ESTUDIO HIDROLÓGICO – HIDRÁULICO DEL RÍO AGUISEJO A

Transcripción

Estudio hidrológico –hidráulico del río Aguisejo a su paso por los núcleos de Estebanvela y Santibáñez de Ayllón
1
ESTUDIO HIDROLÓGICO – HIDRÁULICO DEL RÍO AGUISEJO
A SU PASO POR LOS NÚCLEOS DE ESTEBANVELA Y SANTIBÁÑEZ DE AYLLÓN
Alberto Requejo Brita-Paja
Ingeniero de Montes
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ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO
Memoria
Objeto El presente estudio, tiene por objeto delimitar la máxima crecida ordinaria, y las avenidas correspondientes a los
periodos de recurrencia de 100 y 500 años del río Aguisejo a su paso por los núcleo urbano de Santibañez de Ayllón y
Estebanvela en base a los caudales de avenida para dichos periodos de retorno, determinados en los Mapas de Caudales
Máximos del CEDEX, (Junio 2011) y su aplicación informática CauMax v-2.0, a fin de su posterior consideración en la
propuesta de planeamiento.
El presente documento es complementario del ya realizado para la localidad de Ayllón, de fecha 4 de marzo de 2013,
registrado por el Colegio Oficial de Ingenieros de Montes con nº R000III el 11 del mismo mes, con el que comparte los
apartados preliminares, estudio hidrológico de la cuenca y anexos, si bien se repiten en el presente documento a fin de
facilitar su comprensión y análisis.
Peticionario El estudio se inscribe en el proyecto de las Normas Urbanísticas Municipales de Ayllón, Segovia, redactado por el
equipo dirigido por el arquitecto D. Gonzalo Bobillo de Lamo, que encarga la realización de este estudio. En concreto,
se redacta el presente documento en respuesta a los requerimientos expuestos en el Informe emitido por la
Confederación Hidrográfica del Duero respecto al Avance de las Normas Urbanísticas de Ayllón como documento
inicial de dicho instrumento de planeamiento urbanístico y su trámite ambiental, de fecha 28 de diciembre de 2011
(Expte.: NU-28780-11-SG), en el que se indica la necesidad de redactar un Estudio hidrológico e hidráulico que analice
y valore la posible afección a zonas o terrenos inundables del río Aguisejo a su paso por el Suelo Urbano y Urbanizable
de las localidades de Ayllón, Estebanvela y Santibáñez de Ayllón.
Antecedentes Como trabajos preliminares se han revisado la bibliografía, la hemeroteca y los proyectos y estudios existentes, así
mismo, se ha realizado consultas a diversos vecinos, concluyéndose de dichas fuentes la recurrencia en el tiempo de
desbordamientos de río Aguisejo a su paso por el municipio.
En el trabajo de campo se observa, como la urbanización tradicional se situaba en las zonas elevadas de las márgenes,
respetando el fondo de valle. Situación que ha variado en los últimos decenios, cuando se han ocupado parcialmente las
zonas de natural dominio del río con edificaciones de diferente índole, llegando en algunos casos al limite del cauce
ordinario.
En la hemeroteca, las referencias históricas a episodios de inundaciones producidas por el río Aguisejo han tenido
reflejo en la prensa regional y nacional, como las crónicas publicada en el ABC y en “La Vanguardia Española” el
domingo 16 de enero de 1977, o más recientemente en el año 2006, la noticia aparecida en el Diario de Málaga, El
SUR, sobre el desbordamiento del río Aguisejo en Grado del Pico, en Ayllón (Anexo I).
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Así mismo, consultado el Catalogo Nacional de Inundaciones Históricas, aparece reflejado al menos el episodio
mencionado del año 1977 en el último tramo del río Aguisejo, desde Ayllón a la desembocadura en el Riaza con
caudales de 120m3/sg.
Referencia del Catalogo Nacional de Inundaciones Históricas:
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Estudio hidrológico
La cuenca del río Aguisejo no dispone de estación de aforos que permita conocer los caudales circulantes,
recurriéndose, tras barajar otras opciones, a la metodología recomendada por el CEDEX, siguiendo las indicaciones
manifestadas por D. Ramón Goya Azañedo y D. Miguel Ángel Cuadrado Rica, en reunión mantenida en fecha 11 de
enero de 2013 con los técnicos del Equipo Redactor de las NUM de Ayllón, D. Gonzalo Bobillo de Lamo, Dª Mª
Ángeles Díaz Roldán y D. Alberto Requejo Brita-Paja, en las dependencias de la Confederación Hidrográfica del
Duero.
En este estudio se determina el umbral de escorrentía "Po" para la cuenca del río, en el supuesto de un estado previo de
humedad del suelo del Tipo II (medio), contrastándose el resultado con la información aportada por los Mapas de
Caudales Máximos, (CEDEX, Junio 2011) y su aplicación informática CauMax v-2.0 para la misma zona, obteniéndose
valores similares en orden de magnitud. A este respecto, se ha de señalar que en el caso de un estado del terreno
húmedo o saturado (Tipo III), los caudales de escorrentía serían superiores a los considerados para el calculo.
En el estudio se han determinado así mismo, las características morfométricas e hidrológicas fundamentales de la
cuenca.









Área de la cuenca
Precipitaciones máximas diarias
Constante de la isolínea I1/Id
Máxima Intensidad media de precipitación
Tiempo de Concentración
Longitud del cauce
Pendiente del cauce
Umbral de escorrentía
Coeficiente de escorrentía
Características Hidrográficas Localización.
El municipio de Ayllón se sitúa en el extremo oriental de la provincia de Segovia, en el límite con las provincias de
Soria y Guadalajara. Queda enmarcado por un rectángulo con las siguientes coordenadas geográficas:
Sistema UTM, Proyección ETRS-1989. Zona 30N
4.590.777,5
462.132,5
482.632,5
4.567.422,5
La cuenca del río Aguisejo se sitúa sobre las provincias de Segovia, Guadalajara y Soria, en la confluencia del Sistema
Central e Ibérico, forma parte de la cuenca vertiente del río Riaza, del que es su mayor afluente.
Caracteristicas geomorfológicas, edáficas y agronómicas
Aspectos geomorfológicos y litológicos.
Al sur de la provincia de Segovia se articula la divisoria de aguas Duero-Tajo en las elevadas cumbres del Sistema
Central que aquí se identifica con la Sierra de Guadarrama. De este encrespado límite (con altitudes superiores a
2000m) nacen los ríos que drenan la provincia: Riaza, Duratón, Cega, Pirón, Eresma, Moros y Voltoya.
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El municipio de Ayllón se encuadra dentro la unidad morfoestructural de las Campiñas del Duero, cuya estructura sólo
es perceptible en superficie por ser un conjunto de bloques hundidos. En general poseen la misma petrología que los del
Sistema Central, estando formados en su mayor parte por el zócalo y pertenecen a la rígida plataforma prealpina. De los
procesos erosivos que a lo largo de la evolución sufre el Sistema Central surgen los sedimentos que han ido rellenando
la Cuenca del Duero, disponiéndose horizontalmente distintos niveles de arcillas, margas y arenas.
Dentro de esta unidad de Campiñas del Duero y consecuencia de los procesos evolutivos mencionados surge el conjunto
de los páramos, desarrollados sobre los estratos aclinales de caliza pontiense.
Estos páramos tienen una amplia distribución provincial en los límites con Valladolid y Burgos por el Norte y Soria por
el Este. Están formados por una cornisa superior que forma un perfil abrupto y escarpado, con laderas de fuerte
pendiente que en las zonas sin vegetación presentan fuertes procesos erosivos y formación de cárcavas. El enlace con la
campiña de pie de páramo se hace a través de glacis coluviales.
El material litológico de la cuenca pertenece al Terciario, con materiales detríticos del Mioceno, formado por arenas,
arcillas y conglomerados. En la zona de cabecera aparecen manchas del silúrico, formadas por esquistos y cuarcitas que
pertenecen a los conglomerados calizos del Cretácico.
La cuenca se encuadra en el sistema de acuíferos nº 8, región hidrogeológica 4 Región Este o de la Ibérica,
caracterizada en el Plan Hidrológico de la Cuenca del Duero como:
Incluye esta región, que tiene una superficie total de 8.640 km2, el área de las cuencas de los ríos Pisuerga, Arlanzón, Duero y Riaza
entre los siguientes límites: a) Norte; la Cordillera Cantábrica y retazos mesozoicos del Sistema nº 9; b) Este; los Sistemas nº 10 y 88;
c) Sur; el Sistema nº 11 y la Sierra de Ayllón, y d) Oeste; las regiones del Esla-Valderaduey y de los Páramos. Su litología es la típica
del Terciario detrítico de la cuenca del Duero ya descrita para las regiones anteriores. La zona está prácticamente dividida en dos por
un espigón cretácico, que se adentra en el Terciario con dirección ESE-WNW, dejando al norte los ríos Arlanza y Arlanzón y al sur los
ríos Esgueva, Duero y Riaza.
Delimitación de las masas subterráneas en la cuenca del Duero
Fuente: Caracterización de la Demarcación Hidrográfica. Marzo 2005. CHD
Cobertura vegetal.
Los usos del suelo y la cobertura vegetal representan un factor de gran importancia hidrológica, dada su imbricación en
el ciclo local y general del agua.
El paisaje vegetal del municipio es el resultado de las condiciones ambientales como el clima, la edafología o el relieve
y de los usos del suelo a lo largo del tiempo.
El término Municipal se encuentra intensamente transformado por la actividad agroforestal, predominando entre la
vegetación los cultivos agrícolas, fundamentalmente el cereal de secano, y las plantaciones forestales de coníferas.
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La vegetación autóctona ha quedado relegada a los montes comunales o donde la pendiente y el sustrato rocoso ha
impedido otros usos. Actualmente está formada por amplias extensiones de matorral (jaras, aulagas, escobas y tomillos),
siendo las especies arbóreas mayoritarias los pinos de repoblación.
En los suelos calizos destaca la presencia de la sabina, formando masas monoespecíficas o mezcladas con encinas.
Sobre substratos silicios, la encina se entremezcla con rebollos, que en las zonas más bajas y llanas se conforman en
dehesa como en Saldaña de Ayllón.
En las vegas de los ríos las plantaciones de chopos han sustituido a la mayor parte del arbolado autóctono, que aparece
salpicado o en pequeñas manchas de fresnos, álamos, chopos, sauces y olmos, junto con arbustos espinosos como el
espino blanco, el rosal silvestre y la zarzamora.
Formaciones vegetales más representativas en el municipio.
En consonancia con las diferencias geológicas y morfológicas del territorio municipal, la vegetación de Ayllón varía
desde una vegetación de montaña, en la Sierra, con praderas alpinas, piornos, y frondosas como el roble y el haya, a la
vegetación de la campiña por debajo de los 1000 metros de altura, donde predominan los cultivos, y la vegetación
natural se limita a pequeños rodales o formaciones lineales a lo largo de los cauces principales, el Riaza y Aguisejo.
En todo el territorio municipal es clara la incidencia humana sobre la vegetación, abundando las masas de pinar
repoblado que varía del pino silvestre en la zona de la sierra y dominio del roble al pino negral y piñonero en las zonas
más bajas.
Descripción de las principales formaciones vegetales:
A)
Ríos y riberas.
La vegetación existente en las riberas se encuentra altamente modifica, siendo la formación más abundante las
plantaciones de chopo (Populus x canadensis), salpicados de sauces (Salix atrocinerea, S. fragilis, S. alba…), fresnos
(Fraxinus angustifolia), chopos y álamos ( Pupulus, nigra y P. alba), junto con alisos (Agnus glutinosa) en las zonas
más húmedas y olmedas (Ulmus minor) sobre niveles más alejados de los cauces.
El estrato arbustivo está formado por especies espinosas de los géneros Rosa y Rubur, junto a espinos (Crataegus
monogyna) y endrinos (Prunus espinosa).
B)
Encinares y melojares.
Los encinares y melojares, representan las formaciones naturales propias de la mayor parte del entorno municipal, si
bien su existencia es escasa, reducida por los usos históricos del territorio.
La encina ocupaba gran parte de los actuales suelos agrícolas, conservándose adehesada en algunos sectores, cuya
representación se refleja en la toponimia o incluso en el callejero, calle de la dehesa en Ayllón.
En estas formaciones, junto a la encina aparece la sabina albar (Juniperus thurifera), llegando a desplazarla y formando
pequeños rodales y manchas monoespecificas en los suelos más profundos y ricos.
En las zonas más claras, aparece un matorral heliófilo formado por jaras y retamas (Cistus laurifolius, Retama
sphaerocarpa, Genista scorpius, Cytisus scoparius…) junto con rosales (Rosa sp.), espinos (Crategus monogyna),
endrinos (Prunas spinosa) cantuesos (Lavandula pedunculata), etc.
Al sur del municipio la formación arbórea natural más importante la constituye el melojar (Quercus pyrenaica), que ha
visto reducida su área de distribución , siendo sustituido por el pinar.
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Son formaciones en monte bajo, con escasos pies individualizados, y donde el matorral principal lo constituye el propio
roble, aprovechado tradicionalmente para el aprovechamiento de leñas. Junto a él, como especies acompañantes
aparecen las ya mencionadas jaras, endrinos, espinos y rosales, enriquecidas por aligustres (Ligustrum vulgare), codesos
(Adenocarpus complicatus) y espino cerval (Rhamnus catharticus).
C)
Pinares.
Los pinares son las formaciones arbóreas más importantes del término municipal, estando constituidos tanto por masas
autóctonas de Pinus sylvestris, en las zonas más altas y de la sierra, como por repoblaciones, principalmente de Pinus
nigra, sobre cuestas y terrazas.
Aspectos agronómicos y usos del suelo
Los usos agrícolas ocupan cerca del 50% del territorio, siendo el laboreo de secano el cultivo principal, con una escasa
representación del cultivo de regadío.
Uso
Asociación de coníferas y
otras frondosas
Chopo y álamo
Coníferas
Frutales en secano
Improductivo
Labor secano
Matorral
Otras frondosas
Pastizal
Pastizal-matorral
Prados naturales
Regadío
Viñedo en secano
SUPERFICIE TOTAL
Superficie (Ha)
170,92
123,23
866,58
86,37
142,40
4.745,57
4.089,55
779,39
479,46
528,54
481,99
179,55
8,27
12.681,83
Fuente: siga. http://sig.mapa.es/siga/
Aspectos hidrológicos
La zona se encuentra situada en los límites de las provincias de Soria, Guadalajara y Segovia, en la confluencia del
Sistema Central e Ibérico.
El término municipal de Ayllón se encuadra en la cuenca vertiente del río Riaza, que recoge las aguas de los numerosos
arroyos que descienden por la vertiente septentrional de la sierra de Ayllón, destacando entre estos por su longitud y el
tamaño de su cuenca el río Aguisejo, en cuya cuenca se localiza la mayor parte del termino municipal, y las poblaciones
de mayor entidad como Ayllón, Santibañez de Ayllón y Estebanvela.
Afluente del Aguisejo por su margen izquierda, aguas abajo de Estebanvela vierte el río Covos, siendo otros cauces de
interés por afectar a distintos núcleos de población, el arroyo del Pozo en cuya margen derecha se sitúa Valvieja y el
propio río Riaza en cuya margen izquierda se localiza Saldaña de Ayllón.
En la orografía de su cuenca pueden diferenciarse dos ámbito, el curso alto, desde el nacimiento hasta su confluencia
con el río Cobos entre Estebanvela y Francos, zona de orografía acentuada, pendientes acusadas y entorno forestal, y
posteriormente hasta su desembocadura en el río Riaza, el curso medio y bajo, donde la cuenca transcurre por zonas de
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muy escasa pendiente y pequeñas vaguadas entre cultivos agrícolas. Aguas abajo de Estebanvelas atraviesa una zona
kárstica, constituida por calizas cretácicas, donde en periodos de escasa precipitación sus aguas desaparecen.
Características morfométrica de las cuencas del Riaza y el Aguisejo:
Parámetro
Área de la cuenca (km²)
río Riaza
152,805
río Aguisejo
208,76
Cota superior cauce pral (m)
1473,00
1390,00
Cota inferior cauce pral (m)
940,00
940,00
Cota superior cuenca (m)
2044,00
2031,00
Cota inferior cuenca (m)
940,00
940,00
P (perímetro en km)
88,00
122,45
Cuenca vertiente del río Riaza y su afluente el Aguisejo
Fuente: Elaboración propia
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Caracterización de la cuenca hidrográfica del río Aguisejo
La cuenca presenta una elevada altitud media, cercana a los 1000 metros, con una altitud máxima de 2031 metros y una
mínima en la desembocadura de 940 metros, con fuerte pendiente longitudinal. Su forma va alargándose según
desciende de cota con un índice de compacidad de 2.09 en Ayllón
Cuenca
Superficie de la cuenca (km2)
Santibañez Estebanvela
38.37
43.84
Ayllón
166.96
Long cauce (km)
J: Pdte media del cauce (m/m)
14.18
1390.00
1111.00
0.0197
20.25
1390.00
1034.00
0.0176
29.47
1390.00
971.00
0.0142
Ic (índice de compacidad)
Lre (lado rectángulo equivalente; km)
Ire (lado rectángulo equivalente; km)
Pdte media cuenca (m/m)
2032.00
1111
39.15
1.77
17.37
2.21
0.05
2032.00
1034
53.80
2.28
25.16
1.74
0.04
2032.00
971.00
96.40
2.09
44.44
3.76
0.02
4.748
3.446
6.286
2.447
6.030
5.741
2.273
6.360
3.767
7.828
3.362
6.810
6.492
3.123
8.807
5.856
15.405
4.871
15.597
14.087
4.524
Tiempo de concentración:
Tc (Temez)
Tc (Giandotti)
Tc (Passini)
Tc (California)
Tc (California modificada)
Tc (Ventura Heras)
Tc (Kirpich)
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Estudio hidrologico –hidraulico del río Aguisejo en el municipio de Ayllón
CALCULO DE CAUDALES
Para el calculo de caudales se parte de los valores publicados en los Mapas de Caudales Máximos elaborados por el
CEDEX (Junio 2011) y su aplicación informática CauMax v-2.0.
Estos datos, se contrastan con los obtenidos siguiendo el Metodo Racional Modificado sobre la base de las
precipitaciones obtenidas de la publicación del Ministerio de Fomento “Máximas lluvias diarias en la España
Peninsular”.
Proceso de cálculo
1.
Calculo del tiempo de concentración tc
 L 
Tc  0,3  0, 25 
J

2.
0 , 76
Calculo de la Pmax diaria para el periodo de retorno considerado.( 10, 50, 100 y 500 años) y coeficiente
reductor por área (ARF), que corrige el hecho de que la distribución de la precipitación no es uniforme
geográficamente
ARF  1
3.
LogSuperficie

15
Calculo de la intensidad de la precipitación para un tiempo igual a tc Mapa de valores I1/Id
I1
 10 ;
Id
4.
Id 
Pd
24
Determinación del umbral de escorrentía y coeficiente corrector, aplicando la “Instrucción 5.2-IC. Drenaje
Superficial” del Ministerio de Fomento en función de las características hidrogeológicas y uso del suelo.
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5.
Calculo del coeficiente de escorrentia C.
Pd   Pd 


1 
 23

P
P
 0    0 

C
2
Pd  

 11

 P0  

6.
Calculo del caudal Q
Q
CSIK
3.6
1,25
Coeficiente de uniformidad:
K  1 tc

tc  14
1,25
Cuenca vertiente en el núcleo de Santibáñez de Ayllón
Cuenca en
Long cauce (km)
Ingeniero de Montes
Santibañez
38.37
14.18
1390.00
1111.00
0.0197
2032.00
1111
39.15
1.77
17.37
2.21
0.05
16
 14.18 
Tc  0,3

0,02 0,25 
0,76
Tiempo de concentración:
 4.75 horas
Precipitación máxima diaria:
La precipitación se obtiene del mapa de “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular” para el punto de
coordenadas 476449 4576026.
Coeficiente reductor de área:
ARF  1
LogSuperficie
 0,89
15
T (años)
Pd
Pd corregida
P24
10
53
47.17
1,96
100
81
72,09
3,00
500
104
92,56
3.85
Intensidad media de precipitación
T (años)
Id (mm/h)
I (mm/h)
10
1.96
7.40
100
3,00
11,31
500
3.85
14,32
P0 = 20,90
Coeficiente corrector = 1.1
P0 corregido = 22,99
T (años)
Pd
Pd corregida
Po
C
10
53
47.17
20.16
0,192
100
81
72,45
20.16
0.322
500
104
93.02
20.16
0,449
Caudales
1,25
K  1 tc
 1,33
tc  14
1,25
T (años)
C
I (mm/h)
S(Km²)
Q(m3/sg)
10
0,192
7.40
38,37
20.16
50
0.290
10.19
38.37
41,87
100
0.324
11,31
38,37
51,93
500
0,448
14,32
38,37
84,28
Ingeniero de Montes
Resultados obtenidos mediante la aplicación Cau Max del CEDEX:
Ingeniero de Montes
17
Ingeniero de Montes
18
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Análisis de resultados.
No existen diferencias sustanciales en los resultados obtenidos, a partir de las metodologías propuestas, optando por
los obtenidos mediante la aplicación Cau Max del CEDEX, dada su mayor magnitud.
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Cuenca vertiente en el núcleo de Estebanvela
Cuenca en
Estebanvela
43.84
Long cauce (km)
20.25
1390.00
1034.00
0.0176
2032.00
1034
53.80
2.28
25.16
1.74
0.04
 20,25 
Tc  0,3

0,018 0,25 
0,76
Tiempo de Concentración:
 6,36 horas
Precipitación máxima diaria:
La precipitación se obtiene de la publicación “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular” para el punto de
coordenadas 473857 4573059.
Coeficiente reductor de área:
ARF  1
LogSuperficie
 0,891
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Ingeniero de Montes
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T (años)
Pd
Pd corregida
P24
10
57
50,76
2.11
100
88
72,51
3,02
500
113
93.11
3.87
Intensidad media de precipitación
T (años)
Id (mm/h)
I (mm/h)
10
2,12
6,48
100
3,27
10,00
500
4,19
12,84
P0 = 20,90
Coeficiente corrector = 1.1
P0 corregido = 22,99
T (años)
Pd
Pd corregida
Po
C
10
57
50,76
2299
0.175
100
88
72,51
22,99
0.306
500
113
93.11
22,99
0,391
Caudales
1,25
K  1
tc  1,42
tc  14
T (años)
C
I (mm/h)
S(Km²)
Q(m3/sg)
10
0.175
6,48
43,84
19,55
100
0.306
10,00
43.84
52,99
500
0,391
12,84
43.84
86,83
1,25
Ingeniero de Montes
Resultados obtenidos mediante la aplicación Cau Max del CEDEX:
Ingeniero de Montes
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Análisis de resultados.
Los resultados obtenidos en aplicación de las metodologías planteadas son de magnitud similar, optándose por el lado
de la seguridad con los de mayor valor, obtenidos con la aplicación CauMax del CEDEX.
Ingeniero de Montes
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Análisis de resultados
Periodo
de
retorno
Santibáñez de Ayllón
Q(m3/sg)
Estebanvela
Qc
Calculado
CauMax
Calculado
CauMax
10
20.16
23
19,55
22
100
51,93
59
52,99
57
500
84,28
95
86,83
92
De la comparación de los resultados obtenidos con las dos metodologías propuestas, se desprende la similitud en
orden de magnitud de los resultados en las poblaciones de Santibáñez y de Estebanvela, donde las diferencias en el
resultado final se justifican a partir de las diferencias en los datos de partida utilizados.
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Hidráulica:
Metodología
Para la determinación hidráulica del río Aguisejo a su paso por los núcleos urbanos estudiados se realiza una
simulación mediante la aplicación HecRas. Se opta por el criterio de máxima seguridad, optándose por los mayores
valores de caudal obtenidos anteriormente.
Periodo Santibáñez de
Ayllón
de
Q(m3/sg)
retorno
Estebanvela
Q(m3/sg)
CauMax
CauMax
10
23
22
100
59
57
500
95
92
Simulación hidráulica con Hec Ras:
Para el desarrollo de la simulación hidráulica se introducen en el modelo diferentes secciones transversales del ámbito
de estudio, obtenidas a partir de la hoja 404 del Modelo Digital de Elevaciones de Castilla y León de 5 x 5 metros,
obtenido mediante estereocorrelación automática con depuración manual sobre vuelo fotogramétrico digital de 25
centímetros de resolución en los años 2005, 2006, 2007 y 2008. Con una precisión altimétrica típica de 0,60 m (Error
Medio Cuadrático) en zonas descubiertas de vegetación.
A esta información se han añadido los datos de las secciones transversales del encauzamiento del río medidas in situ.
Parámetros hidráulicos y características hidráulicas del cauce
Para la aplicación de la simulación hidráulica es necesario establecer una serie de parámetros que definen las
características del cauce, como la geometría definida por perfiles transversales, la rugosidad mediante el numero de
Manning, las condiciones de contorno y los coeficientes de contracción y expansión.
Para la definición de las características geométricas se ha realizado levantamiento topográfico de los tramos en
estudio, apoyándose en los casos necesarios en el Modelo Digital de Elevaciones de Castilla y León de 5 x 5 metros,
obtenido mediante estereocorrelación automática con depuración manual sobre vuelo fotogramétrico digital de 25
centímetros de resolución en los años 2005, 2006, 2007 y 2008. Con una precisión altimétrica típica de 0,60 m (Error
Medio Cuadrático) en zonas descubiertas de vegetación.
Rugosidad.
La rugosidad se define mediante el Numero de Manning, habiéndose utilizado los valores transcritos de Ven Te Chow
para canales y cauces naturales.
Coeficientes de contracción y expansión
Son los coeficientes que definen la brusquedad en la transición entre dos perfiles consecutivos según su morfología.
Los valores por defecto del modelo HEC-RAS son: cero para una sección de canal piramidal, tanto para el coeficiente
de expansión como para el de contracción, 0.5 y 0.3 respectivamente al pasar por un puente y de 0.3 y 0.1
respectivamente en una transición gradual.
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Condición de contorno.
Esta condición establece el valor de los parámetros que definen el comienzo y final de la ejecución del modelo
hidráulico, para ello hay que conocer, en algún punto del cauce, la relación entre los caudales circulantes y los niveles
de la lámina de agua o, si no se contase con dicha información, situar el perfil lo suficientemente alejado como para
asegurar que posibles errores en el establecimiento de la condición de borde (dentro, lógicamente, de un rango
razonable) no afecten a los niveles de avenida en esa zona. Este perfil deberá estar aguas arriba en el caso de régimen
supercrítico, aguas abajo en régimen subcrítico y en ambos para el mixto.
Se ha adoptado la condición de contorno de calado normal y el cálculo en régimen mixto, introduciéndose los valores
de pendiente aguas arriba y abajo del cauce.
Resultados
Los resultados del cálculo hidráulico se corresponden con los caudales para periodos de retorno de T10, 100 y 500
años. La información se presenta en formato grafico, los perfiles transversales obtenidos directamente del modelo con
la representación de la avenida de 100 y 500 años de periodo de retorno, y en forma de tabla
donde se recogen, para cada uno de los perfiles del cálculo hidráulico, el caudal circulante (Q Total), la cota mínima
topográfica del fondo del cauce (Mm Qh El); la cota de lamina de agua (WS. Elev); el calado en la sección (Max Chi
Dpth) la cota de la línea de energía (E. G. Eiev) la pendiente de la línea de energía (E. G.Siope); la velocidad en el
cauce central en la sección (Ve Chn1) la velocidad en las márgenes izquieida ( Vel Lefi’) y derecha (Vel Right) y el
número de Froude de la sección Fraude_XS).
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Santibáñez de Ayllon.
Parámetros hidráulicos
Condición de contorno: Calado Normal
Pendiente aguas abajo (Downstream) = 0.0086
Pendiente aguas arriba (Upstream) = 0.01
Numero de Manning.
Cauce: 0.035
Riberas 0.05
Régimen: Mixto
Esquema de secciones transversales
Perfil longitudinal
Ingeniero de Montes
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Secciones transversales
Ingeniero de Montes
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Ingeniero de Montes
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Tabla de resultados
Q. total
Min Ch El
W.S.Elev
Vel. Chnl
Flor area
Top Width
Caudal total
Cota mínima cauce
Cota lamina de agua
Velocidad canal
Area de flujo
Anchura superior
Ingeniero de Montes
Fraude Chl
Q. Left
Q. Right
Vel left
Vel Right
Nº fraude canal
Caudal margen izquierdo
Caudal margen derecho
Vlocidad margen izquierdo
Vlocidad margen derecho
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Análisis de resultado:
Del análisis de los resultados, se desprende una limitada afección con respecto al riesgo de avenidas en las áreas
actualmente urbanizadas, produciéndose el principal desbordamiento en la zona de la plaza junto al puente del río.
Estos resultados concuerdan con la información aportada por los vecinos consultados.
Así mismo, es coherente con la topografía del terreno, las zonas inundables obtenidas para los diferentes caudales y
periodos de retorno, ocupan el fondo de valle, principalmente arboladas y de uso hortícola, fuera del núcleo urbano
tradicional.
Como se ha indicado, se ve afecta la zona a ambos lados del puente, consecuentemente con sus dimensiones y el
menor nivel que la plaza presenta.
Superposición de las zonas inundables sobre ortofotografia y MDE
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Los resultados relativos a la velocidad de flujo en ambas márgenes, para los caudales de la T100, indican valores en
el entorno de 1m/sg o superiores, entrando por tanto en el ámbito de la zona de flujo preferente, tal y como la define el
Reglamento del Dominio Público:
La zona de flujo preferente es aquella zona constituida por la unión de la zona o zonas donde se concentra preferentemente el flujo
durante las avenidas, o vía de intenso desagüe, y de la zona donde, para la avenida de 100 años de periodo de retorno, se puedan
producir graves daños sobre las personas y los bienes, quedando delimitado su límite exterior mediante la envolvente de ambas
zonas.
A los efectos de la aplicación de la definición anterior, se considerará que pueden producirse graves daños sobre las personas y
los bienes cuando las condiciones hidráulicas durante la avenida satisfagan uno o más de los siguientes criterios:
Que el calado sea superior a 1 m.
Que la velocidad sea superior a 1 m/s.
Que el producto de ambas variables sea superior a 0,5 m²/s.
Correspondiéndose la zona de flujo preferente con la envolvente correspondiente a la T100
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Estebanvela.
Parámetros hidráulicos
Condición de contorno: Calado Normal
Pendiente aguas abajo (Downstream) = 0.01
Pendiente aguas arriba (Upstream) = 0.01
Numero de Manning.
Cauce: 0.035
Riberas 0.05
Régimen: Mixto
Esquema de secciones transversales
Perfil longitudinal
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Tabla de
resultados
Q. total
Min Ch El
W.S.Elev
Vel. Chnl
Caudal total
Cota mínima cauce
Cota lamina de agua
Velocidad canal
Ingeniero de Montes
Fraude Chl
Q. Left
Q. Right
Vel left
Nº fraude canal
Caudal margen izquierdo
Caudal margen derecho
Vlocidad margen izquierdo
Flor area
Top Width
Area de flujo
Anchura superior
Vel Right
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Vlocidad margen derecho
Análisis de resultado:
Del análisis de los resultados del Estudio Hidrológico Hidráulico, se desprende una limitada afección con respecto al
riesgo de avenidas en las áreas actualmente urbanizadas, salvo en el caso de alguna edificación relativamente reciente,
construida junto al cauce, dentro del área afectada por la avenida de 10 años, invadiendo el dominio publico
hidráulico.
El resultado obtenido se ajusta a la morfometría del terreno como se aprecia en su comparación con el modelo digital
de elevaciones y las curvas de nivel. Las zonas inundables obtenidas para los diferentes caudales y periodos de
retorno, ocupan el fondo de valle, fuera del núcleo urbano tradicional.
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Superposición de las zonas inundables sobre ortofotografia y MDE
De forma similar a lo indicado para el caso de Santibáñez de Ayllón, el rango de velocidades de flujo en ambas
márgenes, para los caudales de la T100, se situa en el entorno de 1m/sg o superiores, entrando por tanto en el ámbito
de la Zona de Flujo Preferente, que queda definida por la envolvente correspondiente a la T100
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Anexo I.
Antecedentes Históricos.
Ficha del Catalogo Nacional de Inundaciones Históricas
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Articulo aparecido en La Vanguardia Española el 16 de enero de 1977
Articulo en el ABC el 16 de enero de 1977
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Articulo en el Diario de Málaga El SUR.es el 18 de junio de 2006
“La Guardia Civil rescata a una treintena de personas por una riada en Segovia
EFE/SEGOVIA
Efectivos de la Guardia Civil rescataron en la noche de ayer a treinta personas que se tuvieron que refugiar en un molino del núcleo
de Grado del Pico, en Ayllón (Segovia), debido al desbordamiento del arroyo Aguisejo, como consecuencia de la tormenta. En la
zona, conocida como «emanadero», utilizada como lugar de descanso, había diez vehículos que fueron arrastrados por el agua;
afortunadamente todo «se quedó» en daños materiales ya que no se registraron heridos, según confirmaron fuentes de la
Subdelegación del Gobierno de Segovia.”
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ESTUDIO HIDROLÓGICO – HIDRÁULICO DEL RÍO AGUISEJO A

Transcripción

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