultado del ciclo del agua se ha evidenciado en las últimas décadas como una herramienta fundamental en la industria hidráulica. Entre otros ámbitos, se ha generalizado la utilización de modelos numéricos para la simulación del flujo en ríos o en entornos urbanos frente a eventos pluviales para el análisis y estudio de fenómenos de inundación. Estos modelos ofrecen una visión del problema en clave hidráulica, en la que la respuesta del sistema se traduce en un mapa de inundación para un evento determinado. Esta información ha sido tradicionalmente empleada para asegurar el adecuado funcionamiento del sistema hidráulico frente a eventos de un cierto periodo de retorno o nivel de diseño. Sin embargo, la tendencia en la industria para afrontar la gestión de riesgos de inundación parece estar virando en los últimos años desde un enfoque basado puramente en el rendimiento hidráulico, hacia un enfoque en el que el énfasis recae en el análisis y control de las consecuencias asociadas con eventos de inundación. Esto se hace evidente a la vista de la Directiva 2007/60/CE relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación (CE, 2007), donde se hace referencia explícita a la necesidad de tener en cuenta los costes-beneficios asociados con los planes de gestión de inundaciones que los Estados miembros están obligados a realizar.
En esta comunicación se pretende introducir el papel fundamental que juega la modelización numérica en la gestión integral de riesgos de inundación mediante herramientas informáticas. Estas herramientas permiten abordar áreas tales como la prevención, protección, preparación y previsión desde un punto de vista sistemático y eficiente. Se hará un especial hincapié en los beneficios que las respuestas generadas mediante modelización numérica pueden aportar con el objetivo de gestionar eficientemente infraestructura hidráulica. En un entorno de escasez de recursos económicos y dado el carácter intensivo en términos de capital de la inversión en infraestructura hidráulica, es fundamental el desarrollo de herramientas que permitan la búsqueda de soluciones estratégicas para abordar los problemas derivados de una infraestructura que envejece, necesita mantenimiento constante y está sometida a las incertidumbres asociadas con el fenómeno del cambio climático. Estas herramientas deberían ser capaces de aportar información mediante la cual sistematizar la comparación entre diferentes estrategias de gestión desde un punto de vista multidisciplinar y facilitar el proceso de toma de decisión para asegurar el cumplimiento de objetivos determinados y la sostenibilidad a largo plazo.
Con este propósito se ha desarrollado un nuevo módulo de análisis de riesgos que combina el potencial de modelización del software Infoworks ICM con las funciones de gestión de infraestructura hidráulica del paquete Infonet. Mientras Infoworks ICM es un paquete que permite la creación de modelos hidráulicos, la gestión de dichos modelos y el análisis de resultados, Infonet permite la gestión integral de bases de datos relacionadas con sistemas de infraestructura hidráulica y la planificación de futuras intervenciones en ámbitos tales como estudios de campo o planes de rehabilitación y desarrollo. Por lo tanto el desarrollo del nuevo módulo surge de la necesidad de integrar la información obtenida mediante la modelización numérica en la gestión y planificación de sistemas hidráulicos, o en otras palabras, introducir la materia de la economía medioambiental en un paquete de modelización hidráulica comercial.
El nuevo módulo de análisis de riesgos permite el estudio del comportamiento global de un sistema hidráulico ante todo tipo de eventos tomando en consideración su probabilidad de ocurrencia. El análisis se realiza a partir del enfoque denominado “Source-Pathway-Receptor” ampliamente aceptado por la industria en países líderes en la gestión de riesgos de inundación tales como el Reino Unido u Holanda. Mediante este enfoque las fuentes u origen de los riesgos de inundación se pueden clasificar en diferentes tipos tales como pluvial o fluvial. Por otro
lado, los receptores representan los activos que sufren los efectos generados por los fenómenos de inundación. Por último, la conexión entre ambos está representada mediante los denominados “pathways”. Entre otros múltiples resultados, el módulo de análisis de riesgos permite la localización de puntos críticos en el sistema que son determinados mediante el cálculo de una estimación de daños anuales promedio y el origen de dichos daños. Esta información puede ser empleada para reformular planes gestión desde un punto de vista proactivo, es decir, afrontando los problemas antes de que ocurran, en contraposición con el tradicional enfoque reactivo. Para demostrar el potencial del módulo de análisis de riesgos y los beneficios asociados a su inclusión en el programa de gestión de infraestructuras, se presentarán resultados obtenidos a partir de un caso de estudio piloto.
Mejora de los indicadores de sequía en la Confederación Hidrográfica del Júcar.
Tema Monográfico M: La protección contra los riesgos hídricos
Tatiana Ortega, Teodoro Estrela, Miguel A. Pérez-Martín
Confederación Hidrográfica del Júcar (CHJ), Universitat Politécnica de Valencia
Introducción
La anticipación en la aplicación de las medidas de mitigación se convierte en una herramienta esencial para la reducción de los impactos socio-económicos y ambientales de las sequías (Estrela &Vargas, 2011). A escala mundial se ha desarrollado un número elevado de diferentes índices para cuantificar las sequías, cada uno con sus propias fortalezas y debilidades. La Confederación Hidrográfica del Júcar (CHJ) emplea como índice de sequía el índice de Estado IDS (CHJ, 2007). Este índice de sequía operativa se complementa con el índice para la sequía meteorológica, SPI (McKee et al., 1993), y el índice para la sequía edáfica, Palmer (Palmer, 1965), los cuales se están implementado en el sistema de indicadores de sequía de la CHJ para su publicación mensual.
Metodología
El índice IDS diagnostica el estado de la sequía a través de 34 indicadores relacionados con el volumen almacenado en embalses superficiales, los niveles piezométricos de los acuíferos, las aportaciones fluviales en régimen natural, y la pluviometría areal. El índice SPI se calcula para diferentes periodos de acumulación de precipitaciones de 1, 3, 6, 12 y 24 meses (SPI1, SPI3, SPI6, SPI12, y SPI24 respectivamente). El SPI y el índice de Palmer se calculan partiendo de los datos registrados de precipitación y temperatura mensual en el Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH) de la CHJ, periodo 1996/97 hasta la actualidad. El índice de Palmer se calcula a partir de los resultados del balance de humedad del suelo obtenidos con el modelo de simulación del ciclo hidrológico, Patrical (Ferrer et al., 2012), utilizado en la actualidad en la CHJ para la evaluación de recursos hídricos.
Resultados
Se exponen los resultados obtenidos en el plano espacio temporal definido en la metodología y también la evolución temporal de los indicadores para los sistemas de explotación de los ríos Júcar y Turia. Ambos sistemas computan una demanda de regadío del 60% (2005) y del 8 % (2005) para el uso urbano, respecto a la demanda total en la CHJ.
Los mapas representan distintos grados de severidad de episodios de sequía acontecidos en la CHJ, durante varios meses de los años 1995, 2005 y 2012.
Figura 1. Mapas del índice meteorológico SPI 12 y del índice edáfico de PALMER en la CHJ.
Se acompaña además la evolución de los índices SPI 12, Palmer y SDI [0,1] en los sistemas Júcar y Turia durante el período hidrológico 1996/97-2012/13. Comprende dos fases de sequía intensa en la CHJ durante los años 1993/94, y de 2004/05.
Figura 2. Evolución de los índices SPI 12, Palmer y SDI en los sistemas Júcar y Turia.
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IDS 1996-2013
IDS JÚCAR- Período 1996/2013 Los índices aplicados evalúan variaciones de precipitación, humedad del suelo y recurso disponible, y permiten caracterizar la sequía meteorológica, edáfica y operativa, y así poder declarar la situación de sequía en su caso. El índice SPI es un indicador primario de sequía (Guttman, 1998) comparable a escala internacional por su simplicidad de cálculo e invariabilidad espacial. El índice de Palmer, es un indicador más lento en su respuesta, es más adecuado para evaluar los impactos en la agricultura uso principal del recurso en la CHJ. Para cuencas reguladas el índice operativo evalúa con mayor fiabilidad la disponibilidad de agua que afecta a la probabilidad de fallo en el suministro y a la satisfacción de los caudales ecológicos requeridos por la planificación hidrológica (Real Decreto 907/2007, de 6 de julio). Referencias
T.Estrela & E.Vargas, 2011. Drought managements Plans in the European Union. The Case of Spain.Water Resour Manage DOI 10.1007/s11269-01-9971-2
Ferrer, J., Pérez-Martín, Miguel A., Jiménez, S., Estrela, T., Andreu ,J., 2012. GIS-based models for water quantity and quality assessment in the Júcar River Basin, Spain, including climate changes effects. Science of the Total Environment, 440 (2012) 42 – 59
Guttman, N.B., 1998. Comparing the Palmer drought index and the standardized precipitation index. J.Am.Water Resour.Assoc. 34 (1), 113-121
Real Decreto 907/2007, de 6 de julio, por el que se aprueba el reglamento de planificación hidrológica.
-4.00-3.00-2.00-1.000.001.002.003.004.00
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ÍndicesSPI 12 y Palmer Sistema Júcar 1996-2013
SPI 12 JÚCAR- Período 1996/2013 Palmer JÚCAR- Período 1996/2013
-4.00-3.00-2.00-1.000.001.002.003.004.00
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Índices SPI 12 y PalmerSistema Turia1996-2013
SPI 12 TURIA- Período 1996/2013 Palmer TURIA- Período 1996/2013
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IDS 1996-2013
IDS TURIA- Período 1996/2013
Sistema de preanuncio y previsión del riesgo hidrológico e
hidráulico en la Región Campania (Italia)
Tema M (primera opción), tema B (segunda opción)
Enrique Ortiz (1,2)
, Gabriele Coccia (1)
, Ezio Todini (1,3)
(1) Idrologia e Ambiente Srl
(2) HidroGaia S.L.
(3) Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Bologna
Debido al excepcional evento aluvional que afecto buena parte de la Región Campania y mas concretamente la
Provincia de Salerno en los días 8,9 y 10 de noviembre de 2010, fue declarado el estado de emergencia por el
decreto emitido el 18 de noviembre de 2010 por el presidente del Consejo de Ministros de la Republica Italiana.
El 24 de noviembre es publicada la Ordenanza del Presidente del Consejo de Ministros n.3908: “Interventi
urgenti di protezione civile diretti a fronteggiare i danni conseguenti agli eccezionali eventi alluvionali che
hanno colpito il territorio della provincia di Salerno nei giorni 8, 9 e 10 novembre 2010” nominándose un
Comisario Delegado del Gobierno para afrontar el estado de emergencia con la función de proveer la realización
de adecuados interventos estructurales y no estructurales para la prevención del riesgo de inundación.
En una posterior Ordenanza del Comisario Delegado del Gobierno del 19 de abril de 2011 se destinan los fondos
para el desarrollo y realización de un Sistema en tiempo real para el pre-anuncio y alerta del riesgo hidrológico e
hidráulico en la Region Campania, que finalmente deberá implantarse en el Centro Funcional de la Protección
Civil, concretamente en el Servicio 04: “Centro Funzionale per la previsione meteorologica e il monitoraggio
idropluviometrico e delle frane” del Settore Programmazione Interventi di Protezione Civile sul Territorio.
La red de monitorización en tiempo real del Centro Funcional gestionada por la Protección Civil de la Región
Campania (13.590 km2) cuenta con 192 estaciones instrumentadas con 577 sensores de los cuales 178 son
pluviómetros, 99 termómetros, 3 nivómetros y 63 estaciones hidrométricas con paso temporal diezminutal. La
red comienza a ejecutarse en el año 1995. Las cuencas de los ríos principales son la cuenca del Sele (3236 km2),
la cuenca del Volturno (5560 km2), la cuenca del Liri-Garigliano (4991 km
2).
El Sistema desarrollado para el Centro Funcional de la
Protección Civil de la Región Campania y operativo
desde agosto 2012 asimila, junto a los datos
diezminutales de la red de monitorización, las
previsiones cuantitativas del campo de precipitación
(QPF) del modelo numérico de tiempo de área limitada
COSMO (COnsortium for Small-scale Modelling) a dos
escalas espaciales y la previsión por conjuntos (16
miembros) del COSMO-LEPS que es el sistema
previsional por conjuntos de área limitada (Limited-area
Ensemble Prediction System):
Previsión del modelo COSMO i2 a 48 horas: Resolución de 2.8 x 2.8 km, elaboradas dos veces al día
(00 e 12 UTC) con intervalo horario; las variables asimiladas son la precipitación total, temperatura y
velocidad y dirección del viento.
Previsión del modelo COSMO i7 a 72 horas: Resolución de 7.0x 7.0 km, elaboradas dos veces al día
(00 e 12 UTC) con intervalo horario; las variables asimiladas son la precipitación total, temperatura y
velocidad y dirección del viento.
Previsión del modelo COSMO-LEPS a 132 horas (16 miembros): Resolución de 7.0x 7.0 km,
elaboradas dos veces al día (00 e 12 UTC) con intervalo triorario; las variables asimiladas son la
precipitación total, temperatura y velocidad y dirección del viento.
El Sistema inicialmente procesa en tiempo real los
datos asimilados observados puntuales llevando acabo
una validación automática de los mismos así como un
rellenado de huecos, realizando posteriormente la
especialización a resolución de 2.0 x 2.0 km y
obteniendo los valores promediados a las escalas de
cuenca, subcuenca, zonas de alerta establecidas en el
protocolo de la Protección civil y Municipal.
Paralelamente obtiene para los datos previstos
(COSMO i2, COSMO i7 y cada uno de los 16
miembros del LEPS) los valores promedio a las
escalas espaciales citadas. En este punto el Sistema
obtiene, tanto para los datos puntuales pluviometricos
observados como areales (observados y previstos), la precipitación acumulada móvil a 1,3,6,12,24,48 y 72 horas
estableciendo la criticidad (ordinaria, moderada y elevada) de la situación en función de los umbrales de lluvia
acumulada predefinidos a la vez que se establecen, tanto por pluviómetro como por escala espacial, los niveles
de atención, prealarma y alarma. En el caso de datos provenientes de estaciones hidrométricas (niveles y
caudales) el Sistema realiza la validación y rellanado de huecos estableciendo los avisos en los niveles como
ordinario o extraordinario y en los caudales en función de 3 periodos de retorno (30,100 y 500 años).
Dentro del Sistema están acoplados dos modelos hidrológicos, un modelo de
evaluación de la incertidumbre predictiva que combina las previsiones de
ambos y un modelo hidráulico. El primer modelo hidrológico es una Red
Neuronal (ANN) que realiza las previsiones para cada estación hidrométrica
del nivel previsto a 12 horas (una red neuronal por punto de previsión).
El segundo modelo hidrológico es la última versión del modelo distribuido
físicamente basado TOPKAPI en la versión denominada TOPKAPI-eXtended.
Esta nueva versión mejorada incluye el mecanismo hortoniano tramite la
inclusión del modelo de Green&Ampt junto al mecanismo Dunniano ya
existente, un nuevo estrato de suelo superficial que mejora la reproducción de diferentes situaciones
hidrológicas, la adopción de 8 direcciones de drenaje en vez de 4, un modelo de acuífero en el cual el agua
percolada pasa directamente a este y se resuelve sucesivamente a través de un sistema basado en los automas
celulares en los que cada celda puede estar relacionada con cualquiera de las ocho que la rodean calculando el
flujo de acuerdo a la ley de Darcy y la inclusión de un coeficiente que tiene en cuenta la altitud del sol con
respecto al aspecto de cada celda para la evaluación de la radiación en el modulo de acumulación/fusión de
nieve.
El Sistema corre en continuo el modelo TOPKAPI-X calibrado (1995-2011, Nash promedio en los puntos de
previsión superior a 0.83) manteniendo el estado del sistema hidrológico histórico y en caliente con los datos
observados y realiza la previsión hidrológica acoplando las
previsiones de precipitación (QPF) y temperatura del modelo
COSMO en una cadena modelistica que puede incluir las
previsiones del COSMO i2, COSMO i7 así como las
previsiones por conjuntos del LEPS estableciendo lo que
podríamos llamar un Ensemble de previsión hidrológica.
Para evaluar la incertidumbre predictiva se ha introducido en el
Sistema un post-procesador bayesiano, el Model Conditional
Processor (MCP) que combina la previsiones de nivel realizadas
por el ANN y el TOPKAPI-X a través de la aplicación del
teorema de Bayes. la incertidumbre predictiva viene estimada
como la relación entre la distribución conjunta de todas las
variables y la distribución conjunta de la variable prevista, con
el MCP es posible estimar la incertidumbre predictiva
condicionada no solo a la previsión de varios modelos, sino también a las previsiones de los mismos a diversos
horizontes temporales, lo cual comporta la posibilidad de estimar la probabilidad de superar el umbral de alarma
en un determinado horizonte de tiempo y la distribución de probabilidad del exacto instante de superación.
El Sistema genera un reporte de toda la red de monitorización, mapas de previsión de lluvia de los modelos
meteorológicos, así como las previsiones realizadas de nivel y caudal en formato htlm que se difunde en la
intranet de la Región Campania.
Asignación progresiva de caudales en HEC-RAS. Aplicación al Principado de Andorra y al T.M. de Reus.
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos), tema B (Hidrología y gestión del agua)
Martí Ribé Forn, Ernest Bladé Castellet, Nieves Lantada Zarzosa
Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona,
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Los estudios hidráulicos que se realizan actualmente mediante el uso del programa HEC-RAS presentan el inconveniente de que es difícil escoger los caudales punta que serán utilizados en la simulación. Habitualmente se opta por la solución que está del lado de la seguridad y que pasa por utilizar el caudal más desfavorable, que es lo que se produce en el punto de desagüe de cada subcuenca del río. Se entiende que de esta manera los caudales, así como los resultados de calados y velocidades obtenidas, estarán sobredimensionados, ya que no se tiene en cuenta la progresiva disminución de caudal que se produce cuando nos desplazamos aguas arriba de un río. Este trabajo nace del interés por proponer una metodología que permita tener en cuenta el proceso natural de acumulación de caudal que se produce a lo largo del recorrido de un río y dar las herramientas necesarias para poder incorporar los caudales obtenidos en un río en forma de malla (o grid) a cada una de las secciones transversales del programa HEC-RAS que han sido creadas durante la modelización hidráulica. De esta forma será posible describir los estudios hidráulicos con caudales más ajustados al comportamiento real de un río, permitiendo establecer con mayor precisión la cota de la lámina de agua. Las tareas realizadas en este trabajo han consistido en:
1 - Modelar hidrológicamente las dos cuencas que han sido objeto de este estudio, la del Valira del Norte de Andorra y la del barranc de Barenys de Reus, mediante el uso de la extensión HEC-GeoHMS de ArcGis con la que se han obtenido, principalmente, la división de las cuencas mencionadas en subcuencas, así como la definición de sus respectivas redes de drenaje. La simulación hidrológica ha sido ejecutada para un período de retorno de 100 años con el programa HEC-HMS después de definir las variables que la componen (lluvia de proyecto, modelo de pérdidas, proceso de transformación lluvia - escorrentía y propagación).
2 - Generar una malla de caudales por el tramo de río que se ha decidido analizar hidráulicamente, obteniendo una distribución espacial del valor del caudal a lo largo del río, y haciendo que éste aumente de forma progresiva desde su extremo aguas arriba hasta la desembocadura.
3 - Obtener la geometría del río con la extensión HEC-GeoRAS de ArcGis, que incluye la traza del cauce del río y las secciones transversales.
4 - Desarrollar la metodología necesaria para incorporar los valores de la malla de caudales al HEC-RAS. Esto ha consistido en: calcular las intersecciones entre el eje del río y las secciones transversales mediante un programa desarrollado específicamente para este fin en Fortran; asignar a cada punto de la intersección el caudal correspondiente de la malla mediante herramientas específicas de ArcGis; introducir los caudales obtenidos en HEC-RAS a través de hojas de cálculo Excel.
Al finalizar todo este proceso, ha sido posible realizar la simulación hidráulica en HEC-RAS para los dos ríos analizados, previa definición de los parámetros que la componen (geometría de las secciones, coeficiente de rugosidad, caudales y condiciones de contorno) considerando dos supuestos diferentes: una con valores uniformes de caudal para cada tramo del río, tal y como se hace tradicionalmente, y la que aquí se presenta, con caudales que varían sección a sección y que aumentan de aguas arriba a aguas abajo. Un ejemplo de los resultados obtenidos se muestra a continuación en la figura 1.
Figura 1. Detalle de los perfiles de la lámina de agua en la cuenca del río Valira del Nord (Andorra) con los cálculos realizados con las dos metodologías descritas en este estudio. Tramo situado entre 4200 m y 6200 m del extremo aguas abajo del río.
La principal conclusión que se ha extraído de la comparación de esta doble simulación hidráulica ha sido que, con la metodología expuesta, se obtienen unos valores de la cota de la lámina de agua más ajustados a la realidad, con las consecuencias que ello supone: ahorro en posibles obras de encauzamiento, mayor precisión en los estudios de análisis de peligrosidad, etc.
Adicionalmente, se ha podido constatar que la morfología de la cuenca estudiada y la forma en que se decide dividir ésta en subcuencas, influye en la magnitud del sobredimensionamiento que se da empleando el método actual. En cambio, el método propuesto es insensible a cómo se decida hacer esta discretización de la cuenca, lo que le aporta un valor añadido.
Utilización de Sistemas de Soporte a la Decisión para la determinación de los umbrales de indicadores de sequía
en embalses. Tema M (protección contra los riesgos hídricos), tema B
(Hidrología y gestión del agua) Manuel López Rodríguez (1), Álvaro Rodríguez García (2)
(1) Junta de Andalucía
(2) TÉCNICAS REUNIDAS, S.A.
La sequía es un fenómeno recurrente en la Demarcación del Guadalete-Barbate y del Tinto, Odiel y Piedras que compromete la disponibilidad de recursos hídricos para atender las demandas y las necesidades ecológicas. La sequía es también difícilmente predecible, pero planes y medidas específicas pueden ayudar a minimizar sus impactos socio-económicos y ambientales.
Así, para las sequías se desarrolló en la Junta de Andalucía el Plan Especial de actuación frente a situaciones de alerta y eventual Sequía en las citadas demarcaciones. Este Plan fue aprobado por la comisión del Agua de la Cuenca Atlántica en enero de 2008, en cumplimiento del artículo 27 de la Ley 10/2001 del Plan Hidrológico Nacional.
El objetivo de los umbrales es identificar situaciones que activen la adopción de medidas preventivas y/o correctoras. Las medidas actuarán sobre los recursos disponibles- estableciendo alternativas de suministros y cambios en su gestión- y sobre la demanda –reduciendo el suministro y adaptándolo a la situación-, estableciendo protecciones ambientales, adicionales y priorizando el uso de los recursos disponibles.
La validación de los umbrales fijados en el ámbito de estudio es compleja en razón del drástico cambio que han experimentado los ámbitos hidrográficos gaditano y onubense desde la ocurrencia de la sequía de los primeros 90.
Dentro de los trabajos de adaptación del Plan Especial de Sequías a los planes hidrológicos de demarcación (recientemente aprobados), se ha llevado a cabo una nueva estimación de los umbrales.
Concretamente, en aquellos sistemas que tienen como principal fuente del recurso un embalse o un grupo de embalses, se han utilizado los modelos de gestión creados para la elaboración de los diferentes Planes Hidrológicos. Estos modelos se han llevado a cabo bajo el Sistema de Soporte a la Decisión AQUATOOLDMA (Andreu, et al)
El proceso de trabajo consiste en someter a los sistemas a un estrés hídrico, de modo que, en función de las aportaciones y demandas consideradas (y que variarán en función del umbral a calcular), puedan determinarse los volúmenes embalsados necesarios para poder satisfacer las demandas con los criterios de garantía establecidos.
Finalmente, se ha llevado a cabo una validación de estos umbrales, observándose que los resultados obtenidos permiten mejorar sensiblemente la toma de decisiones por parte de los gestores, ya que los modelos de gestión permiten considerar aspectos que de otra manera no podrían tenerse en cuenta de forma global (uso conjunto con aguas subterráneas, cumplimiento de caudales ecológicos, consideración de la evaporación de los embalses, etc).
Estudio del riesgo de inundaciones en el Raval (Barcelona)
mediante modelo 1D-2D. Proyecto CORFU
La protección contra los riesgos hídricos (primera opción)
Agua y ciudad (segunda opción)
Beniamino Russo*, Marc velasco**, David Suñer*
*CLABSA, ** CETAQUA
INTRODUCCIÓN
CORFU (Collaborative Research on Flood Resilience in Urban Areas) es un proyecto interdisciplinario
financiado por la Comisión Europea en el VII programa marco con el objetivo de mejorar la gestión del riesgo de
inundaciones urbanas. En este contexto, la ciudad de Barcelona fue una de las seleccionadas como caso de
estudio para analizar su resiliencia al impacto de las inundaciones y desarrollar una metodología que fuese
aplicable a otras aglomeraciones urbanas.
Barcelona presenta una lluvia media anual de 600 mm con una intensidad cinco minutal para periodo de retorno
de 5 años de 212 mm/h. La morfología de la ciudad presenta zonas en la parte alta de la ciudad con pendientes
muy elevadas y zonas llanas cerca de la costa. La combinación de episodios de lluvia intensa con la morfología
de la ciudad hace que el drenaje de la ciudad tenga una especial relevancia con zonas y puntos críticos de la
ciudad con un riesgo periódico de sufrir inundaciones.
En los años 90 se fundó la empresa CLABSA (Clavegueram de Barcelona S.A.) para la gestión del sistema de
alcantarillado de la ciudad y el drenaje de la ciudad se ha ido mejorado de forma considerable gracias a tres
pilares básicos: el uso de modelos hidráulicos, la construcción de nuevas infraestructuras y la gestión en tiempo
real. Pero a pesar de estas mejoras, hay puntos de la ciudad que aún presentan riesgos de inundaciones.
Así en el marco del proyecto CORFU se ha estudiado en detalle una de las zonas más problemáticas de la
ciudad, la zona del Paralelo - Raval. Esta zona con cerca de 50.000 habitantes en un área de 1.1 Km2 es una de
las más densamente pobladas de Europa con una fuerte impermeabilización de la cuenca y zonas de fuerte
vulnerabilidad (escuelas, hospitales, calles con elevado tráfico, etc.). Además en esta zona los modelos de
alcantarillado tradicionales 1D no eran capaces de reproducir correctamente el problema puesto que este venía
causado principalmente por escorrentía superficial de las cuencas situadas aguas arriba. Es por eso que uno de
los objetivos fue desarrollar el estudio basado en un modelo 1D/2D acoplado donde se representase el flujo
unidimensional de la red de alcantarillado a la vez que el flujo bidimensional de la escorrentía superficial.
METODOLOGÍA
Creación de un modelo acoplado 1D/2D y calibración
El modelo desarrollado basado en el software Infoworks ICM de Innovyze (1) presenta las siguientes
características principales: superficie modelizada de 44 Km2 , 241 Km de red, 3826 nodos, 38 compuertas,
27 aliviaderos y 6 depósitos con una capacidad de almacenamiento de 170.000 m3. Para la correcta
implementación del modelo dual se ha prestado especial atención en la creación de la malla del modelo
superficial (basado en un modelo digital de terreno de una resolución e 1 x 1 m2 para crear las más de
400.000 celdas del modelo) y el número y tipología de sumideros y su capacidad real de captación.
El modelo creado ha sido calibrado con tres episodios de lluvia y validado en otro episodio usando datos de
11 pluviómetros y 27 limnímetros de la cuenca de estudio.
1 Nuestros agradecimientos a Innovyze en general y a Eduardo Martínez en particular, por prestarnos el software
y resolvernos las dudas y problemas encontrados durante el desarrollo del modelo.
Figura 1 Ámbito del modelo y resultados de la validación para los limnímetros del Paralelo
Análisis de la peligrosidad actual y futura con cambio climático para el horizonte 2040
En Barcelona se definen los siguientes criterios de peligrosidad: Alta para velocidades mayores a 1.9 m/s y
nivel de agua por encima de 10 cm; media para velocidades entre 1.9 y 1.5 y niveles entre 6 y 10 cm; y baja
por debajo de los anteriores.
Con estos criterios se obtienen mapas de peligrosidad para las lluvias de diseño de 1, 10 y 100 años de
período de retorno en las condiciones actuales (sin cambio climático) y para el horizonte 2040 considerando
cambio climático obteniéndose un incremento de la vulnerabilidad en la zona de estudio que oscila entre el
15 y el 34 % dependiendo del período de retorno.
Análisis de la vulnerabilidad
La vulnerabilidad se define como la susceptibilidad del sistema a ser impactado por la inundación. Estos
pueden ser de diferente naturaleza (directos / indirectos y tangibles / intangibles). Para este proyecto se ha
desarrollado un modelo específico para los directos creándose una curva de daños en función de la altura de
inundaciones para diferentes tipologías de edificio y su contenido (comercial, residencial, hoteles, edificios
públicos, etc.). Estas curvas de daños fueron validadas en base a cuestionarios realizados en la zona del
Raval sobre los daños provocados por la lluvia del 30/07/2011 y validados gracias a los datos obtenidos de
las compañías de seguros.
Figura 2 Niveles de peligrosidad para diferentes periodos de retorno (izquierda) y curvas de daños (derecha)
Análisis del riesgo de inundaciones y obtención de la curva de daños / frecuencia
El riesgo se define como el producto entre peligrosidad y vulnerabilidad, de manera que para obtener el
mapa de riesgo asociado a un determinado período de retorno se relaciona para cada inmueble el nivel de
peligrosidad que tiene (niveles de agua principalmente), y a este se le aplica las curvas de daños obtenidas.
Sumando los daños de todos los inmuebles afectados para cada periodo de retorno (1, 10 y 100 años) se
puede obtener una curva de daños – frecuencia, así como el valor de los daños anuales esperados (expected
annual damage o EAD) por inundaciones en la zona, que asciende a 1.7 M€
CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
La metodología aplicada demuestra que con las herramientas actuales es posible desarrollar un modelo acoplado
1D-2D y aplicar el criterio de riesgo a la planificación de nuevas infraestructuras. Las próximas tareas a
desarrollar son: obtención de la curva de daños – frecuencia y el valor del EAD para los escenarios de cambio
climático y para diferentes medidas de adaptación (estructurales y no estructurales) para así poder hacer un
estudio de coste (el de implementación de lass medidas) – beneficio (el de la disminución del EAD) que
justifique las actuaciones a implementar.
Análisis de la efectividad de diferentes estrategias para la
reducción del riesgo de inundación incrementando la
capacidad de retención del agua en el territorio
(M.Tema monográfico: La protección contra los riesgos
hídricos; B. Hidrología y gestión del agua)
Sergio Salazar y Félix Francés
Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente, Universitat Politècnica de València
[email protected] / [email protected]
Recientemente, el enfoque de análisis del riesgo de inundaciones ha dado un importante salto cualitativo. El
paradigma de “lucha contra” este fenómeno, ha demostrado ser inefectivo y ha dado paso a lo que se denomina
“gestión del riesgo de inundaciones”. Este nuevo paradigma reconoce que no hay protección total, lo cual
demanda para una determinada sociedad, un proceso continuo y holístico de análisis, valoración y reducción del
riesgo. En ese contexto, una “estrategia” es una serie de acciones que busca reducir el riesgo, teniendo en cuenta
el contexto social y los actores involucrados, desde un punto de vista sistémico. Dentro de las estrategias
conocidas, existen medidas que intentan modificar alguna de las componentes del riesgo, entendido éste como
“la combinación de la probabilidad de que se produzca un evento de inundación y sus posibles consecuencias
negativas”. Las recientes normativas aprobadas, tanto en la Unión Europea como en el Estado Español, sugieren
que una de las medidas adecuadas para la gestión del riesgo es la “mejora de la retención de agua” en la cuenca,
las cuales son también conocidas en el contexto técnico como medidas para la “retención de agua en el
territorio”. El objetivo de éstas es el de introducir acciones descentralizadas en el territorio para el control en
origen de las avenidas, evitando a su vez la generación de fuertes impactos negativos en el medio ambiente. El
efecto se produce entonces sobre la componente del riesgo conocida como la peligrosidad: probabilidad de
ocurrencia de una inundación, dentro de un período de tiempo determinado y en un área dada. La otra
componente que no se afecta con estas medidas es la que involucra las consecuencias negativas, definida en este
trabajo como vulnerabilidad. Esta última está en función, tanto del grado de exposición, el cual indica los
potenciales receptores al evento de inundación caracterizado por su peligrosidad, así como también de la
susceptibilidad, que indica el grado de daño que pueden experimentar estos receptores en función de su valor
social.
En este trabajo se comparan los efectos de diferentes estrategias que se pueden enmarcar dentro del concepto de
“mejora de la retención de aguas”: i) control de generación de la escorrentía; ii) control de la propagación de la
escorrentía. Ejemplos típicos de éstas pueden ser, la reforestación y los embalses, respectivamente. Para el
análisis de los efectos de esta tipología de medidas, se ha buscado un caso de estudio representativo para la
gestión del riesgo de inundaciones en el área mediterránea española: la Rambla del Poyo (Valencia). En esta
cuenca de meso-escala (el área de aportación hasta L´Albufera es de 429.55 km²), confluyen los factores
desencadenantes para la generación de inundaciones de tipo relámpago: i) lluvias convectivas de alta intensidad;
ii) soporte físico caracterizado por fuertes pendientes y amplios valles aluviales, cauces cortos y trenzados,
lechos rocosos y secciones transversales estrechas en cabecera y amplias en la desembocadura, vegetación poco
densa, suelos poco profundos con sustratos permeables; iii) fuerte alteración antrópica de los cauces y llanuras
inundables, donde en estas últimas suele existir una alta exposición de personas y bienes, producto de la
expansión urbanística e industrial del cinturón metropolitano de la ciudad de Valencia. La aplicación de una
metodología, que integra los avances de diferentes líneas de investigación del Grupo de Investigación de
Modelación Hidrológica y Ambiental (cf. Salazar, 2013), ha permitido realizar el análisis de la efectividad de las
medidas propuestas en el caso de estudio. Éstas han obedecido a escenarios realistas de diferentes aumentos en la
capacidad de retención en el territorio a través de mayor área forestal, construcción de embalses distribuidos en
las zonas meridionales y de cabecera de la cuenca, al igual que un embalse único equivalente a la capacidad de
retención de los embalses distribuidos. En términos generales, la efectividad entendida como el logro del efecto
deseado (reducción del riesgo o de alguna de sus componentes), se ha visto condicionada por varios factores,
entre ellos: la variabilidad espacio-temporal de las tormentas, condición de humedad antecedente del suelo
(CHAS), magnitud de la avenida, medida de mitigación adoptada en función de su afectación espacial y su grado
magnitud en la afectación en los procesos de producción o propagación de la escorrentía.
Por un lado, se ha observado que la efectividad de las medidas sobre la reducción del caudal máximo, tanto de
retención en ladera (reforestación) como en cauces (embalses distribuidos y embalse único equivalente), va
disminuyendo a medida que aumenta la magnitud de la avenida. Estas medidas pueden ser efectivas para eventos
con magnitudes medias a bajas, sin embargo para eventos de gran magnitud, esta tipología de medidas han
mostrado ser inefectivas. Para realizar comparaciones justas entre las medidas, los aumentos en la capacidad de
retención en la cuenca, producidos por cada una de éstas, han sido divididos por el área de aportación afectada.
Esta relación ha sido denominada como MAISC (cf. Salazar et al., 2012). Sobre esta base, el análisis ha
mostrado que en general, a mayor MAISC, mayor efectividad es observada. Sin embargo, al comparar entre
medidas, este efecto depende del área de aportación y del proceso hidrológico afectado. Los efectos sobre la
generación de la escorrentía han mostrado ser más determinantes que los efectos sobre la propagación de la
escorrentía, principalmente para magnitudes medias-bajas, lo cual es determinante en la reducción del riesgo (cf.
Figura 1). Respecto al efecto de la CHAS, se ha encontrado un efecto diferenciado en la comparación entre
medidas. Mientras para los escenarios de reforestación, los resultados han mostrado que la efectividad en cuanto
a la reducción del pico de la avenida es en promedio mayor para los eventos con CHAS “seca” que con
“húmeda”, en el caso de los escenarios de embalses este comportamiento depende del área afectada por el
embalse. El efecto de mayor laminación observado a la salida del embalse sobre los eventos con CHAS “seca”,
se va diluyendo llegándose a invertir, lo cual se debe a factores como: la distribución espacio-temporal de las
tormentas, las diferentes CHAS y a la respuesta hidrológica de las áreas no afectadas por el o los embalses. Este
comportamiento pone de relieve la importancia de la localización espacial de las medidas “retención de agua en
el territorio” en función de las áreas de la cuenca con mayor capacidad de producción de escorrentía. En este
caso, la reforestación podría ser más efectiva y menos impactante desde el punto de vista de la afectación
medioambiental. Igualmente, la reforestación puede cumplir otros objetivos, como el de disminuir el impacto de
la lluvia en los procesos de erosión, especialmente en laderas abruptas, pero sin perder de vista que esta tipología
de medida debe ser analizada para cada caso en particular, debido a su dependencia de las condiciones locales.
Por otro lado, respecto a la efectividad en la reducción del riesgo
de las medidas propuestas, se ha notado claramente el traslado
del efecto de la reducción de la peligrosidad en la reducción del
riesgo. Reducciones en la magnitud para frecuencias altas e
inefectividad en bajas, puede traducirse en reducciones
significativas del riesgo, es decir mayor efectividad. Un análisis
comparativo de los máximos escenarios posibles de cada medida
ha mostrado el siguiente orden de mayor efectividad: embalse
único equivalente, reforestación y embalses distribuidos. Debido
a que estos escenarios tienen diferentes incrementos en las
capacidades de retención en la cuenca, una comparación justa
asumiendo la relación efectividad y el índice MAISC ha
mostrado una mayor efectividad de la reforestación debido a que
esta medida logra reducir en mayor grado los eventos de menor
magnitud y alta probabilidad, lo cual influye directamente en la
curva daño-frecuencia. Finalmente, el análisis de la efectividad
sobre el riesgo ha brindado una mejor herramienta de análisis
que sólo sobre el caudal máximo (o peligrosidad), debido a que
se ha podido cuantificar el grado de reducción del riesgo de cada
una de las medidas analizadas en la zona inundable, tarea
imprescindible en la gestión del riesgo de inundaciones.
Referencias:
S. Salazar : Metodología para el análisis y la reducción del riesgo de inundaciones: Aplicación en la Rambla del Poyo
(Valencia) usando medidas de “retención de agua en el territorio”, Universitat Politècnica de València, 2013.
S. Salazar, F. Francés, J. Komma, T. Blume, T. Francke, A. Bronstert and G. Blöschl: A comparative analysis of the
effectiveness of flood management measures based on the concept of “retaining water in the landscape” in
different European hydro-climatic regions, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 3287–3306, doi:10.5194/nhess-12-
3287-2012, 2012.
Figura 1. Efectividad sobre el riesgo de inundación
producido por los escenarios de “retención de agua en el territorio”.
La elaboración de mapas de riesgo para cumplimiento de la Directiva de Inundaciones.
Tema M (La protección contra los riesgos hídricos) Francisco Javier Sánchez Martínez
Dirección General del Agua. MAGRAMA
Christine Andres Moreno
KV Consultores
Ana Salgado Cámara
Consulnima
[email protected] La implantación de la Directiva de Inundaciones europea, ha provocado la necesidad del establecimiento de metodologías que permitan estandarizar al máximo los estudios de elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo, cuya transmisión a la Comisión Europea es obligatoria, en su primer ciclo, en diciembre de 2013.
Los mapas de peligrosidad forman parte de una serie de estudios ejecutados con gran frecuencia en Organismos de Cuenca, Protección Civil, Comunidades Autónomas, y demás organismos con competencias en entornos fluviales. Por ello, la sistematización de metodologías se ha concretado principalmente en la recopilación del conocimiento existente en una Guía Metodológica, editada en enero de 2012, que afronta la elaboración de mapas de peligrosidad y definición de líneas legales (Dominio Público Hidráulico, Zona de Flujo Preferente) desde los diferentes prismas necesarios: obtención de la cartografía, estudios hidrológicos, análisis geomorfológico-históricos, estudios hidráulicos y obtención de zonas finales.
Los mapas de riesgo, sin embargo, cuentan con dificultades añadidas, debidas principalmente a la información de base necesaria para su elaboración y a la necesidad de definir la información que suministran al ciudadano de acuerdo a unos cánones más estrictos definidos por la Comisión Europea. Para ello se está definiendo una metodología siguiendo el siguiente proceso:
1. Definición de la información de base: la elaboración de los mapas de riesgo exige la utilización de información de diferentes fuentes, en diferentes disciplinas: población, usos del suelo, instalaciones contaminantes, instalaciones e abastecimiento urbano, zonas protegidas, etc.… El análisis de las fuentes disponibles y las propuestas para su uso es uno de los aspectos tratados en la metodología
2. Definición de la metodología para evaluación de víctimas y heridos por inundaciones
3. Valoración económica de los elementos afectados
Los mapas de riesgo finalmente obtenidos serán una herramienta imprescindible para la evaluación del riesgo anual y la priorización de las medidas en los futuros Planes de Gestión del Riesgo de Inundación
