ERIBorri v2.6

Estudio de riesgos de inundación en la

desembocadura del río Anna.

Postgrado en Ingeniería de los Recursos HídricosProyecto final de curso.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Bruno Arnandis Ventura. Profesora: Pilar Brufau GarcíaBruno Arnandis Ventura. Profesora: Pilar Brufau GarcíaNoviembre 2008

ÍNDICE: Introducción. .................................................................................................................................. 2

Históricos:............................................................................................................................. 3 Estudios anteriores................................................................................................................ 4

“Dinámica fluvial de la plana de Levante” ...................................................................... 4 “Mapa geocientífico de la provincia de Castellón”.......................................................... 5 “Plan de Acción Territorial de Riesgos de Inundación de la Comunidad Valenciana”.... 6

Normativos: .......................................................................................................................... 7 Topografía ............................................................................................................................. 9 Geología.............................................................................................................................. 11 Red Hidrográfica................................................................................................................. 13 Usos del suelo. .................................................................................................................... 16 Clima (pluviometría)........................................................................................................... 17

Metodología de trabajo................................................................................................................. 19 Método del SCS .................................................................................................................. 20 Método de Muskingum-Cunge ........................................................................................... 21 Procesado de los datos. ....................................................................................................... 23

Topografía ...................................................................................................................... 23 Clasificación del suelo ................................................................................................... 23

Procesado de los datos. ....................................................................................................... 24 Modelo del terreno. ........................................................................................................ 24

Conclusiones. ............................................................................................................................... 39 Referencias. .................................................................................................................................. 43 Anexo: Planos............................................................................................................................... 45

Estudio de riesgos de inundación en la desembocadura del río Anna

PIRH 2008 1

Introducción. El litoral valenciano, como gran parte del mediterráneo occidental sufre periódicamente lluvias de gran intensidad que provocan inundaciones, a veces con consecuencias catastróficas, como la sufrida en Valencia en 1957 o en Tous en 1982. Generalmente estas inundaciones, del tipo “flash flood”, estan asociadas a cuencas pequeñas, con tiempos de concentración cortos y asociadas a fenómenos de lluvias intensas. Pueden producirse caudales del orden de 10m3/s/km2.

La Plana de Burriana, como muchas otras planas litorales, ha sido creada por la sucesiva acumulación de sedimentos arrastrados a finales de la última glaciación por los ríos Mijares y Anna así como otros pequeños barrancos. Aunque las condiciones climáticas actuales han reducido significativamente el número y la intensidad de las avenidas, esporádicamente se han seguido produciendo avenidas que han desbordado los cauces naturales, la última de ellas en 1956.

Este estudio va a analizar a través de simulaciones numéricas las posibles avenidas en el río Anna (también denominado Río Veo, o Río seco de Bechí) a su paso por el término de Burriana en sus condiciones actuales, en las previstas por los planes urbanísticos existentes, y en las que se debieron dar en 1956.

El 11 de Octubre de octubre de 1956 Burriana amaneció cubierta de aguas, aguas que entraron primero por el camino de Onda volviendo parte de ellas al río a la altura del puente de la mota, mientras otra parte cruzaba el núcleo directamente hacia el mar por la calle escorredor. Posteriormente otra ola alcanzó la zona mas meridional del núcleo urbano, dejando así la ciudad dividida en dos islas.

El río Mijares no se ha tenido en cuenta en el estudio ya que anteriormente se han realizado estudios sobre sus avenidas concluyendo que su desembocadura es suficiente para desaguar el caudal de una avenida y por encontrarse alejado del núcleo urbano actual. No obstante creemos que sería necesario realizar un estudio de los riesgos de inundación en la desembocadura de este río, especialmente si consideramos la existencia de proyectos urbanísticos cercanos a su desembocadura. Existen otras unidades menores como la depresión formada por el camino Marjalet, la marjal de Nules-Burriana y el barranco de Bechí, que si bien no afectan al núcleo actual si que podrían afectar a alguno de los proyectos urbanísticos existentes.

Objetivos. El objetivo de este trabajo es realizar un modelo digital que permita simular la inundación de Burriana causada por el desbordamiento del río Anna. Este modelo permitirá evaluar el alcance y la evolución de las posibles inundaciones así como la influencia de los cambios que se puedan introducir sobre el terreno.

El modelo permitirá determinar las zonas con mayor riesgo de inundación, determinando el calado, la velocidad y el recorrido de las aguas superficiales lo que servirá de base para una planificación y para la adopción de medidas preventivas y correctoras que minimicen los riesgos derivados de esta.

Para calcular el caudal o el hidrograma de entrada que alcanzaría la plana de Borriana, hay que determinar por una parte un modelo meteorológico de precipitación obtenido en base a los datos climatológicos de la zona y por otra parte, desarrollar un modelo hidrológico que transforme dicho modelo de precipitación en un hidrograma de salida, usando diferentes métodos de transformación lluvia-escorrentía. Para el desarrollo de este modelo hidrológico es necesario caracterizar adecuadamente la cuenca, su topografía, su red hidrográfica, los usos del suelo, y la geología.


PIRH 2008 2

Se ha optado por utilizar el software HEC-HMS desarrollado por el Hydrologic Engineering Center, aplicando el método del Soil Conservation Service (SCS) del Curve Number, que calcula la cantidad de agua que se transforma en escorrentía superficial en base a los distintos tipos y usos del suelo, y el método del hidrograma unitario (utilizando el hidrograma propuesto por el SCS) de transformación lluvia – escorrentía. Para el cálculo del tiempo de tránsito de avenidas se ha utilizado el método de Muskingum – Cunge, basado en la geometría y el coeficiente de rozamiento del cauce. Para construir el modelo para su uso con HEC-HMS se ha utilizado el software HEC-GeoHMS.

Una vez obtenido un hidrograma de salida con este modelo hidrológico, para una probabilidad dada, se hace necesario un modelo hidráulico que simule la evolución del agua a través de la llanura de inundación. Dado que la topografía extremadamente suave propicia un movimiento del agua en distintas direcciones del plano, se hace necesario el uso de modelos que consideren el movimiento bidimensional del agua como el Guad2D utilizado en este caso.

Antecedentes

Históricos: En el libro “Burriana en su historia” se hace referencia a evidencias de inundaciones encontradas en yacimientos ibéricos si bien éstas probablemente se deben al desbordamiento del Mijares, bastante más próximo al lugar de la excavación, situado al norte del término.

Existen también restos de una villa romana situada cerca de la desembocadura del río Anna que hoy en día se encuentra enterrada posiblemente por materiales arrastrados por éste.

Las primeras referencias escritas datan del 1580 y 1581, cuando según Beltrán Enrique en “El Mijares, narración histórica” se producen inundaciones en Burriana, sin concretar más datos sobre éstas. Al parecer en el siglo XVI se produce una inundación tan catastrófica que se llega a plantear el abandono definitivo de la población.

Cavanilles en “Observaciones sobre la Historia Natural, Geografía, Agricultura, población y frutos del reyno de Valencia”. en 1795, hace referencia a las avenidas del río:

“También podrían remediarse, ó á lo menos disminuirse los daños que suelen causar las avenidas del rio de Bechí, destruyendo las causas que las ocasionan. La principal es la presa que los de Burriana hiciéron para pasar las aguas desde el Milláres hasta las huertas; la levantáron algunos pies sobre el cauce del Bechí, y dexáron por consiguiente mas profunda la porcion occidental del mismo cauce, que las avenidas llenáron hasta dexarla en partes de nivel con muchos campos. Por esto pues, y por los obstáculos de las aguas de las avenidas hallan al saltar sobre la presa, se derraman por los campos, y los inundan destruyendo las cosechas: ya se han visto entrar con abundancia y fuerza en el arrabal de Valencia, destruir los edificios, y consternar los 400 vecinos que en él viven. Debieran pues ensanchar el cauce del rio donde está la presa, destruir esta y reemplazarla con un aqüecucto sobre arcos. Corresponde esta obra á la riqueza de la villa, y es necesaria para asegurar las haciendas y las vidas.”

Madoz, en 1829 en el Diccionario geográfico universal, hace referencia a una inundación que afecta a la totalidad del núcleo de Burriana.: “sus campos estan espuestos a las inundaciones del rio Belchí (sic) que en las grandes avenidas y algunas veces se ha visto entrar con abundancia y fuerza en el arrabal de valencia, destruyendo los edificios y consternando a sus habitantes”

En 1922 el Heraldo de Castellón hace referencia a una crecida que inunda algunas zonas próximas al cauce del río.


PIRH 2008 3

En 1956 Burriana sufre su última gran inundación, de la cual se pueden encontrar aún numerosos testimonios, así como documentación. El periódico Mediterráneo del 12 de Octubre de 1956 habla de 14 viviendas destruidas y 70 desalojadas, además del corte de las carreteras y la vía Férrea. Este

periódico hace especial referencia a la zona NW de la población, a algunas calles, fábricas y talleres.

Otra referencia importante es el informe oficial, publicado en la revista de l'Agrupació Borrianenca de Cultura que narra: “En la madrugada del día 11 del mes corriente, y a causa de las torrenciales lluvias caídas durante los dos días anteriores a dicha fecha, desbordóse el cauce del rio «Anna», vulgarmente llamado Seco, invadiendo las aguas los campos y la mayor parte del casco urbano de la población y del caserio del Grao, debiendo ser desalojadas las viviendas en las zonas de más bajo nivel. La avenida empezó alrededor de las cinco de la madrugada del citado día, subiendo rápidamente el nivel de las aguas , que llegaron a alcanzar, en algunos puntos, una altura superior a los dos metros, Inmediatamente comenzaron los trabajos de salvamento y desalojo de las numerosas casas invadidas, trabajos que se realizaron . en su mayor parte, sin luz eléctrica. Debido a la cooperación decidida de la Guardia Civil, a la serenidad de los vecinos y a los trabajos de la Brigada de Bomberos del Ayuntamiento, no se han tenido que lamentar desgracias personales, excepción hecha de un Guardia Civil herido de consideración en una pierna. y de un marinero, vecino del Grao, herido más levemente...” En la misma revista se publica una relación de los daños causados por esta inundación, que ascienden a más de 7.8 millones de pesetas, de las cuales unas 200.000 corresponden a 16 casas totalmente ruinosas”.

De inundaciones menores hay constancia periódicamente en la actualidad, habitualmente se producen pequeñas inundaciones, como las ocurridas en 1990 (episodio en el que además el río Anna se encuentra muy próximo a desbordarse a su paso por el núcleo urbano) en algunos barrios debidas a lluvias in situ y a una red de drenaje incapaz o con un mantenimiento insuficiente. En 2006 se producen inundaciones en la vecina localidad de Nules.

Estudios anteriores.

“Dinámica fluvial de la plana de Levante” Trabajo publicado por el Instituto Geominero de España (IGME) en el libro “Geología y prevención de daños por inundaciones” (1985).

Se basa en el estudio de sedimentos para determinar la capacidad de transporte del agua, y en estudios hidráulicos e históricos. En lo que afecta a Burriana este estudio considera la desembocadura del Mijares considerando el río Anna como un anexo de este. Este estudio concluye con la necesidad de realizar estudios más detallados y señala algunos posibles puntos


PIRH 2008 4

críticos.

“Mapa geocientífico de la provincia de Castellón” Mapa editado en 1989, por la Agencia del Medio Ambiente que dependía de la Conselleria de Medio Ambiente. Se realizó utilizando como base cartográfica el mapa a escala 1:200000 del IGN. Basado en estudios geomorfológicos e históricos, apoyado en el proyecto “Inundaciones históricas y mapas de riesgos potenciales”, de la Dirección general de obras hidráulicas, dependiente del MOPU, para la cuenca del Júcar.

El estudio distingue cuatro niveles de riesgo:

1: La tonalidad gris oscuro indica riesgo alto de inundación, con periodos de retorno entre 5 y 10 años. En estas zonas recomienda limitar al máximo la realización de obras.

2: Las zonas verde turquesa indican un riesgo medio, con periodos de retorno entre 10 y 25 años. Se califican como zonas desfavorables para las construcciones.

3: El color azul celeste indica áreas con riesgo bajo, con periodos de retorno de más de 25 años, y que no son apropiadas para la instalación de grandes estructuras sin los pertinentes estudios de detalle.

4: El verde representa zonas estacionalmente inundadas. Zonas deprimidas, cercanas al litoral, frecuentemente inundadas. Según el propio estudio, se sobreentiende que “El riesgo de inundación, por estar previsto (por evidente) no representa un peligro grave”. Se trata a menudo de albuferas, marjales, etc...

3

2

4

1


PIRH 2008 5

“Plan de Acción Territorial de Riesgos de Inundación de la Comunidad Valenciana” El PATRICOVA se basa en la cartografía temática titulada “Delimitación del riesgo de inundación a escala regional en la Comunidad Valenciana” y publicada por la COPUT (Conselleria d’obres públiques, urbanisme i transport) en 1997, el cual se apoya en otro trabajo publicado por la misma conselleria en 1992 titulado “Medidas territoriales y de control de las inundaciones y análisis de cinco prototipos de trazado de mapas de riesgo de inundación”.

Estos estudios se basan en la cartografía a escala 1:50000

Distingue entre 6 zonas de riesgo, en función del calado y de la probabilidad de que se produzca una inundación:

Riesgo 1. Cuando la probabilidad de que en un año cualquiera se sufra al menos una inundación es superior a 0,04 (equivalente a un periodo de retomo inferior a 25 años, con un calado máximo generalizado alcanzado por el agua superior a 80 cm.

Riesgo 2. Cuando la probabilidad de que en un año cualquiera se sufra al menos una inundación se encuentra entre 0.04 y 0.01 (equivalente a un periodo de retomo entre 25 y 100 años). con un calado máximo generalizado alcanzado por el agua superior a ochenta centímetros (80 cm).

Riesgo 3. Cuando la probabilidad de que en un año cualquiera se sufra al menos una inundación es superior a 0.04 (equivalente a un periodo de retorno inferior a 25 años). con un calado máximo generalizado alcanzado por el agua inferior a ochenta centímetros (80 cm).

Riesgo 4. Cuando la probabilidad de que en un año cualquiera se sufra al menos una inundación se encuentra entre 0.04 y 0.01 (equivalente a un periodo de retorno entre 25 y 100 años). con tul calado máximo generalizado alcanzado por el agua inferior a ochenta centímetros (80 cm).

Riesgo 5. Cuando la probabilidad de que en un año cualquiera se sufra al menos una inundación se encuentra entre 0.01 y 0.002 (equivalente a un periodo de retomo entre 100 y 500 años). con un calado máximo generalizado alcanzado por el agua superior a ochenta centímetros (80 cm).

1

3

6

5

2


PIRH 2008 6

Se proponen medidas estructurales y de restauración hidrológica-forestal para disminuir el riesgo de inundación. En el caso de Burriana, se propone con una prioridad alta la prolongación del dique derecho y la elevación del actual, incrementando el riesgo en el margen izquierdo. Se propone la alternativa de prolongar los dos diques. Paralelamente se propone la restauración hidrológico-forestal de 4360 Ha (el 20% de la cuenca) con una prioridad baja, se estima que con esta medida se podría reducir en un 13% el caudal máximo.

Normativos: Norma básica de Protección Civil.

Indica en su capítulo tres la necesidad de elaborar planes de acción territoriales y municipales.

Orden de 8 de marzo de 1999, Conselleria de Obras Públicas, Urbanismo y Transportes publicada en el Diario Oficial de la Generalitat Valenciana núm. 3.456, de 17 de marzo de 1999.

Declaró de necesaria observancia, en la redacción de los planes urbanísticos o territoriales que se formulasen en la Comunidad Valenciana, la Cartografía Temática publicada por dicha Conselleria sobre “Delimitación del riesgo de inundación a escala regional en la Comunidad Valenciana”, que ilustraba y delimitaba las zonas de nuestro territorio sometidas a riesgo de inundación apreciable.

Acuerdo de 28 de enero de 2003, del Consell de la Generalitat, por el que se aprueba definitivamente el Plan de Acción Territorial de carácter sectorial sobre Prevención del Riesgo de Inundación en la Comunidad Valenciana (PATRICOVA). [2003/1034], entrando en vigor la normativa urbanística contemplada en este plan.

Establece limitaciones urbanísticas según las zonas de riesgo antes mencionadas. Con respecto al suelo no urbanizable (SNU) afectado por riesgo de inundación, este no podrá ser clasificado como urbano o urbanizable (art. 22) , también establece que para los proyectos afectados por el riesgo de inundación que no estén aprobados definitivamente hace falta realizar estudios de inundabilidad, para desclasificar el suelo o determinar medidas de protección que hagan viable el proyecto (y que no provocan un aumento del riesgo en otras zonas).

También indica que “todas las actuaciones habrán de tener en cuenta la identificación de las vías naturales como preferentes para el posible flujo desbordado. En particular, los planes generales limitarán los usos en el en torno a las marjales porque estas puedan actuar como zonas de desbordamiento natural, y evitar los impactos futuros que pudieran incidir negativamente en contra de su mantenimiento como zonas de interés ambiental”.

Curiosamente, siguiendo la definición de cono de inundación dada en artículo 11, la mitad de Borriana formaría parte del cono de inundación de un supuesto desbordamiento en el puente de la Mota.

Área de estudio. Para elaborar el presente estudio se hace necesario conocer la cuenca receptora del río, así como su plana de inundación.

La cuenca drena las aguas de la vertiente norte del extremo oriental de la Sierra de Espadán, estribación oriental del sistema Ibérico, ocupando la totalidad de los términos municipales de Alcudia de Veo, Eslida, Sueras y Tales y parte de los términos de Aín, Alquerías, Artana, Betxí, Borriana, Fanzara, Vila-Real y Onda. Unos 240 km2 ocupados mayoritariamente por bosques, predominando el alcornoque y el pino rodeno que progresivamente han sufrido pérdidas importantes de cobertura debido por una parte a los frecuentes incendios forestales y a las


PIRH 2008 7

transformaciones agrícolas en las zonas mas planas, además del notable crecimiento urbanístico experimentado en las últimas décadas.

Al pie de la sierra de espadán se extiende la Plana de Burriana, constituida por depósitos aluviales y que en su parte mas septentrional se remonta hasta los 240 metros de altitud en los alrededores de Onda.

La zona objeto de la simulación hidráulica corresponde al abanico aluvial del río Anna, cuya coronación se encuentra entre los actuales puentes de la N-340 y RENFE, a una altitud de 25 metros y a cinco kilómetros del mar Mediterráneo. La mayor parte del terreno esta dedicado al cultivo de cítricos, aunque en la actualidad se ha experimentado un notable crecimiento urbanístico.


PIRH 2008 8

Topografía Se distingue claramente la parte meridional de la cuenca, muy montañosa con pendientes que a menudo superan el 50%, que corresponde a la Sierra de Espadán, con relieves en cuesta e incluso

Límites simulación


PIRH 2008 9

“hogbacks”, con crestas abruptas y lomas más suaves. La máxima elevación, la constituyen el pico de La Rápita (1106m) y el pico Espadán (1083m). Las zonas más septentrionales y orientales presentan una topografía mucho mas suave, con pendientes del orden del 2%

Cuenca (1:50000, 1:10000, pendientes) / Plana (1:1000 a 1:5000 “escalones”)


PIRH 2008 10

Geología En la cuenca de cabecera se distinguen claramente dos unidades geomorfológicas distintas. La mitad suroeste la ocupa la abrupta Sierra de Espadán, de edad secundaria. mientras la mitad noreste, con una topografía mucho más suave, la forman los depósitos fluviales del cuaternario que constituyen la plana de Burriana.

La Sierra de Espadán constituye una alineación montañosa triásica con alternancia ácido-base en los materiales geológicos y en los suelos; posee un gran interés tectónico y un modelado geomorfológico caracterizado por abruptas crestas y lomas más suaves y redondeadas, pasando en pocos kilómetros desde el nivel del mar hasta los 1.106 m del pico de la Rápita. Existe un marcado predominio del Triásico inferior y medio, no obstante, dada su gran complejidad, también abundan los materiales jurásicos y, a través de los pliegues y fallas que la conforman afloran los materiales paleozoicos en términos municipales como Higueras, Pavías, Villamalur y Torralba. Los tres elementos del terreno triásico (areniscas, calizas y margas), que dominan en el Parque Natural de la Sierra de Espadán, imprimen un carácter particular tanto en la orografía como la hidrografía de la región que ocupa. Las areniscas, entre las que destacan las del Buntsandstein, compuestas por granos angulosos de sílice, aparecen en capas superpuestas, permeables y de espesor variable, dispuestas en posición oblicua, dando lugar a montañas de gran elevación, angulosas y con agudas crestas, cuya inclinación ocasiona profundos barrancos o torrenteras, donde las aguas que no resbalan, filtran dando lugar a numerosas fuentes. Suelen contener minerales como cobre, cobalto, cinabrio. Las margas se presentan en forma de talud en las faldas de las montañas de rodeno o en forma de colinas redondeadas y surcadas de angostos barrancos; suelen llamar la atención el brillo y el color (rojizo, amarillento o morado) de sus cristales de yeso, a lo que deben su denominación de margas irisadas.

La sierra está formada por un inmenso anticlinal, en el cual, la disposición de los materiales que lo conforman queda modificada por numerosos pliegues, fallas, encabalgamientos simples e inversos, confiriéndole gran relevancia tectónica.


PIRH 2008 11

La plana de Burriana está constituida en su mayoría por depósitos pliocuaternarios de diferente naturaleza, los cuales forman un suave glacis que se extiende hasta la costa actual. Se encuentra en un ambiente de acumulación desde su origen en el Mioceno, y se encuentra rodeada por una orla de depósitos de piedemonte del Pleistoceno medio. Estos depósitos dan paso aguas abajo a depósitos fluviales del Pleistoceno superior, de los que se superponen varios mantos de arroyada y compuestos fundamentalmente por arcillas con cantos y costras, y el abanico aluvial deltáico del propio río Anna. La franja prelitoral la forman limos de albufera del Holoceno y finalmente, la franja más litoral se encuentra formada por cordones litorales de gravas y arenas.

Litología y clasificación hidrológica del suelo, cuenca del río Anna


PIRH 2008 12

Red Hidrográfica. El río Anna, llamado así mismo Río Veo o Rio Seco de Bechí, debido probablemente a que su régimen pluvio – mediterráneo lo mantiene seco gran parte del año, está situado al sur del río Mijares. Su cuenca abarca 238.7 km2, su longitud es de 42 km y recorre un desnivel de 1000 m con un caudal medio (Septiembre-Mayo) de 8m3/s. La altitud media es de 330m.

El río Veo se forma en la vertiente norte de la Sierra de Espadán, al NW del núcleo de Alcudia de Veo por la unión de varios barrancos, principalmente el Xinquer. Aguas abajo de Alcudia de Veo el río es conocido con este nombre y ya en el término de Tales, recibe por su margen izquierdo el barranco de Castro proveniente de Sueras. Aguas abajo de esta confluencia, el rio recibe el nombre de Río Sonella, que cruza el término de Onda por el sur.

Ya en el término de Betxí, recibe por su derecha las aguas de la rambla de Artana (A menudo se usa la denominación de río Anna para esta rambla). Ya en el término de Vila-Real confluye la rambla de Onda, y finalmente, a la altura de la N-340 confluyen pequeños barrancos que drenan parte del término de Vila-Real.

En el término municipal de Alcudia de Veo sus aguas se recogen en el Embalse de Onda o Benitandús, a 306 m. de altitud. Se trata de un pequeño embalse de 1 Hm3 de volumen utilizado para riego que ocupa una superficie de 0,1 hectáreas. La altura de la presa es de 38 metros y la longitud de coronación es de 119 metros. El aliviadero es de compuertas con una capacidad de 95 m3/s, la abertura de estas es de cinco metros de anchura por cuatro de altura.


PIRH 2008 13

Jerarquización según Strahler:

Aguas arriba de la N-340, recibe las aguas que se recogen al norte de onda y al sur del mijares. A partir de este punto el pasa bajo el puente del ferrocarril y la CV18 antes de pasar junto al núcleo de Burriana hasta desembocar en el mar en el paraje de El Clot.

La red, con una morfología dendrítica sigue una clara tendencia principal NW-SE y SW-en, de acuerdo con la estructura de dirección Ibérica por la que discurre. Los canales en el curso alto del rio presentan una sección trapezoidal, encajándose a menudo en profundos barrancos, en el curso bajo, y en algunas áreas de topografía suave del interior los canales siguen presentando una sección trapezoidal que corresponde al lecho menor encajado en su propia llanura de inundación.


PIRH 2008 14

Perfil longitudinal Río Anna Exageración vertical: 50x


PIRH 2008 15

Usos del suelo. Para realizar el presente estudio se ha clasificado el suelo según tres usos diferenciados: Suelo urbanizado, Cultivos correspondientes en su práctica totalidad a cítricos, y Terrenos forestales, básicamente pinares y alcornocales. Para la aplicación del método del SCS se han asimilado estas tres clases a terreno impermeable, plantaciones forestales de aprovechamiento medio y masa forestal media.

Como se puede observar en el mapa de usos del suelo Corine Land Cover (2000) Las masas forestales (verde) ocupan la zona mas elevada y montañosa de la cuenca (W) mientras que los cultivos (amarillo) y núcleos urbanos (rojo) predominan en la parte mas baja y llana.

Debido al notable crecimiento urbanístico experimentado en los últimos años y al aumento de los cultivos de cítricos se ha modificado el mapa de usos antes citado utilizando fotografía aérea más reciente.

Perfil longitudinal río Anna, desembocadura.

0 2500 5000 7500 10000 12500

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Distancia (el clot=0m)

met

ros

sobr

e el

niv

el d

el m

ar


PIRH 2008 16

Clima (pluviometría) El clima de esta zona se puede calificar de Mediterráneo septenrional, clasificado como semihúmedo-mesotermo según Thornthwaite.

Las precipitaciones máximas se concentran al principio del otoño, como consecuencia de la gota fría. Los inviernos son suaves y los veranos cálidos, y durante todo el año la oscilación térmica diaria es escasa. La temperatura media es de 17ºC, la máxima de 25ºC en Agosto la mínima de 10,5ºC en Enero.

Mapa de usos del suelo Corine Land Cover 2000


PIRH 2008 17

El golfo de Valencia pese a presentar una precipitación media anual modesta se caracteriza por las mayores intensidades horarias y precipitaciones en 24 horas de la península Ibérica, de hecho ocasionalmente en un mes se puede concentrar el 50% de la precipitación anual. Es frecuente encontrar valores de precipitación máxima en 24 horas entorno a los 300 mm. En Burriana se registraron 309 mm/m2 en 24 horas en 1990, en Zucaina se recogieron 325 mm en 1945 y 318 mm en 1922. Además el 80% de la precipitación diaria se produce en 12 horas y el 50% de ésta se puede producir en una hora. Los días 10 y 11 de octubre de 1956 se registraron las máximas precipitaciones en 24 horas en 6 observatorios.

L'Alcora: 132 mm

Almassora: 162.3 mm

Betxí: 241 mm

Nules: 270.5 mm

Onda (pantano): 230 mm

Vila-Real: 147 mm

San Mateu: 158 .5 mm


PIRH 2008 18

Metodología de trabajo.

Lluvia de proyecto Dada la escasez de datos de precipitación se ha optado por recurrir por una parte a la publicación del Ministerio de Fomento “ Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”, de la que se han obtenido las precipitaciones máximas en 24 horas, para los periodos de retorno de 25, 100 y 500 años, obteniéndose unos valores de 168mm 229mm y 309mm respectivamente.

En comparación con estos resultados cabe resaltar que la única estación con suficientes datos de precipitación máxima diaria situada en Zucaina (fuera de la cuenca estudiada, al norte de ésta), que dispone de datos tomados desde 1916, presenta dos sucesos con una precipitación mayor de 300 mm. Se dispone además de los datos de precipitación correspondientes al episodio habido el 10 y 11 de octubre de 1956, asociado a la última inundación conocida.

Teniendo en cuenta los métodos de transformación lluvia – escorrentía que se han utilizado y el tiempo de concentración de la cuenca (unas 10 horas), se hace necesario además obtener un patrón de lluvia con una distribución horaria ya que esta distribución influirá notablemente en la forma del hidrograma obtenido con el modelo hidrológico. Por la falta de datos de precipitación horaria se ha optado por construir un hietograma sintético mediante el método de bloques alternados, calculando la precipitación en bloques de una hora. Para obtener estos bloques se han empleado las curvas IDF desarrolladas por Témez (1966) que permiten partir del dato de lluvia en 24 horas para estimar unos valores de precipitación para duraciones más cortas.

La importancia de la distribución horaria de la precipitación se hace patente en la siguiente gráfica, que compara el hidrograma generado por el modelo hidrológico para la tormenta de diseño indicada (en rojo) con una precipitación equivalente pero de intensidad constante (azul):

Modelo hidrológico Modelo agregado utilizando HEC-HMS, construido usando HEC-GeoHMS. entre las diferentes


PIRH 2008 19

posibilidades que ofrece este software se ha usado el método del SCS, y el método de Muskingum-Cunge.

Método del SCS En 1972 el Servicio de Conservación de Recursos Naturales de EE.UU. (Natural Resources Conservation Service – NRCS), originalmente llamado Servicio de Conservación de Suelos (Soil Conservation Service - SCS) desarrolló un método sencillo para calcular la lluvia efectiva como una función de la lluvia acumulada, la cobertura del suelo, el uso del suelo y las condiciones de humedad.

Para la tormenta como un todo, la altura de precipitación efectiva o escorrentía directa Pe es siempre menor o igual a la profundidad de precipitación P; de manera similar, después de que la escorrentía se inicia, la profundidad adicional del agua retenida en la cuenca Fa es menor o igual a alguna retención potencial máxima S; como se aprecia en la Figura.

Existe una cierta cantidad de precipitación Ia (Abstracción inicial antes del encharcamiento) para la cual no ocurrirá escorrentía, luego de eso, la escorrentía potencial es la diferencia entre P e Ia. La hipótesis del método del SCS consiste en que las relaciones de las dos cantidades reales y las dos cantidades potenciales son iguales, es decir: Fa/S=Pe/(P-Ia). Según el principio de continuidad P=Pe+Ia+Fa, y combinando estas ecuaciones se tiene que:

la cual es la ecuación básica para el cálculo de la profundidad de exceso de precipitación o escorrentía directa de una tormenta utilizando el método SCS. Al estudiar los resultados obtenidos para muchas cuencas experimentales pequeñas, se desarrolló una relación empírica: Ia=0.2S

Al representar en gráficas la información de P y Pe para muchas cuencas, el SCS encontró curvas características. Para estandarizar estas curvas, se define un número adimensional de curva CN, tal que 0 < CN < 100. Para superficies impermeables y superficies de agua CN = 100; para superficies naturales CN<100. El número de curva y la retención potencial máxima S se relacionan por, S=(1000/CN)-10 (S en pulgadas).

Una vez calculada la lluvia neta, es decir la precipitación que llegará a producir escorrentía, se debe calcular el hidrograma de salida de la cuenca.


PIRH 2008 20

El hidrograma de un flujo representa el caudal en función del tiempo, en un lugar dado de la corriente. Constituye una expresión integral de las características fisiográficas y climáticas que rigen las relaciones entre la lluvia y la escorrentía de una cuenca de drenaje particular.

Existen diversos procedimientos de cálculo para la obtención de los hidrogramas de una cuenca pero aquí se ha utilizado el Hidrograma adimensional del Soil Conservation Service (SCS). Es un hidrograma unitario sintético que expresa la relación del caudal q con respecto al caudal pico qp y del tiempo t con respecto al tiempo de ocurrencia del pico en el hidrograma unitario, Tp. Los valores de qp y Tp pueden estimarse usando un modelo simplificado de un hidrograma triangular tal como se muestra en la figura donde el tiempo esta dado en horas y el caudal en (m3/s) por altura de lámina de precipitación.

El Soil Conservation Service sugiere que el tiempo de recesión puede aproximarse como 1,67Tp. Adicionalmente, un estudio de los hidrogramas unitarios de muchas cuencas rurales grandes y pequeñas indica que el tiempo de retardo tp ≈ 0.6× tc, donde tc es el tiempo de concentración de la cuenca. Como muestra la figura 9, el tiempo de ocurrencia del pico Tp puede expresarse en términos del tiempo de retardo tp y de la duración de la lluvia efectiva tr.

Método de Muskingum-Cunge El método de Muskingum fue presentado por McCarthy (1938) y maneja relaciones caudal-almacenamiento variables. Este método modela el almacenamiento en un cauce mediante la combinación de dos tipos de almacenamientos, tal como se muestra en la Figura:

− Un almacenamiento prismático, formado por un volumen de sección transversal constante a lo largo del cauce prismático.

− Un almacenamiento en cuña, formado por la diferencia entre los caudales de entrada y salida, o bien, por la pendiente de la lámina de agua en el tramo considerado.

Durante el avance de la avenida el caudal de entrada es mayor que el de salida y se forma lo que se denomina cuña positiva y durante la recesión el caudal de entrada es menor al caudal de salida, formándose una cuña negativa. El volumen de almacenamiento prismático es proporcional al caudal de salida, ya que se supone que el caudal de salida es proporcional al área de la sección del cauce:

Sp = KQ

El valor de K se considera igual al tiempo de tránsito de la onda de avenida a través del tramo. El volumen de almacenamiento por cuña es proporcional a la diferencia entre las entradas y las salidas:

Sc = KX(I - Q)


PIRH 2008 21

Donde X es un factor de ponderación tal que puede tomar valores entre 0 y 0,5, en función de la forma de almacenamiento en cuña. Cuando X = 0, no existe cuña, no hay curva de remanso y el almacenamiento en el cauce será tipo embalse: S = KQ. En este caso se produciría la máxima atenuación posible. Cuando X = 0,5; se dice que la cuña está completamente desarrollada y no existiría atenuación alguna del pico. En cauces naturales muy caudalosos y de baja pendiente, X suele ser próximo a 0 y será más cercano a 0,5 cuanta más pendiente y menos caudal tenga el cauce. En ríos españoles, en general poco caudalosos, se puede tomar como media un valor de 0,3 a 0,35.

Cunge (1969) propuso un método basado en el de Muskingum, pero que tiene en cuenta algunos conceptos tomados de la aproximación de la onda cinemática. La ecuación de Muskingum, en la notación utilizada para la onda cinemática, puede escribirse como:

En la cual, los coeficientes C1, C2 y C3 dependen de los parámetros K y X. Cunge demostró que cuando K y Δt se toman como constantes, esta es una solución aproximada de las ecuaciones de onda cinemática, siendo los valores de K y X iguales a:

Donde Δx es la longitud del tramo considerado, ck es la celeridad de la onda de avenida correspondiente a Q y B, B es el ancho de la superficie de agua y S0, la pendiente media de dicho tramo de cauce.

Este método tiene la ventaja de que la solución se obtiene a través de una ecuación algebraica lineal, lo que permite que el hidrograma pueda obtenerse sólo en las secciones requeridas en lugar de todos los puntos de la malla como requiere el modelo de onda cinemática, lo que también producirá una menor atenuación numérica.

En España se acostumbra calcular el factor K, considerando válida la aproximación de la onda cinemática y la ecuación de resistencia de Manning, por lo cual, la celeridad, ck sería igual a 5/3 la velocidad de la onda de avenida. Si calculamos la velocidad de la onda como Δx/T, donde T es un tiempo de concentración del fluido en el tramo y utilizamos para calcularlo la fórmula de Témez, se llega a la siguiente ecuación para K:

Procesado de los datos.

Topografía Para la modelización de la cuenca se ha utilizado la cartografía 1:10000 del ICV (Instituto Cartográfico Valenciano) en formato vectorial, rasterizado y corregido para conseguir una


PIRH 2008 22

superficie hidrológica válida rellenando cuencas cerradas y eliminando algunos triángulos planos del MDT original, además usando la topografía de los principales barrancos se ha forzado el archivo raster para forzar al Geo-HMS a que reproduzca lo mas fielmente posible la morfología de los barrancos. Finalmente el software permite delinear las subcuencas, así como calcular sus parámetros espaciales: área, perímetro, longitud, desnivel...

Clasificación del suelo Por otra parte se han creado archivos raster conteniendo la clasificación hidrológica de sus suelos, en función de la Litología según el ICV, y los usos del suelo. Para los usos del suelo se han distinguido tres usos:

Uso Descripción Usos método SCS A B C

Forestal Pinar, Alcornocal, cultivos abandonados, matorral

Masa forestal media 40 60 69

Cultivo de secano Algarroba, almendros, olivos Plantaciones regulares de aprovechamiento forestal pobre

40 60 72

Cultivo arbó Naranjal Plantaciones regulares de aprovechamiento forestal medio.

34 54 69

Urbano Zona impermeable. 93 94 95

Cruzando estos archivos raster se obtiene otra malla con los distintos valores del numero de curva, a partir de este dato GeoHMS calcula para cada una de las subcuencas un numero de curva medio.

Posteriormente se generan los archivos para su uso con HMS.

Los parámetros para aplicar el método de Muskingum-Cunge se han obtenido a partir de fotografía aérea, cartografía, y medidas y fotografías tomadas in situ.

Modelo hidráulico Guad2D es un programa de simulación de ondas de avenida. El principio básico del modelo bidimensional que subyace en el módulo de cálculo de

GUAd2D es que el movimiento del fluido se supone gobernado por los principios fundamentales de conservación de la masa y segunda ley de Newton en dos direcciones horizontales. Esta aproximación lleva asociadas las mencionadas hipótesis que definen el modelo de aguas poco profundas (St. Venant). De entre ellas, es destacable la de distribución hidrostática de presiones. En términos matemáticos, adoptan la forma de ecuaciones en derivadas parciales. Se trata de un sistema hiperbólico no lineal de leyes de conservación para problemas no permanentes. La fricción se modela a partir de leyes semi-empíricas importadas de la teoría unidimensional en equilibrio. Son necesarias condiciones iniciales y de contorno para la resolución del sistema. El dominio donde se mueve el flujo se subdivide o discretiza en un conjunto de celdas cuadradas estructuradas para su resolución numérica y se aplican las leyes de conservación para determinar las variables del flujo en los centros de las celdas. La elección de la malla es un factor importante en la simulación numérica. El mallado se genera a partir de información cartográfica. Respecto a


PIRH 2008 23

la técnica de

resolución de las ecuaciones, se usa un método de volúmenes finitos porque tratan de combinar lo mejor de los métodos de elementos finitos, su flexibilidad geométrica, con lo mejor de los métodos en diferencias finitas, su flexibilidad en la definición del flujo discreto (valores discretos de las variables dependientes y sus flujos asociados).

La presencia de pendientes elevadas, valores altos de rozamiento y cambios fuertes dentro de una geometría irregular representan una dificultad que puede conducir a importantes errores numéricos presumiblemente producidos por el tratamiento numérico de los términos fuente.

Recientes contribuciones en el estudio de problemas con términos fuente ponen de manifiesto que están presentes en gran número de problemas de interés tecnológico. Vázquez-Cendón (1994) propuso una metodología general, para extender algunos de los esquemas descentrados clásicos al caso de leyes de conservación con términos fuente. La adaptación de estas técnicas a las ecuaciones de lámina libre siguiendo el trabajo de Murillo y col. (2006) ha sido utilizada para resolver el flujo.

Procesado de los datos.

Modelo del terreno. Se ha utilizado como base la topografía municipal de Burriana y Las Alquerías, a escala 1:5000 para las zonas rurales y 1:1000 para las zonas urbanas, además se ha utilizado como apoyo la cartografía 1:10000 del Instituto Cartográfico de Valencia (ICV). Para el proceso de estos datos se ha utilizado el software TOPOCAL para la creación de un modelo digital del terreno (MDT), apoyándose para ello en ortofotomapas y fotografías aéreas datadas desde 1990 hasta 2005. Una vez obtenido el MDT se convierte este a formato raster tomando cotas del terreno cada 10m para su introducción en Guad2D. Partiendo de modelos menos precisos para delimitar el área a modelizar hasta alcanzar los 10m de resolución.

El modelo usado finalmente consta de una malla de 518700, con celdas de 10 por 10m. El archivo ASCII generado para su importación desde Guad2D ocupa 3MB

Al terreno original se le han añadido después las principales carreteras, el núcleo urbano actual y los proyectos urbanísticos recogidos en el concierto previo al futuro plan general de ordenación urbana. De este modo se han construido diferentes modelos:

Terreno original: sin carreteras, diques ni edificaciones.

Terreno actual: Incluyendo los diques, las carreteras principales, y las manzanas simplificadas del actual casco urbano, para simular estas manzanas se han construido como polígonos cerrados de 0.5m de altura.

Terreno previsto: Al terreno actual se le han añadido las nuevas áreas urbanas previstas en el concierto previo, suponiendo que estas representan una sobreelevación del terreno de 0.5m. Sobre estas áreas se han incorporado las manzanas de un modo similar al anteriormente citado.

Terreno previsto y canal norte: Además, en el concierto previo se aprecia la existencia de un canal evidenciado por una franja calificada de dominio hidráulico y protección del dominio hidráulico, que enlaza el cauce del río por el norte de este con el mar. Sin más datos que el trazado en planta de este canal se ha supuesto uno de forma trapezoidal con pendiente constante.

Utilizando diferentes SIG se ha creado otro archivo ráster a partir de ortofotomapas y del plano del actual concierto previo, con el mismo tamaño de píxel y con la misma extensión que el terreno conteniendo los diferentes valores del numero de Manning asociados a los distintos usos del suelo. Posteriormente se ha modificado este para adaptarlo a cada uno de los modelos del terreno empleados y se ha procesado de forma similar a la topografía para su importación desde


PIRH 2008 24

Guad2D

Finalmente se han introducido en Guad2D estos datos, añadiendo como condiciones de contorno aguas arriba los hidrogramas generados con HEC-HMS y como condiciones de contorno aguas abajo una altura de la lámina de agua constante de 0.3m considerando esta como la sobreelevación del nivel dResultados obtenidos:

Modelo meteorológico: De las curvas IDF propuestas por Témez se ha calculado la precipitación máxima para intervalos de una a doce horas, a partir de los cuales se han construido los correspondientes hietogramas sintéticos, utilizando el método de bloques alternados.

Hietograma obtenido para la precipitación correspondiente al suceso del 11 de Octubre de 1956: Basándonos en el libro "Máximas lluvias diarias en la España peninsular" del MOPU se ha estimado la precipitación máxima diaria para los periodos de retorno de 25, 100 y 500 años (equivalente a probabilidades del 4, 1 y 0.2%). Este dato se ha corregido con un factor de simultaneidad espacial, según recomendaciones de la Agencia Catalana del Agua. Este factor equivale a K=1-Log(S/15) donde S es la superficie de la cuenca en km2. En nuestro caso este coeficiente resulta ser de 0.84

12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:0010Oct1956 11Oct1956

Pre

cip

(MM

)

0

20

40

60

80

100

120

140

1956 GAGE PRECIP-INC


PIRH 2008 25

T(años) 2 5 10 25 50 100 200 500 Pmax 70,48 104,64 131,2 167,84 197,12 228,88 262,48 308,8 P'max 59,2 87,9 110,21 140,99 165,58 192,26 220,48 259,39

Utilizando el método antes descrito se ha diseñado un hietograma para cada uno de los periodos de retorno considerados:

Azul: Periodo de retorno de 500 años. Rojo: Periodo de retorno de 100 años. Verde: Periodo de retorno de 25 años.

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:0001Jan2000

Prec

ip (M

M)

0

20

40

60

80

100

120

140

308K GAGE PRECIP-INC 229K GAGE PRECIP-INC 167K GAGE PRECIP-INC


PIRH 2008 26

Modelo hidrológico: Modelo Generado usando HEC Geo-HMS, introducido en HMS:

Comparación temporal del hietograma introducido con el hidrograma obtenido, se observa un tiempo de retraso de cuatro horas, que correspondería con el tiempo de concentración de la cuenca.


PIRH 2008 27

Comparación de modelos: Utilizando el hietograma correspondiente al episodio de 1956 se ha usado HMS para determinar el hidrograma de entrada del tramo final del río, comparando las condiciones actuales de la cuenca con las de 1956.

La línea roja, ligeramente inferior, representa el resultado para las condiciones de uso del suelo de 1956, mientras que la línea azul representa el resultado dadas las condiciones actuales. Utilización de distintos métodos de cálculo del tiempo de tránsito de los canales:

Prec

ip (M

M)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:0001Jan2000 02Jan2000

Flo

w (cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

167K GAGE PRECIP-INC ANNA RUN:167K-08O FLOW-IN

12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:0010Oct1956 11Oct1956

Flo

w (cm

s)

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

ANNA RUN:56-08-ORIGINAL FLOW-IN ANNA RUN:56-56-ORIGINAL FLOW-IN


PIRH 2008 28

Rojo: método utilizado: Tiempo de retardo equivalente a un 60% del tiempo de concentración. Verde: método Muskingum. Utilizando como valor el tiempo anterior.. Negro: Muskingum Cunge, canal trapezoidal. Azul: Muskingum Cunge 8 puntos. Al valor de precipitación máxima en 24horas utilizado para calcular la tormenta de diseño se le ha aplicado un factor de corrección por simultaneidad espacial de 0.84, calculado en función de la superficie.

Resultados de aplicar el factor corrector de simultaneidad a la precipitación. (0.84) Utilizando los hietogramas correspondientes a las tormentas diseñadas para los periodos de

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:0001Jan2000 02Jan2000

Flo

w (cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

ANNA RUN:167-08O FLOW ANNA RUN:167K-08O FLOW

12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:0010Oct1956 11Oct1956

Flo

w (cm

s)

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

ANNA RUN:21-56 FLOW ANNA RUN:111-56 FLOW ANNA RUN:112-56 FLOW ANNA RUN:P2-56 FLOW


PIRH 2008 29

retorno de 25, 100 y 500 años se han obtenido los hidrogramas de salida del modelo.

Verde: T=500 años, Rojo: T=100 años, Azul: T=25 años.

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:0001Jan2000 02Jan2000

Flo

w (cm

s)

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

ANNA RUN:167K-08O FLOW ANNA RUN:229K-08O FLOW ANNA RUN:308K-08O FLOW


PIRH 2008 30

Modelo hidráulico:

Además de los mapas de zonas inundables, se ha considerado interesante obtener los hidrogramas del flujo desbordado en distintas zonas:

Caudal de entrada, Aguas arriba del puente del ferrocarril.

Hidrograma de salida, se considera todo el litoral.


PIRH 2008 31

El flujo desbordado por el margen derecho entra en la ciudad por el oeste. Hidrograma de entrada a la ciudad por el camino de Onda:

Aguas abajo del casco urbano actual, margen derecho.


PIRH 2008 32

Flujo desbordado por el margen izquierdo.

En el cauce principal, Hidrograma aguas abajo del puente de RENFE


PIRH 2008 33

Cruce con la CV18

Puente de la Mota


PIRH 2008 34

Entrada a "El Clot"


PIRH 2008 35

Perfiles NE-SW: Entrada:

A la altura del casco urbano:


PIRH 2008 36

Resultados complementarios. Utilizando HEC-RAS se ha simulado el puente e la mota para determinar su capacidad, a partir de 450m3/s el agua alcanza la plataforma del puente.

0 10 20 30 408

9

10

11

12

13

annadf 00 Plan: Plan 04 24/11/2008 F low: Flow 05

R S = 85 BR pont mota

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

C ri t PF 1

Ground

Bank Sta

.06

0 200 400 600 800 1000 12004

6

8

10

12

14

16

annadf00 Pl an: Plan 04 24/11/2008 Flow: Flow 05

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

LOB

ROB

anna df


PIRH 2008 37

Analogamente se ha simulado el canal auxiliar deducido del concierto previo, introduciendo distintos caudales. Q=600 m3/s

Q=900 m3/s

0 1000 2000 3000 4000 50000

5

10

15

20

25

30

canalaux00 Plan: Plan 01 07/11/2008 Flow:


Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG 11OCT2009 0600

Crit 11OCT2009 0600

WS 11OCT2009 0600

Ground

LOB

ROB

Anna Canalaux

0 1000 2000 3000 4000 50000

5

10

15

20

25

30



Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG 11OCT2009 0900

Crit 11OCT2009 0900

WS 11OCT2009 0900

Ground

LOB

ROB

Anna Canalaux


PIRH 2008 38

Sección tipo:

Sección tipo: desembocadura.

el mar producida por mareas barométricas.

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

7

8


RS = 2.5

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG 11OCT2009 0600

Crit 11OCT2009 0600

WS 11OCT2009 0600

Ground

Bank Sta

.011

0 20 40 60 80 1000

1

2

3

4

canalaux00 Plan: Plan 01 07/11/2008 F low:

R S = 01 c2

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

EG 11OC T 2009 0600

WS 11OC T 2009 0600

Ground

Bank Sta

.011


PIRH 2008 39

Conclusiones.

Las condiciones climatológicas del Mediterráneo occidental, con procesos hidrometeorológicos convectivos de tipo “gota fría” que producen extremas en otoño y la morfología de la cuenca receptora hacen de esta zona un lugar idóneo para el desarrollo de avenidas de extraordinaria violencia del tipo flash-flood. Según los modelos utilizados, el caudal punta podría llegar a cifras cercanas a los 2000 m3/s, cifra que sí bien puede parecer exagerada, en el caso de esta cuenca supondría unos 9 m3/s/km2 cifra alcanzada y superada en muchas otras pequeñas cuencas mediterráneas.

Como se observa en los diferentes modelos, cuando el caudal alcanza unos 450 m3/s se produce un desbordamiento del cauce principal a la altura del puente del ferrocarril, posteriormente se producen otros desbordamientos aguas abajo hasta que la inundación alcanza prácticamente todo el delta del río Anna, afectando unos cinco km de costa. La mayoría del área inundada presenta calados pequeños, inferiores a medio metro. Ante una lámina de agua de tan poco calado cualquier modificación del terreno puede suponer una modificación importante de la escorrentía, por lo que es muy importante que el modelo digital del terreno se asemeje al máximo al terreno real. Antes de emprender cualquier acción sería recomendable un estudio más detallado de la topografía.

El modelo de flujo desbordado recuerda a los testimonios que relatan el suceso de 1956, observándose una bifurcación de la inundación, una rama alcanza primero la zona noroeste del casco urbano mientras la otra alcanza el sur de la población

En cuanto a la influencia de las infraestructuras existentes en la escorrentía superficial, se pueden extraer principalmente tres conclusiones: El puente del ferrocarril no es determinante en el posible desbordamiento, la carretera CV-18 constituye un dique que modifica la escorrentía y provoca un esparcimiento aguas abajo disminuyendo el calado, además de un estancamiento aguas arriba aumentando el calado. Los diques existentes actualmente, si bien pueden evitar desbordamientos puntuales del cauce a su paso por la ciudad, no evitarían una inundación del


PIRH 2008 40

casco urbano, por producirse el desbordamiento aguas arriba. Por la misma razón ni las infraestructuras de defensa propuestas en el PATRICOVA ni el canal de desagüe existente en el planteamiento urbanístico tampoco evitarían dicha inundación. Si bien la propuesta del PATRICOVA de elevar únicamente el dique derecho del río permitiendo las inundaciones en el margen izquierdo no evitaría las inundaciones en el margen derecho, esta medida sería más efectiva prolongando el muro hasta la N-340. De todos modos actualmente existe en el margen izquierdo un polígono industrial (que incluye un matadero) además de algunos proyectos urbanísticos.

Las principales infraestructuras que podrían resultar afectadas son la CV-18 (al oeste y al norte, que une Nules y Burriana con Almazora) el ferrocarril, la CV-185 (que une Burriana y Vila-Real). Estas circunstancias provocarían el aislamiento de Burriana por el norte y el oeste, dificultando el tráfico con Vila-Real, Castellón y Almazora donde se hallan los hospitales más cercanos y donde a diario se desplazan miles de personas. Otros puntos sensibles que quedarían afectados son la subestación eléctrica y la potabilizadora que abastecen Burriana, una residencia de ancianos, el ayuntamiento (con sótano usado por la policía municipal), varios colegios, un centro de salud, el cuartel de la guardia civil, áreas industriales y un matadero. A esta lista habría que añadir gran cantidad de sótanos y bajos comerciales que podrían resultar muy dañados en caso de inundación.

Comparación de modelos. Comparando el estado de la cuenca en 1956 con el estado actual se observa poca variación en el hidrograma generado, ello puede ser debido a que la transformación de cultivos de secano en regadío ha compensado el aumento de las áreas urbanizadas. Por otra parte habría que evaluar el estado de la masa forestal, especialmente determinando las áreas afectadas por incendios forestales. Aunque este dato es de difícil comparación por no disponer de datos de 1956.

Aunque la inundación de 1956 se atribuye al puente del ferrocarril (posteriormente se modificó el trazado de éste aguas arriba) se puede observar que el desbordamiento del cauce se produce en la misma área. De igual manera parece desmentirse la hipótesis de Cavanilles de que el desbordamiento se debe a la elevación conocida como “la bota”, aunque si que es cierto que también se producen desbordamientos en esta zona, así como en otras aguas abajo. Uno de los modelos del terreno incluye un esbozo del canal izquierdo antes nombrado. De los resultados del modelo se desprende que este canal no supone una medida efectiva para evitar las inundaciones en el margen derecho aunque sin duda disminuiría los desbordamientos producidos aguas abajo. En el modelo utilizado este canal se desborda inundando algunas áreas del margen izquierdo. Es de suponer que un diseño adecuado del canal eliminaría este problema.

El desarrollo urbanístico según propone el concierto previo (suponiendo las distintas unidades de ejecución con una sobreelevación de medio metro) no provocaria un aumento considerable del área inundable aunque sí que lo haría con el calado en el núcleo urbano actual, además de en los bordes de algunas de las nuevas unidades de ejecución. Cabe destacar que gran parte del área inundable se encuentra ocupada por estas unidades, en este sentido sería importante incorporar al modelo original las cotas definitivas previstas en estos proyectos.


PIRH 2008 41

Medidas preventivas y correctoras. El Patricova propone algunas medidas interesantes, como la restauración hidrológico-forestal (según indica supondría una disminución del 20% de la escorrentía superficial) y especialmente medidas del tipo urbanístico, como limitar la urbanización en zonas inundables así como el uso del suelo en función del riesgo.

Es esencial en la planificación urbanística tener en cuenta las zonas de riesgo. Dado que gran parte del casco urbano actual se encuentra en zona inundable, sería interesante considerar más medidas que limitaran al máximo algunos usos, en especial la construcción de subterráneos.

Elaborar un Plan de Acción Municipal (PAM) frente al riesgo de inundaciones, según indica el PATRICOVA. Una medida de escaso coste que puede ser muy beneficiosa y que debería ir incluida en el PAM es la información a la población, tanto de las zonas con mayor riesgo como de las medidas a seguir en caso de emergencia. También sería necesaria una cooperación intermunicipal, tanto por lo que respecta a la alerta temprana, como en la conservación de la cuenca y el monitoreo del sistema hídrico.

El uso y la mejora de los modelos utilizados, calibrados y combinados con datos de precipitación en tiempo real, sería una herramienta muy útil para prevenir una inundación con una antelación de tres o cuatro horas, suficiente para tomar algunas medidas destinadas a disminuir los posibles daños. Para ello sería recomendable establecer estaciones de aforo. Dada la rápida respuesta de la cuenca y la alta intensidad de las precipitaciones sería interesante utilizar un modelo de precipitación lo mas preciso posible.

Permitir una franja inundable por el sur, en los alrededores del camino Ecce-Homo, para permitir la salida al mar de parte del agua. También se podría considerar la creación de dos áreas de sacrificio: permitir la inundación del área comprendida entre la CV-18 y el ferrocarril y la zona comprendida entre el casco urbano y los poblados marítimos. La primera zona podría afectar al núcleo de Las Alquerías y a la estación de RENFE, mientras que la segunda es objeto de proyectos urbanísticos.

La densa y bien estructurada red de acequias de riego que ocupa casi todo el término municipal es a su vez un importante sistema de drenaje que no se ha tenido en cuenta en este estudio. Su conservación y mantenimiento pueden ser especialmente importante para algunas zonas y en general se debería mantener esta red para garantizar el drenaje.


PIRH 2008 42

Mejoras futuras.

El uso y la mejora de los modelos utilizados, calibrados y combinados con datos de precipitación en tiempo real, sería una herramienta muy útil para prevenir una inundación con una antelación de tres o cuatro horas, suficiente para tomar algunas medidas destinadas a disminuir los posibles daños. Para ello sería recomendable establecer estaciones de aforo. Dada la rápida respuesta de la cuenca y la alta intensidad de las precipitaciones sería interesante utilizar un modelo de precipitación lo mas preciso posible construido a partir de datos de precipitación horaria. Otra opción ante la escasez de dichos datos sería recurrir a otros modelos existentes asimilables a esta cuenca.

El uso de HEC-HMS incorporando un modelo de cuenca cuasi-distribuida, permitiría el uso de datos de precipitación real obtenidos a partir de radar o incorporar las previsiones de los distintos modelos numéricos existentes.

Por lo que respecta al estado de la cuenca habría que definir con mayor precisión el estado de la masa forestal, pués como ya se ha indicado anteriormente no se ha tenido en cuenta el área deforestada por incendios. Mediante técnicas de teledetección se puede caracterizar la cuenca de una forma mucho más exacta.

La principal limitación que presenta el modelo hidráulico utilizado es el tamaño de la celda. En este modelo se ha utilizado un tamaño de 10x10m, resolución que por una parte resulta muy elevada para el modelo de la plana, pero puede resultar muy ajustada para el cauce del río (con anchuras inferiores a los 40 metros en algún punto) e inadecuada para representar el casco urbano. Una posible solución pasaría por construir modelos con diferente resolución para el cauce del río, para el núcleo urbano y para el conjunto.

Por otra parte un mayor conocimiento de los sucesos anteriores permitiría mejorar estos modelos y por ello se hace necesario una mayor investigación histórica, especialmente del suceso de 1956. Sería interesante entrevistarse con el mando de la Guardia Civil de Burriana (por el papel destacado que tuvo este cuerpo en aquél suceso) con el párroco, así como con historiadores y expertos locales.

Sería interesante incorporar el transporte de sedimentos, así como profundizar en el terreno de la geomorfología.


PIRH 2008 43

Referencias.

Legislación Decreto 156/1999, de 17 de septiembre del gobierno valenciano por el que se aprueba el plan especial ante el riesgo de inundaciones en la comunidad valenciana [1999/8250]. (DOGV núm. 3593, de 29.09.99)

Plan de Acción Territorial de Riesgos de Inundación de la Comunidad Valenciana. (PATRICOVA).

Acuerdo de 28 de enero de 2003, del Consell de la Generalitat, por el que se aprueba definitivamente el Plan de Acción Territorial de carácter sectorial sobre Prevención del Riesgo de Inundación en la Comunidad Valenciana (PATRICOVA). [2003/1034]

Resolución de 31 de enero de 1995, de la Secretaría de Estado de Interior, por la que se dispone la publicación del acuerdo del Consejo de Ministros por el que se aprueba la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones. (BOE de 14 de febrero de 1995)

Bibliográficas: Agència Catalana de l'Aigua. Departament de medi ambient, Generalitat de Catalunya. “Recomanacions tècniques per als estudis d’inundabilitat d’àmbit local” 2003.

Ana María Camarassa Belmonte: Genesis de avenidas en pequeñas cuencas semiáridas: La rambla de Poyo (Valencia). Cuad. Geografía nº48 p.81-104. Valencia. 1990 Ayala, F.J. Et al. IGME: “Geología y prevencion de daños por inundaciones” Madrid, 1985.

Departamento de desarrollo regional y medio ambiente, secretaría ejecutiva para asuntos económicos y sociales, Organización de Estados Americanos: “Manual sobre el manejo de peligros naturales, en la planificación del desarrollo regional integrado”. Washington DC, 1993

Diversos autores; Hydraulic design manual, Texas department of transport. Diversos autores; Delimitación del riesgo de inundación a escala regional en la Comunidad Valenciana Universitat Politècnica de València, ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente. (1997)

Dirección General de Carreteras, Ministerio de Fomento; “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”. Madrid, 1993.

Gaume Eric; Livet Marc; Desbordes Michel; Villeneuve J.-P.;Hydrological analysis of the river Aude, France, flash flood on 12 and 13 November 1999. Journal of hydrology 2004, vol. 286, no1-4, pp. 135-154.


PIRH 2008 44

INJUMED S.L. “Diagnóstico ambiental municipal” (Borriana) Octubre 2000

Merino y Terrassa S.L; Concierto Previo Plan General. Ayuntamiento de Burriana. 2008

J. Murillo, P. García-Navarro, P. Brufau y J. Burguete, A conservative 2D model of inundation flow with solute transport over dry bed, Int. J. For Num. Meth. In Fluids, 52(10): 1059-1092, 2006.

José J. Quereda Sala. (1976) El Clima en la provincia de Castellón, Diputación Provincial de Castellón.

José J. Quereda Sala, Enrique Montón Chiva.(1994) Las lluvias torrenciales en la Comunidad Valenciana Interacciones atmósfera-mar. Servei de Publicacions. Diputación de Castellón.

A.Potenciano , G. Garzón & R. García Mata; IGME. “Statístical approach to historical flood and precipitation data in central-south Spain” 1998?

M.E. Vázquez Cendón. (1994) Estudio de esquemas descentrados para su aplicación a las leyes de conservación hiperbólicas con términos fuente. Tesis Doctoral, Univ. De Santiago de Compostela.

IGME: “Mapas de peligrosidad de avenidas e inundaciones, Métodos, experiencias y aplicación”, Madrid, 2006

Recursos Web: RINAMED: Riesgos naturales del arco mediterraneo occidental.

Http://www.rinamed.net

Hydrologic Engineering Center (HEC), Institute for Water Resources, US Army Corps of Engineers.

Http://www.hec.usace.army.mil

Las Inundaciones en la Comunidad Valenciana http://www.112cv.com.

Meteored: Http://www.meteored.com

Agencia Española de Meteorología: http://www.aemet.es

Increasing the forecasting lead-time of Weather Driven Flash-floods Editors : S. Anquetin and J.D. Creutin: http://natural-hazards.jrc.ec.europa.eu/downloads/pdf/ec_jrc_flashfloods.pdf


PIRH 2008 45

Anexo: Planos


PIRH 2008 46

Planos.

Indíce.

Mapa de situación. 1

Pluviometría 2

Área de estudio, topografía. 3

Área de estudio, núcleos urbanos, comunicaciones. 4

Situación de puntos de interés. 5

Modelo Hidráulico: Comparativa cambios en el terreno, caudal de referencia: 1250 m3

/s

Terreno actual, calado. 6

Terreno actual, velocidad. 7

Terreno previsto según planes urbanísticos, calado 8

Terreno previsto según planes urbanísticos, velocidad 9

Incremento de lcalado. 10

Incremento de la velocidad. 11

Terreno incluyendo canal septentrional. 12

Terreno incluyendo elevación dique meridional. 13

Terreno supuesto 1956. 14

Mapas de calado adicionales.

Caudal punta de 1800 m3/s (periodo de retorno de 500 años.) 15

Caudal punta de 1000 m3

/s (periodo de retorno de 100 años.) 16

Caudal punta de 450 m3/s (periodo de retorno de 25 años) 17

Mapas de peligro. (ASCE) Peligro para las vidas humanas, terreno actual. 18

Peligro para las vidas humanas, terreno previsto. 19

Peligro para los edificios, terreno previsto. 20

0 2500 5000 7500 100001250m

·

LeyendaAltimetríam.s.n.m

<5

5 - 10

10 -50

50 - 100

100 - 200

200 - 300

300 - 500

500 - 700

700 - 900

900 -1100

Topografía área de estudio.

ONDA

NULES

ARTANA BORRIANA

BETXI

AIN

SUERAS

ESLIDA

TALES

VILLARREAL/VILA-REAL

ALCUDIA DE VEO

VILLAVIEJA

FANZARA

ALQUERIAS DEL NI¥O PERDIDO

VALL D'UIXO (LA)

ALMAZORA/ALMASSORA

AINAIN

VALL D'UIXO (LA)

AIN

0 2.5 5 7.5 101.25km

·

Área de estudio:Tnos. Municipales.

Vias de comunicación.Núcleos urbanos.Red hidrográfica.

Leyenda

ca12600-1250

Calado (m)

0 < - 0.2

0 0.2 - 0.5

0 0.5 - 0.8

. 0.8 - 1

. 1-2

. 2-4. >4 o

Mapa de caladoTerreno actual.

Caudal punta: 1250 m3ls

500 1 000 2000 3000

de velocidad del flujoMapa no actual.

Terre .1250 m3lsCaud al punta.

Leyenda

vel2600q1250

Velocidad (mIs)

0 < 0.2

0 0.2 - 0.5

0 0.5 - 1

. 1-2

. 2-5

. 5-10

. >10 o 500 1 000 2000 3000 4000m

Mapa de calado .. ún conc ierto prevrc.Terreno preVIs1to se,ga" 1250 m3Js

Cauda pun .

Leyenda

cal2620q1250

<VALUE>

0 < - 0.2

0 0.2 - 0.5

0 0.5 - 0.8

. 0.8 - 1

. 1-2

_ 2-4_>4 o 500 1 000 2000 3000 4000m

Mapa de velocidad del flujo .

Terrenoprevisto setg?~2~~n~~~pre Vl0 .Caudal pun a.

Leyenda

vel2620q1250

Velocidad (mIs)

0 < 0.2

0 0.2 - 0.5

0 0.5 - 1

. 1-2

. 2-5

. 5-10

. >10 o 500 1 000 2000 3000 4000m

Incremento del calado máx imo.Comparac ión de los resultados

usando el terreno previsto segúncon ierto previo y el actual. (diferencia de mallas)

Caudal punta: 1250 m3Js

Leyenda

2620-2600

<VALUE>

0 < -0.3

0 -0.3 - 0

0 0 - 0.2

0 0.2 - 0.5

. 0.5 - 2. >2 o 500 1 000 2000 3000 4000m

Leyenda

v2620-2600

Incremento de velocidad.Comparac ión de los resultados

usando el terreno previsto segúnconierto previo y el actual. (diferencia de mallas)

Caudal punta: 1250 m3Js

Incremento velocidad (mis)

0 < - -0.5

0 -0.5 - 0

0 0 - 0.5

0 0.5 - 1. >1 o 500 1 000 2000 3000 4000m

Pelig ro para vidas hum anas.segun ASeE:

Calado x Veloc idad >0 .7 m2/s o Calado>1mTerreno actual

.Caudal punta: 1250 m3Js

Leyenda

CxV2620q1250

Calado x Velocidad

0 < 0.7. > 0.7

cal2620q1250

<VALUE>

0 < 1

. > 1o 500 1000 2 000 3000 4 000

m

Peligro para los edificios.segun ASeE:

Calado x Veloc idad > 6 o Calado> 3.6mTerreno previsto segun conc ierto previo.

Caudal punta: 1250 m3ls

Leyenda

CxV2620q1250

Calado x Velocidad

0 < 6. >6cal2620q1250

Calado (m)

0 0.00100181 - 3.6

. 3.600000001 - 7.412580013o 500 1000 2000 3000 4000

m

Documents

ERIBorri v2.6