SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES MAPAS DE PELIGROSIDAD Y RIESGO DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DE CEUTA

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1 SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES ÁREAS DE RIESGO POTENCIAL SIGNIFICATIVO DE INUNDACIÓN ES150_APSFR_CE004 ES150_ APSFR _CE005 ES150_ APSFR _CE006 ES150_ APSFR _CE007 DICIEMBRE 2014

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3 DOCUMENTO Nº1 MEMORIA SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES ÍNDICE GENERAL 1. ANTECEDENTES 2. NORMATIVA DE APLICACIÓN 3. ESTUDIO DE LOS TRAMOS CE004, CE05, CE006 Y CE007: MAPA DE PELIGROSIDAD. METODOLOGÍA Y RESULTADOS 3.1. CARTOGRAFÍA 3.2. TRABAJOS HIDROLÓGICOS 3.3. ESTUDIO HIDRÁULICO 3.4. RESULTADOS DEL ESTUDIO HIDRÁULICO 4. MAPA DE RIESGO.METODOLOGÍA Y RESULTADO 4.1. AFECCIÓN A LA POBLACIÓN 4.2. AFECCIÓN A LA ACTIVIDAD ECONÓMICA 4.3. AFECCIÓN A PUNTOS DE ESPECIAL IMPORTANCIA Y ÁREAS PROTEGIDAS AMBIENTALMENTE 4.4. RESULTADOS 5. ZONAS LEGALES 5.1. ESTUDIOS GEOMORFOLÓGICO-HISTÓRICOS 5.2. METODOLOGÍA PARA LA DEFINICIÓN DEL DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO 5.3. METODOLOGÍA PARA LA DEFINICIÓN DE LA ZONA DE FLUJO PREFERENTE ANEJO Nº1. FICHAS DE LAS ÁREAS DE RIESGO POTENCIAL SIGNIFICATIVO DE INUNDACIÓN. ARPSIS ES150_APSFR_CE004, ES150_APSFR_CE005, ES150_APSFR_CE006 Y ES150_APSFR_CE007 DOCUMENTO Nº2 PLANOS ES150_APSFR_CE004 PLANO 1. MAPA DE SITUACIÓN ARPSI PLANO 2.1. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=10 AÑOS PLANO 2.2. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=100 AÑOS PLANO 2.3. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=100 AÑOS MEMORIA i

4 PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=500 AÑOS PLANO 4.1. LÍNEAS LEGALES. DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PLANO 4.2.LÍNEAS LEGALES. ZONA DE FLUJO PREFERENTE ES150_APSFR_CE005 PLANO 1. MAPA DE SITUACIÓN ARPSI PLANO 2.1. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=10 AÑOS PLANO 2.2. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=100 AÑOS PLANO 2.3. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=500 AÑOS PLANO 4.1. LÍNEAS LEGALES. DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PLANO 4.2.LÍNEAS LEGALES. ZONA DE FLUJO PREFERENTE ES150_APSFR_CE006 PLANO 1. MAPA DE SITUACIÓN ARPSI PLANO 2.1. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=10 AÑOS PLANO 2.2. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=100 AÑOS PLANO 2.3. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=500 AÑOS PLANO 4.1. LÍNEAS LEGALES. DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO MEMORIA ii

5 PLANO 4.2.LÍNEAS LEGALES. ZONA DE FLUJO PREFERENTE ES150_APSFR_CE007 PLANO 1. MAPA DE SITUACIÓN ARPSI PLANO 2.1. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=10 AÑOS PLANO 2.2. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=100 AÑOS PLANO 2.3. MAPA DE PELIGROSIDAD. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=10 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=100 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. POBLACIÓN. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. ACTIVIDAD ECONÓMICA. T=500 AÑOS PLANO MAPA DE RIESGO. MEDIO AMBIENTE. T=500 AÑOS PLANO 4.1. LÍNEAS LEGALES. DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PLANO 4.2.LÍNEAS LEGALES. ZONA DE FLUJO PREFERENTE MEMORIA iii

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7 DOCUMENTO Nº1 MEMORIA MEMORIA i

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9 ÍNDICE 1. ANTECEDENTES NORMATIVA DE APLICACIÓN ESTUDIO DE TRAMOS CE004, CE005, CE006 Y CE007: MAPA DE PELIGROSIDAD. METODOLOGÍA Y RESULTADOS CARTOGRAFÍA Modelo Digital del Terreno (MDT) Levantamiento de obras de fábrica TRABAJOS HIDROLÓGICOS Introducción Metodología de los trabajos Modelización de cuencas simples Modelización de la transformación precipitación-escorrentía Cálculo de la máxima crecida ordinaria ESTUDIO HIDRÁULICO Estudio hidráulico en HEC-RAS Hipótesis de cálculo Formulación básica de flujo Estudio hidráulico en Sobek Datos básicos de los modelos Aplicación de los modelos RESULTADOS DEL ESTUDIO HIDRÁULICO MAPA DE RIESGO.METODOLOGÍA Y RESULTADO AFECCIÓN A LA POBLACIÓN AFECCIÓN A LA ACTIVIDAD ECONÓMICA AFECCIÓN A PUNTOS DE ESPECIAL IMPORTANCIA Y ÁREAS PROTEGIDAS AMBIENTALMENTE RESULTADOS ZONAS LEGALES ESTUDIOS GEOMORFOLÓGICO-HISTÓRICOS Información de base Trabajos de gabinete Trabajos de campo Criterios adoptados METODOLOGÍA PARA LA DEFINICIÓN DEL DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO METODOLOGÍA PARA LA DEFINICIÓN DE LA ZONA DE FLUJO PREFERENTE MEMORIA i

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11 1. ANTECEDENTES En esta memoria se presenta un resumen de la metodología y resultados de los Mapas de Peligrosidad y Riesgo de Inundación que se han elaborado en la Demarcación Hidrográfica de Ceuta en los tramos de riesgo situados en el T.M. de Ceuta en cumplimiento del Real Decreto 903/2010, de evaluación y gestión de riesgos de inundación, que traspone la Directiva 2007/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2007, los cuales se someten a consulta pública de acuerdo con lo establecido en dicho Real Decreto. Previamente a la elaboración de los Mapas de Peligrosidad se realizó la Evaluación Preliminar del Riesgo de Inundación (EPRI), mediante la que se identificaron los tramos de cauces de la Demarcación Hidrográfica de Ceuta asociados a las zonas con peligrosidad por inundaciones de origen fluvial más vulnerables. Así se identificaron un total de 6,04 km de cauces que se agruparon en 4 zonas o Áreas de Riesgo Potencial Significativo de Inundación (ARPSI), en las cuales se concentra la mayor parte de los daños potenciales totales por inundación. Las 4 ARPSIS se dividen en 5 subtramos. Las ARPSIs fueron sometidas a la preceptiva consulta pública en febrero de 2013, prolongándose la misma durante 3 meses. Las ARPSIS obtenidas fueron: ARPSI NOMBRE Longitud (km) ES150_APSFR_CE004 Arroyo Benítez 1,11 ES150_APSFR_CE005 Cañada Ortega y Barranco Central 0,72 ES150_APSFR_CE006 Arroyo de las Bombas 2,99 ES150_APSFR_CE007 Arroyo Las Colmenas 1,22 Para la elaboración de los mapas se han utilizado criterios basados en la información geomorfológica e histórica, así como técnicas avanzadas en cartografía y modelización hidráulica unidimensional y bidimensional. Se han seguido las siguientes etapas: Obtención de Modelos Digitales del Terreno a partir de levantamientos topográficos de detalle Obtención en campo de las obstrucciones al flujo (puentes, obras de drenaje, azudes) Adaptación y completado de los estudios hidrológicos existentes/realización de nuevos estudios en caso necesario Estudio geomorfológico-histórico Estudio hidráulico Generación de la cartografía de peligrosidad Generación de mapas de riesgo MEMORIA 1

12 Definición de líneas legales Estos mapas están publicados en la página web de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir y formarán parte del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables que puede ser consultado en la página web del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, en la dirección Los criterios aplicados en la elaboración de los mapas han sido compartidos con los responsables de la Ciudad Autónoma de Ceuta. Adicionalmente, y según lo dispuesto en el apartado 4 del RD 903/2010 se representa la delimitación del Dominio Público Hidráulico y de las zonas de servidumbre y policía y zona de flujo preferente definidas en el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, aprobado por el RD 849/1986 de 11 de abril y sus modificaciones posteriores. En el presente documento se pone a consulta pública la información relativa a las ARPSIS siguientes: ARPSI NOMBRE SUBTRAMOS SUBTRAMO Longitud (km) ARPSI Longitud (km) ES150_APSFR_CE004 Arroyo Benítez CE ,11 1,11 ES150_APSFR_CE005 Cañada Ortega y Barranco Central CE ,72 0,72 ES150_APSFR_CE006 Arroyo de las Bombas CE CE ,31 0,68 2,99 ES150_APSFR_CE007 Arroyo Las Colmenas CE ,22 1,22 En la figura adjunta se muestran los tramos estudiados pertenecientes a la Demarcación Hidrográfica de Ceuta. Ceuta cuenta adicionalmente con tres ARPSIS de origen marino cuya consulta pública comenzó el 09/06/2014 y por lo tanto ya ha finalizado. Sus mapas también pueden ser consultados, tanto en la página web de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir como en el Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables. MEMORIA 2

13 Tramos de estudio pertenecientes a la Demarcación Hidrográfica de Ceuta (CE004, CE005, CE006 y CE007) MEMORIA 3

14 2. NORMATIVA DE APLICACIÓN Los mapas de peligrosidad y riesgo de inundación se han elaborado de acuerdo con el Real Decreto 903/2010 de 9 de julio, de evaluación y gestión de riesgos de inundación (en lo sucesivo R.D. 903/2010) que traspone la DIRECTIVA 2007/60/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO relativa a Evaluación y Gestión de los Riesgos de Inundación. En concreto, los artículos 8 y 9 del R.D. 903/2010 establecen la obligación de desarrollar los mapas de peligrosidad y los mapas de riesgo de inundación para cada Área de Riesgo Potencial Significativo de Inundación identificada en la Evaluación Preliminar del Riesgo de Inundación para los escenarios de alta (ésta cuando proceda), media y baja probabilidad, correspondientes a las avenidas con periodos de retorno de 10, 100 y 500 años. Además se crea el Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables, con la finalidad de almacenar el conjunto de estudios de inundabilidad realizados por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, y sus organismos de cuenca, junto a aquellos que aporten las comunidades autónomas y las administraciones locales. MEMORIA 4

15 3. ESTUDIO DE TRAMOS CE004, CE005, CE006 Y CE007: MAPA DE PELIGROSIDAD. METODOLOGÍA Y RESULTADOS La metodología general empleada es aquella que se detalla en la GUÍA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES editada por el MAGRAMA CARTOGRAFÍA Se han utilizado los siguientes elementos cartográficos como base para el estudio detallado del comportamiento hidráulico de los diferentes ejes fluviales: Levantamiento topográfico a escala 1:1000 Ortofotografía disponible mediante ArcGIS Imagery Basemap (2011) Inventario de estructuras (elementos obstructores del flujo) Modelo Digital del Terreno (MDT) Para la realización del estudio hidráulico es necesario disponer de una cartografía de precisión que represente fielmente la realidad del terreno en el tramo de estudio. Para ello, se ha utilizado un modelo digital del terreno (MDT) generado a partir de un levantamiento topográfico a escala 1:1000 el cual ha sido tratado para eliminar los valores correspondientes a elementos diferenciados del terreno: vegetación, instalaciones, etc. A partir de la cartografía vectorial elaborada para los presentes estudios, se ha elaborado un modelo digital del terreno tipo TIN. El modelo digital del terreno de base elaborado, tipo TIN, ha sido el que se muestra a continuación: MEMORIA 5

16 Modelo digital del terreno elaborado para la modelización de los tramos pertenecientes a la Demarcación Hidrográfica de Ceuta (CE004, CE005, CE006 y CE007) Para representar el efecto del paso del agua por zonas con edificaciones se ha optado por eliminar los edificios del MDT de cálculo para evitar posibles errores en la representación de la obstrucción y para disminuir el número de celdas activas del modelo y, por lo tanto, reducir el coste computacional de la simulación. Para la modelización de la Máxima Crecida Ordinaria, cuya representación debe hacerse en régimen natural, se ha realizado un TIN especial generado considerando que los edificios no existían. Para cada tramo se ha trabajado sobre la malla de cálculo más adecuada en función de varios factores, como el modelo numérico de cálculo a utilizar, la extensión del tramo de estudio o las dimensiones del canal del curso fluvial. Todos los modelos cartográficos se encuentran en la proyección ETRS89 elipsoidal, huso 30. El empleo de los modelos digitales del terreno se ha complementado con el uso de las Ortofotografías disponibles mediante ArcGIS (Imagery Basemap, 2011) Levantamiento de obras de fábrica Se ha realizado un inventario de obras de fábrica (puentes, obras de drenaje y azudes) que pudieran suponer un obstáculo al flujo, inicialmente sobre ortofotografía, y seguidamente su comprobación y levantamiento de detalle en campo. MEMORIA 6

17 Documentación fotográfica y levantamiento topográfico de la estructura OD TRABAJOS HIDROLÓGICOS Introducción El objeto de los trabajos Hidrológicos consiste en la determinación de la media de los máximos caudales anuales, que son de interés para conocer el comportamiento del flujo en cada ARPSI. En el presente estudio, se evalúan los caudales correspondientes a la máxima crecida ordinaria (M.C.O.), que son utilizados posteriormente, como referencia para la delimitación inicial del Dominio Público Hidráulico, mediante el oportuno estudio hidráulico, en el que adicionalmente se analizaran los caudales geomorfológicos. Igualmente se evalúan los caudales asociados a períodos de retorno de 10, 50, 100 y 500 años. A lo largo de todo el estudio, se ha seguido la metodología expuesta en la Guía Metodológica para el Desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables, elaborada por el Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino. A continuación se recapitulan las ARPSIs a analizar: Código Subcuenca Tramos de Estudio Demarcación Ceuta Código ARPSI Nombre APSF Long (Km) Subtramo ARPSI ES150_APSFR_CE ES150_APSFR_CE004 Arroyo Benítez 1,11 ES150_APSFR_CE ES150_APSFR_CE ES150_APSFR_CE ES150_APSFR_CE005 ES150_APSFR_CE006 Cañada Ortega y Barranco Central Arroyo de las Bombas 0,72 ES150_APSFR_CE ,31 ES150_APSFR_CE MEMORIA 7

18 Código Subcuenca ES150_APSFR_CE ES150_APSFR_CE Tramos de Estudio Demarcación Ceuta Código ARPSI ES150_APSFR_CE006 ES150_APSFR_CE007 Nombre APSF Barranco del Príncipe Arroyo Las Colmenas Long (Km) Subtramo ARPSI 0,68 ES150_APSFR_CE ,22 ES150_APSFR_CE En función del área de la cuenca de cada ARPSI se proponen dos metodologías distintas para el cálculo de caudales: Modelos hidrometeorológicos agregados. Modelos hidrometeorológicos semidistribuidos. Para las cuencas con área menor a 1 km 2 se propone la utilización del método racional, mientras que para el resto se emplearán modelos hidrometeorológicos semidistribuidos Metodología de los trabajos Los métodos hidrometeorológicos semidistribuidos emplean, como datos básicos para la evaluación de los caudales máximos, registros pluviométricos sobre la cuenca, información sobre la capacidad de infiltración del terreno, así como parámetros físicos de la cuenca, de modo que, si se dispone de suficientes datos pluviométricos, es posible evaluar caudales en puntos no aforados o con registro deficiente. En primer lugar, se ha realizado una división de las cuencas acorde a la metodología empleada y los objetivos a conseguir. Posteriormente, se ha abordado la estimación de las precipitaciones asociadas a un determinado período de retorno, mediante métodos estadísticos, considerando registros diarios. Finalmente, las pérdidas se evalúan mediante la aplicación del método del número de curva del S.C.S. utilizando información cartográfica tratada mediante un sistema G.I.S. La transformación precipitación-escorrentía se ha realizado con la aplicación del hidrograma unitario adimensional del S.C.S Subdivisión de cuencas vertientes Como se ha mencionado, un paso previo, importante para la aplicación del modelo hidrometeorológico es el establecimiento de un conjunto de subcuencas. La delimitación en subcuencas se efectúa estableciendo los siguientes criterios: Cuencas vertientes a una ARPSI a analizar Cuencas de características heterogéneas La subdivisión en subcuencas para la aplicación del modelo hidrometeorológico queda estructurada como se muestra en la siguiente figura. MEMORIA 8

19 En la figura adjunta se presenta las cuencas vertientes a los tramos de estudio: Cuenca de la Cañada Ortega, Arroyo Benítez, Arroyo Las Colmenas y Barranco del Príncipe y Arroyo de las Bombas, todos ubicados en la ciudad de Ceuta. Mapa de las subcuencas trazadas para las ARPSIs oficiales en Ceuta. Se ha establecido una nueva subdivisión de subcuencas, en aquellos casos en los que la modelización hidráulica requiere del conocimiento de los caudales de aporte de los afluentes al tramo de estudio principal. Esta subdivisión en subcuencas se ha realizado en el ARPSI, ES150_APSFR_CE005-01, en la zona de Benzú. Mapa de las subcuencas para el ARPSI CE MEMORIA 9

20 A continuación, se incluye un cuadro resumen con el tiempo de concentración calculado para cada subcuenca en función de sus características físicas: Subcuencas trazadas para las ARPSIs oficiales en Ceuta ARPSI Cuenca S (km 2 ) L (Km) Z min Z máx Pendiente (m/m) Tc (horas) Arroyo de las Bombas 1 7,362 6,07 40,00 760,00 0,12 1,77 2 3,300 3,44 50,00 390,00 0,10 1,19 Barranco del Príncipe 3 0,510 0,70 15,00 100,00 0,12 0,34 Arroyo de las Bombas Arroyo las Colmenas Arroyo Benítez 4 1,170 1,71 5,00 50,00 0,03 0,90 5 0,455 0,82 50,00 170,00 0,15 0,37 6 0,542 1,14 10,00 50,00 0,04 0,63 7 0,162 0,76 45,00 120,00 0,10 0,38 8 0,763 1,30 5,00 45,00 0,03 0,71 Cañada Ortega 9 0,419 0,92 5,00 220,00 0,23 0, Análisis pluviométrico No existen estaciones de aforo en las cuencas de estudio, por lo que en todas las cuencas, el cálculo de los caudales punta de avenida, se ha llevado a cabo a partir del análisis estadístico de las precipitaciones registradas en las estaciones pluviométricas de la zona. Estos datos, procedentes de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), representan la fuente de información histórica más representativa y fiable para poder abordar una estimación de cantidades máximas de precipitación y establecer una relación con sus períodos de ocurrencia. Se han seleccionado aquellas estaciones cuya longitud, considerando sólo los años completos, no fuera menor de 30. Estaciones Pluviométricas utilizadas en el estudio. MEMORIA 10

21 A continuación se incluye una tabla con las estaciones seleccionadas, su cota y coordenadas y los años en los que se han recogido datos en la misma. Indicativo Series Años Nombre Altitud 5000A Nombre Provincia Gr Min Seg E_W Gr Min Seg 47 Ceuta (Monte Hacho) 200 CEUTA W B 5000C Ceuta (Explanada Puntilla) 2 CEUTA W Ceuta 87 CEUTA W Debido a la proximidad geográfica que existe entre las estaciones de Ceuta y su correlación de años (cada una de las estaciones termina de aportar datos, cuando comienza a funcionar la siguiente), se ha considerado más acertado para el estudio suponer que las estaciones de Ceuta funcionan como una única estación con un rango de datos desde 1939 hasta Previamente se ha realizado el estudio de las estaciones 5000A - Ceuta (Monte Hacho) y 5000B - Ceuta (Explanada Puntilla) de forma individualizada para comprobar que los valores resultantes, tienen el mismo orden de magnitud que los obtenidos en la estación unificada (que a partir de ahora pasaremos a denominar Ceuta (Unificada) ). Posteriormente, se ha revisado el método de ajuste de las series de datos con varias funciones de distribución, a fin de determinar la más adecuada en cada caso. Las leyes de distribución utilizadas son: A. NORMAL B. GUMBEL C. SQRT D. LOG-PEARSON III De todos los análisis efectuados, se ha escogido el resultado más desfavorable con el fin de estar siempre del lado de la seguridad considerándose finalmente los siguientes valores de precipitación de cálculo: A continuación se presenta un cuadro con el método de cálculo seleccionado en cada caso: ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA LEY DE DISTRIBUCIÓN MÉTODO DE PROYECCIÓN 5000A - CEUTA (MONTE HACHO) SQRT Método: Máxima verosimilitud (ML) 5000B - CEUTA (EXPLANADA PUNTILLA) SQRT Método: Máxima verosimilitud (ML) 5000 CEUTA ( UNIFICADA) SQRT Método: Máxima verosimilitud (ML) MEMORIA 11

22 A continuación, se presenta un cuadro, con los resúmenes de los datos recogidos en el presente apartado: Precipitaciones Máximas Diarias de cálculo Estación Pluviométrica A CEUTA (MONTE HACHO) B CEUTA (EXPLANADA PUNTILLA) CEUTA (UNIFICADO) Como se ha mencionado con anterioridad, para el cálculo de caudales en la Ciudad Autónoma de Ceuta, se han tomado los valores de la estación Ceuta (Unificada) Cálculo del Número de Curva El número de curva de cálculo para cada subcuenca NC, se obtuvo mediante la agregación por subcuencas de los valores distribuidos de NC obtenidos a partir de la intersección de la información de clase de pendiente, clase litológica y uso del suelo. En función de las características litológicas y de su capacidad drenante se realizó la clasificación del terreno en cuatro clases según la permeabilidad del terreno (clases A, B, C y D) producto del tipo de roca subyacente. La determinación del uso del suelo se ha abordado a partir de la información ambiental disponible para su descarga directa en Mapa en formato digital SIOSE (Sistema de Información de Ocupación del Suelo en España), asimilando la leyenda de dichos mapas a la clasificación del S.C.S. Usos del suelo Clases Litológicas Umbral de Escorrentía Finalmente, las pérdidas se evalúan mediante la aplicación del método del número de curva del S.C.S. utilizando información cartográfica tratada mediante un sistema G.I.S Para el cálculo de los caudales, al valor obtenido de P 0 se le aplica un coeficiente corrector del umbral de carácter regional, obtenido del mapa de la figura adjunta, que refleja en cada región las condiciones habituales de humedad del suelo en las épocas de fuertes aguaceros. En el ámbito MEMORIA 12

23 de la zona de proyecto el valor del coeficiente es de 3. (Parámetro denominado C C en las tablas de cálculo). L A CORUÑA L U G O O V I E D O SANTANDER SAN SEBASTIAN BILBAO 2 VITORIA PAMPLONA P O N T E V E D R A 2 O R E N S E L E O N Z A M O R A PALENCIA BURGOS V ALLADOLID LOGROÑO SORIA ZARAGOZA HUESCA LERIDA GERONA 2,5 BARCELONA SEGOVIA TARRAGONA S A L A M A N C A AVILA GUADALAJARA MADRID TERUEL B A D A J O Z C A C E R E S TOLEDO CIUDADREAL CUENCA ALBACETE CASTELLON VALENCIA 3 IBIZA MENORCA PALMADE MALLORCA MALLORCA I S L A S B A L E A R E S DE 2,5 A 3 ALICANTE H U E L V A C A D I Z C O R D OBA S E V I L A 3 C E U T A 3 JAEN MALAGA GRANADA ALMERIA MELILLA 3 MURCIA I S L A S C A N A R I A S EN LA VERTIENTE NORTEDELAS 3,5 ISLAS DEACUSADO RELIEVE 4,0 EN SU VERTIENTESUR Y EN LAS ISLAS DESUAVE TOPOGRAFÍA SANTA CRUZ DE TENERIFE LA PALMA LAS GOMERA PALMAS TENERIFE HIERRO GRAN CANARIA L A N Z A R O T E FUERTEVE N T U R A º Coeficiente corrector del umbral de escorrentía Los números de curva finalmente obtenidos fueron los siguientes: Po(HMS) CN(HMS) Cuenca Condición II Condición I Condición III Condición II Condición I Condición III 1 49,66 110,12 20,98 50,17 31,23 70, ,26 104,60 19,88 51,41 32,34 71, ,26 53,43 9,19 67,33 48,34 84, ,56 69,31 12,62 61,30 41,91 79, ,31 64,37 11,56 63,05 43,72 81, ,39 45,15 7,36 71,04 52,55 87, ,70 33,16 4,65 77,28 60,13 91, ,82 50,33 8,51 68,67 49,83 85, ,14 144,31 27,52 43,80 25,73 64,50 Arroyo las Bombas Arroyo las Colmenas Arroyo Benítez 46,27 102,32 19,43 51,94 32,83 72,02 24,65 54,28 9,38 66,98 47,95 84,21 21,37 47,25 7,83 70,06 51,42 86,47 MEMORIA 13

24 Modelización de cuencas simples Para las cuencas con área menor a 1 km 2 se propone la utilización del método racional (modelo hidrometeorológico agregado), mientras que para el resto se emplearán modelos hidrometeorológicos semidistribuidos. Se analizan en este apartado las siguientes cuencas: Cuencas de Estudio en Ceuta Código Subcuenca Subcuencas Estudio Nombre APSF ES150_APSFR_CE Cañada Ortega ES150_APSFR_CE y 8 Arroyo Benítez ES150_APSFR_CE y 6 Arroyo Las Colmenas ES150_APSFR_CE Barranco del Príncipe El conocimiento de los caudales punta es suficiente para caracterizar hidrológicamente los tramos definidos como ARPSIs, por lo que no es necesario analizar otras características de los hidrogramas de crecida. Para poder calcular los caudales, se debe realizar un análisis estadístico de las precipitaciones máximas para cada uno de los períodos de retorno considerados. El método hidrometeorológico que se emplea, es el recogido en la Instrucción de Carreteras 5.2-IC Drenaje superficial que se aplica a las pequeñas cuencas con un tiempo de concentración menor o igual a 0,25 h. El caudal de avenida para cuencas pequeñas, Q (m 3 /s), para un período de retorno dado se obtiene mediante la expresión: Q = C I A 3 Y la versión modificada para tiempos de concentración mayores. Dicha versión modificada fue presentada por su autor (J.R. Témez) en una comunicación al XXIV Congreso de la Asociación Internacional de Investigaciones Hidráulicas (Madrid 1991), reproducida en el nº 82 de la revista de Ingeniería Civil. La publicación también recomienda los límites del campo de aplicación. Q C I A = K 3,6 Los datos que se precisan para el cálculo de caudales son los siguientes: MEMORIA 14

25 Datos Físicos: - Área de la cuenca (A), medida en km 2 - Longitud del curso del cauce principal (L) - Cota máxima del curso de agua (Z máx ) - Cota del curso del agua en el punto de desagüe (Z mín. ) - Valor del parámetro umbral de escorrentía (P 0 ) - Valor del parámetro I i /I d Los valores correspondientes a datos físicos de las cuencas se han recogido en el apartado Subdivisión en Subcuencas. Valores de las precipitaciones máximas reales sobre la cuenca, correspondientes a distintos períodos de retorno, que se han determinado con anterioridad en el punto 0 Análisis Pluviométrico. Tiempo de concentración La expresión utilizada para la determinación de este tiempo es la siguiente: T c L = 0,3 J 1/4 0,76 Donde: Tc =Tiempo de concentración medido en horas. L =Longitud del curso principal (km). J =Pendiente media del curso principal (tanto por uno). Régimen de precipitaciones extremas El aguacero a efectos de cálculo quedará definido por la intensidad I (mm/hora) de precipitación media, función de la duración del intervalo considerado y de la intensidad de precipitación media diaria (Pd/24) para un período de retorno de referencia. La duración que se considera en los cálculos de intensidad es igual al tiempo de concentración de la cuenca. MEMORIA 15

26 La intensidad de precipitación media para un período de retorno dado se obtiene a partir de la siguiente expresión: I I d = I I 1 d 0,1 0,1 28 D 0, Donde: D = Duración de la lluvia en horas I = Intensidad de la lluvia media en un intervalo de duración D para un período de retorno dado I d = Intensidad de lluvia diaria para ese mismo período de retorno (Pd/24) I1/Id = Relación entre la intensidad de lluvia horaria y diaria (independiente del período de retorno). Representa un valor regional y para nuestro caso concreto toma un valor igual a 10,50. La ley de precipitaciones máximas diarias reales sobre una cuenca en la versión modificada, deducida del plano de isomáximas, viene corregida según la expresión siguiente, para tener en cuenta la no simultaneidad de las lluvias máximas de un mismo período de retorno en toda la superficie. P * = P d d 1 loga 15 para A 1 km 2. P d * = P d para A 1 km 2. Donde: Pd* = Precipitación máxima diaria modificada correspondiente a un período de retorno T, expresada en mm Pd = Precipitación máxima diaria deducida de las isomáximas correspondientes a un período de retorno T y expresada en mm log A = Logaritmo decimal de la superficie de la cuenca A (km 2 ). El aguacero a efectos de cálculo quedará definido por la intensidad I (mm/hora) de precipitación media, función de la duración del intervalo considerado y de la intensidad de precipitación media diaria (Pd*/24) para un período de retorno de referencia. MEMORIA 16

27 Coeficiente de escorrentía La ley utilizada para el cálculo del coeficiente de escorrentía está ligada a aquella otra de transferencia precipitación-escorrentía superficial deducida por el Soil Conservation Service de E.E.U.U. La expresión que evalúa el valor del coeficiente de escorrentía es el siguiente: C = ( Pd P0 ) ( Pd + 23 P0 ) ( P + 11 P ) 2 d 0 Donde: C = Coeficiente de escorrentía (En las tablas de cálculo se ha denominado C 2 ) Pd = Precipitación máxima diaria correspondiente al período de retorno considerado (mm) P 0 = Umbral de escorrentía (mm). La expresión que evalúa el valor del coeficiente de escorrentía en la versión modificada es el siguiente: C = ( Pd * P0 ) ( Pd * + 23 P0 ) ( P * + 11 P ) 2 d 0 Donde: Pd* = Precipitación máxima diaria modificada correspondiente al período de retorno considerado (mm). K = Coeficiente que tiene en cuenta la falta de uniformidad en la distribución temporal del aguacero. La expresión utilizada para determinar el valor de K es función del tiempo de concentración (Tc) de la cuenca: T K = 1 + 1,25 T c 1,25 c + 14 En las tablas siguientes se puede ver el cálculo de caudales realizado para cada uno de los períodos de retorno considerados: MEMORIA 17

28 Cuencas de Estudio en Ceuta Descarga Máxima (m 3 /s) Código Subcuenca Subcuencas Estudio Nombre APSF T10 (m 3 /s) T50 (m 3 /s) T100 (m 3 /s) T500 (m 3 /s) ES150_APSFR_CE Cañada Ortega 0,99 3,00 4,20 7,85 ES150_APSFR_CE Subcuenca 9- Cañada Ortega 0,39 1,09 1,51 2,75 ES150_APSFR_CE Subcuenca 9-02 Cañada Ortega 0,54 1,64 2,30 4,31 ES150_APSFR_CE y 8 Arroyo Benítez 5,93 11,61 14,58 22,56 ES150_APSFR_CE y 6 Arroyo Las Colmenas 6,05 12,19 15,46 24,33 ES150_APSFR_CE Barranco del Príncipe 4,88 9,81 12,43 19, Modelización de la transformación precipitación-escorrentía Para modelizar el proceso de transformación de la precipitación en escorrentía, se ha utilizado el programa HEC-HMS 3.5., desarrollado por el Hydrologic Engineering Center del U.S. Army Corps of Engineers (Agosto de 2009), versión actualizada del programa HEC-1. Para efectuar los cálculos de los caudales máximos a la salida de la cuenca, el programa necesita una serie de datos que dependen del modelo utilizado en cada etapa del proceso de transformación precipitación escorrentía. A continuación se detallan las etapas y los modelos incluidos en cada una de ellas: Modelo de la Cuencas Tránsito en cauces Modelos Meteorológicos Especificaciones de Control Hora de inicio Se han realizado cuatro simulaciones por cada una de las cuencas en correspondencia con cada período de recurrencia analizado, cada simulación incluye un Modelo de Cuencas (para el Arroyo de las Bombas), un Modelo Meteorológico y unas Especificaciones de Control. En el mismo están incluidos los parámetros de cada subcuenca y tramo de cauce en el cual se realiza el tránsito de la avenida. La configuración de este modelo para cada una de las cuencas analizadas se puede ver en la figura adjunta: MEMORIA 18

29 Esquema de modelización Resultados de la modelización Los resultados de dichas modelizaciones incluyen un hidrograma de salida que define el caudal máximo de avenida para cada período de retorno considerado, tiempo en el que se produce dicho pico de caudal, y los correspondientes volúmenes de escorrentía producidos por la lluvia caída en la cuenca. El Modelo Meteorológico para cada cuenca es el descrito anteriormente, y presenta cuatro casos con los valores de precipitación que se resumen a continuación: Tormenta 1: Períodos de recurrencia Tr = 10 años Tormenta 2: Períodos de recurrencia Tr = 50 años Tormenta 3: Períodos de recurrencia Tr = 100 años Tormenta 4: Períodos de recurrencia Tr = 500 años En cuanto a las Especificaciones de Control se han supuesto una fecha y hora simbólicas, considerando un intervalo de tiempo que permita trabajar al modelo de manera adecuada. Se ha denominado a este modelo Control 1. Introduciendo los datos de partida requeridos por el programa (configuración física de la cuenca, valores de precipitación, CN y tiempo de concentración), se obtienen datos de caudales en los diferentes nudos de la red hidrográfica. Los resultados de la modelización hidrológica en cada cuenca se incluyen en el siguiente cuadro resumen: MEMORIA 19

30 Subcuenca CAUDALES (m3/s)período DE RETORNO T10 T100 T500 Subcuenca Subcuenca Subcuenca Subcuenca Subcuenca Desembocadura Cálculo de la máxima crecida ordinaria Para la determinación de la máxima crecida ordinaria, se toma como base los análisis experimentales recogidos por el CEDEX en su Guía metodológica para la estimación del caudal de máxima crecida ordinaria (1994). En ella se explica que se puede determinar el valor del caudal de la máxima crecida ordinaria (QM.C.O.), en función de la media, (Qm), y el coeficiente de variación, Cv, de la distribución de los máximos caudales anuales. La serie de máximos caudales anuales se obtiene a partir de métodos hidrometeorológicos, ya que no se dispone de datos de aforo. Tomando un decenio representativo de precipitaciones y estableciendo dichos valores como precipitación acumulada para el modelo meteorológico, obtenemos unos valores de caudales que serán los caudales base para establecer la M.C.O de cada ARPSI a analizar. En función del tiempo de concentración de la cuenca de aportación de cada ARPSI suponemos dos metodologías distintas para el cálculo de la máxima crecida ordinaria. Para aquellas cuencas que presenten un tiempo de concentración inferior a 6 horas, aplicaremos el método racional (modelo hidrometeorológico agregado), mientras que para el resto Tc> 6 horas, se emplearan modelos hidrometeorológicos semidistribuidos, debido a que el método racional en estos casos supone una simplificación de la realidad. La máxima crecida ordinaria es para cada cauce estudiado: Modelo hidrometeorológico Código APSFR Nombre de la APSF Descarga Máxima (m 3 /s) M.C.O Semidistribuido ES150_APSFR_CE Arroyo de las Bombas 9,12 Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Cañada Ortega 0,50 Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Cañada Ortega, Subcuenca ,20 Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Cañada Ortega, Subcuenca ,27 Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Arroyo Benítez 3,28 MEMORIA 20

31 Modelo hidrometeorológico Código APSFR Nombre de la APSF Descarga Máxima (m 3 /s) M.C.O Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Arroyo Las Colmenas 3,32 Agregado (Racional) ES150_APSFR_CE Barranco del Príncipe 2, ESTUDIO HIDRÁULICO El estudio hidráulico se ha realizado mediante dos modelos: HEC-RAS (unidimensional) y Sobek (bidimensional), tal y como se expone a continuación Estudio hidráulico en HEC-RAS Para el estudio hidráulico del tramo CE005 se ha utilizado el software HEC-RAS. El modelo matemático HEC-2 fue desarrollado en su primera versión el año 1976 por el Hydrologic Engineering Center (HEC), organismo dependiente del US Army Corps of Engineers. Es un programa ampliamente utilizado por la comunidad hidráulica, que permite calcular perfiles de la lámina de agua en ríos y canales, para flujos subcríticos y supercríticos, considerando los efectos de puentes, pasos inferiores, aliviaderos y otras obstrucciones. Desde el año 1991 existe un nuevo programa del mismo organismo, sucesor del anterior. Se llama HEC-RAS (River Analisis System) y asume las mismas hipótesis básicas, aunque contiene una serie de mejoras tanto en la introducción de datos (trabaja en entorno WINDOWS) como en las capacidades de modelización, permitiendo por ejemplo el cálculo de distribuciones de velocidades en una sección, cambios de flujo lento-rápido (o viceversa), etc... En el presente trabajo se ha utilizado este software (HEC-RAS), en su versión Hipótesis de cálculo Las principales hipótesis asumidas por el programa son: Flujo permanente: es decir, no hay variación de calado o velocidad con el tiempo. Flujo gradualmente variado, donde se cumple la distribución hidrostática de presiones. Flujo unidimensional, en la dirección del río o canal. Pendientes pequeñas, menores de 1/10. Con eso cos φ 1 y el calado vertical es representativo de la altura de presión. Contornos rígidos, no admitiéndose erosión o sedimentación del lecho. Pérdidas por fricción estimadas mediante la fórmula de Manning. No se contempla el transporte sólido. MEMORIA 21

32 Formulación básica de flujo Considerando las hipótesis anteriormente expresadas, la ecuación básica de conservación de la energía entre dos secciones 1 y 2 de un flujo unidimensional es: 2 2 V1 V2 Z 1 + Y1 + 1 = Z 2 + Y2 + α g 2 g α (1) siendo, para la sección transversal 1 o 2: Z (m) elevación del fondo de la sección transversal con respecto a una cota de referencia. Y (m) calado del agua en la sección transversal. α coeficiente de energía, que tiene en cuenta la distribución no uniforme de velocidades en la sección. V (m/s) velocidad media del flujo en la sección. g (m/s²) aceleración de la gravedad. he (m) pérdida de energía entre las secciones 1 y 2. Esta pérdida se evalúa a partir de la expresión: h e h e = L Sf 2 α V V + C 1 1 α 2 2 g 2 g 2 2 (2) donde: L (m) S f (m/m) C longitud del tramo. pendiente de fricción. coeficiente de perdidas por expansión o contracción del flujo. Esquema del perfil longitudinal de un río con las diferentes variables utilizadas para el cálculo de la pérdida de energía entre dos secciones. MEMORIA 22

33 Por otra parte, se supone que la pérdida de energía por fricción para una velocidad y radio hidráulico dados es la misma que tendría un flujo uniforme que tuviera la misma velocidad y el mismo radio hidráulico. La fórmula utilizada por el programa para el cálculo de la pendiente motriz es la de Manning: S f n A 2 2 Q R 2 = (3) 4 3 h donde: Q (m³/s) n A (m²) R h (m) caudal circulante por la sección. coeficiente de rugosidad de Manning. área mojada de la sección transversal. radio hidráulico de la sección transversal. Para generar una geometría lo más próxima posible al cauce real y sus condiciones, se ha procedido a realizar un preproceso con la aplicación HEC-Geo RAS de ArcGIS, que permite generar la geometría con fidelidad y generar los archivos que ejecutarán HEC-RAS. Finalmente el programa exporta ficheros de salida que se pueden tratar en ArcGIS. El esquema de trabajo es el siguiente: MEMORIA 23

34 MEMORIA 24

35 Estudio hidráulico en Sobek Para el estudio hidráulico de los tramos CE004, CE006 y CE007, dado que el comportamiento del flujo es bidimensional en algunas zonas, se ha utilizado el software Sobek. El modelo Sobek-Rural ha sido desarrollado por el instituto de búsqueda WL DELFT HYDRAULICS en colaboración con el National Dutch Institute of Inland Water Management and Wastewater Treatment (RIZA), el Departamento de Ingeniería Hidráulica de la Delft Technische Universiteit y las principales consultoras de ingeniería hidráulica holandesas: DHV Water, Arcadis Heidemij, DLG, Grontmij, Haskoning, Iwaco, Tauw y Ingenieurs BCC. Se trata de un modelo numérico integrado que permite simular la hidrodinámica asociada a redes de flujo unidimensionales (cómo por ejemplo cursos fluviales), así como la asociada al flujo bidimensional en las llanuras de inundación. El modelo se caracteriza por usar un algoritmo de cálculo muy robusto (esquema computacional de Delft) que permite tratar flujo en régimen mixto (es decir, con transiciones de régimen supercrítico-subcrítico y viceversa), así como frentes de onda abruptos. Además, es 100% conservativo, permitiendo reproducir los fenómenos de sequía-inundación (drying-flooding) o flujo en cauce seco, sin necesidad de introducir caudales ficticios en canales piloto. Desde un punto de vista de utilización del modelo, el pre-proceso de los datos y el post-proceso de los resultados se realiza sobre un editor propio tipo SIG que facilita la edición del modelo y el análisis e interpretación de los resultados. El paquete Sobek consta de diferentes módulos integrables en función de la naturaleza de la simulación a realizar. Para el estudio hidráulico de inundaciones es necesaria la aplicación de los siguientes módulos: Channel flow: módulo asociado a la simulación del flujo en los cursos fluviales Overland flow: módulo asociado a la simulación del flujo bidimensional en las llanuras Hipótesis de cálculo Las principales hipótesis asumidas por el programa son: Flujo no estacionario, donde se pueden producir variaciones de calado o velocidad con el tiempo. Flujo gradualmente variado, donde se cumple la distribución hidrostática de presiones. Pendientes pequeñas, menores de 1/10. Con esto cos φ 1y el calado vertical es representativo de la altura de presión. Contornos rígidos, no admitiéndose erosión o sedimentación del cauce ni de la llanura. Se pueden estimar las pérdidas por fricción mediante varias fórmulas: Manning, Chézy, Nikuradse, Strickler, White-Colebrook o Bos-Bijkerk. No se contempla el transporte sólido. MEMORIA 25

36 No se consideran las pérdidas de carga asociadas a la transferencia turbulenta de la cantidad de movimiento por parte de los remolinos que se pueden generar (esta transferencia origina una fricción interna del fluido, denominada viscosidad de remolino o eddy viscosity) Formulación básica de flujo Desde un punto de vista computacional, el modelo está dividido en un modelo unidimensional (1D) y en un modelo bidimensional (2D), basado en una malla computacional regular de elementos cuadrados. Ambos modelos quedan acoplados de forma implícita y se resuelven simultáneamente en base a las ecuaciones completas de Saint-Venant (continuidad y conservación de la cantidad de movimiento). Para la conservación de la cantidad de movimiento, los modelos 1D y 2D se resuelven por separado, por lo que velocidades y caudales son independientes. Desde el punto de vista de la continuidad, los volúmenes de ambos modelos quedan combinados, pues en los puntos de conexión (espacialmente comunes), el nivel de agua es el mismo. Así pues, y de esta manera, los modelos quedan acoplados. La siguiente figura muestra la relación entre los sistemas 1D y 2D: Esquema de conexión entre los modelos 1D y 2D Datos básicos de los modelos De forma general, los datos de base de los modelos (HEC-RAS y Sobek) los constituyen los siguientes puntos: La geometría del modelo 1D se define mediante secciones transversales características del curso fluvial modelizado, generadas a partir de cortes sobre el Modelo Digital del Terreno. MEMORIA 26

37 Determinación del canal de flujo para la modelización fluvial unidimensional. La geometría del modelo 2D se define a partir del Modelo Digital del Terreno (MDT) y se introduce en formato ráster como malla regular de elementos cuadrados de igual medida. Se han definido MDTs diferenciados para la simulación de la MCO y para el resto de periodos de retorno, eliminando edificios y estructuras que puedan condicionar al flujo en el caso de MCO. Los coeficientes de rugosidad de Manning de los modelos se determinan a partir de la caracterización del uso del suelo del SIOSE corregida por inspección visual con ortofotografía actualizada y tomando como base las equivalencias de número de Manning de la Guía Metodológica. En el caso de las estructuras introducidas en los modelos, fundamentalmente se trata de puentes, pasarelas y algún vado. Sus características geométricas se determinan a partir de los levantamientos topográficos realizados en las estructuras, la cartografía disponible y las visitas de campo. A continuación se presenta una tabla resumen de las estructuras modelizadas en cada tramo: ARPSI NOMBRE SUBTRAMO Longitud (km) Número de estructuras modelizadas ES150_APSFR_CE004 Arroyo Benítez CE ,11 3 ES150_APSFR_CE005 ES150_APSFR_CE006 Cañada Ortega y Barranco Central CE ,72 4 Arroyo de las Bombas CE ,31 3 Barranco del Príncipe CE ,68 2 ES150_APSFR_CE007 Arroyo Las Colmenas CE ,22 - Como condición de contorno en la entrada se han tomado los hidrogramas o caudales punta, según el caso, procedentes del estudio hidrológico. A continuación se presenta una tabla resumen con los caudales punta (introducidos al inicio de cada tramo) para cada tramo y para cada periodo de retorno: MEMORIA 27

38 SUBTRAM O Longitud (km) Q MCO (m 3 /s) Q 10 (m 3 /s) Q 50 (m 3 /s) Q 100 (m 3 /s) Q 500 (m 3 /s) CE ,11 3,28 5,93 11,61 14,58 22,56 CE ,72 0,27;0,2 0,54;0,39 1,64;1,09 2,3;1,51 4,31;2,75 CE ,31 2,61 3,30 6,20 7,70 11,60 CE ,68 3,17;4,75; 3,54 4;6; 4,48 13,4;22,1; 8,67 19,3;32,4; 10,86 35,8;62,2; 16,38 CE ,22 3,32 6,05 12,19 15,46 24,33 Como condición de contorno a la salida se ha tomado el nivel medio del mar para cada periodo de retorno, asumiendo que es el mismo para ambas ARPSI. El CEDEX redactó un documento en el cual se definían las CC de desembocadura en el mar para la cornisa cantábrica y para la zona mediterránea (Palancia) estableciendo la equivalencia de período de retorno T de set-up (que es el único que dependía de T) del nivel del mar/avenida fluvial era: Periodo de retorno Fluvial Periodo de retorno equivalente mar 25 1,5 50 2, Esto se debe a que si se toma el mismo T para ambos fenómenos, se sobredimensiona la probabilidad final. A partir de esos período de retorno del mar, se ha empleado el programa iolé del IHC, que se creó específicamente para definir las zonas inundables en de origen marino del SNCZI ) Los valores de nivel del mar son muy reducidos en la zona, así que de todos los perfiles del iolé de la zona de Ceuta y Melilla se ha buscado el que tenía mayores valores, que corresponde a la cornisa norte de Ceuta (aunque los valores son bastante parecidos) siendo el ajuste el que se presenta en siguiente la figura para nivel del mar. Se toma el de intervalo de confianza 90% que es la línea superior. MEMORIA 28

39 Modelización con programa iole Al no dar iolé valores para T<2, se han adoptado los siguientes niveles del nivel de mar para los tramos simulados: Periodo de retorno fluvial Periodo de retorno equivalente mar Valores propuestos (m.s.n.m.) DPH ,9 50 2,5 0, , ,05 MEMORIA 29

40 Aplicación de los modelos Modelo HEC-RAS La secuencia de construcción del modelo CE005 (HEC-RAS) es la siguiente: PREPROCESO HEC Geo RAS ArcGIS BASE CARTOGRÁFICA: MDT DEFINICIÓN DE GEOMETRÍA Cauce Márgenes Líneas de flujo Secciones Secciones de puentes Áreas inefectivas y de almacenamiento Rugosidad GENERACIÓN DE FICHERO DE ENTRADA A HEC RAS INTRODUCCIÓN DE GEOMETRÍAS ESPECIALES (PUENTES, CULVERTS ) PERFILES DE CÁLCULO (CAUDALES) CONDICIONES DE CONTORNO (CALADO CRÍTICO) MODELIZACIÓN CON HEC RAS POST PROCESO EN GEO RAS (ArcGIS) EXPORTACIÓN DE RASTER DE CALADOS Y VELOCIDADES MEMORIA 30

41 SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES 1) CE005_01 80 Legend 70 WS T500 WS T WS T WS T OD4 WS T Elevation (m) 60 Ground 800 Main Channel Distance (m ) Planta esquemática de la geometría modelizada en HEC-RAS (1D) para la ARPSI CE005, sección transversal y perfil longitudinal Modelo Sobek La secuencia de construcción de los modelos CE004, CE006 y CE007 (Sobek) es la siguiente: MEMORIA 31

42 Planta esquemática de la geometría modelizada en Sobek (2D) para la ARPSI CE004 MEMORIA 32

43 Planta esquemática de la geometría modelizada en Sobek (2D) para la ARPSI CE006 Planta esquemática de la geometría modelizada en Sobek (2D) para la ARPSI CE007 MEMORIA 33

44 Como resultado de la modelización hidráulica se obtienen unos ráster de calados y velocidades, a partir de los cuales se definen las áreas de inundación para las diferentes hipótesis de crecida cuyas características fueron definidas en el correspondiente estudio hidrológico. MEMORIA 34

45 3.4. RESULTADOS DEL ESTUDIO HIDRÁULICO Como resultado de las modelizaciones anteriores, se han generado los mapas de peligrosidad para períodos de retorno T=10 años (alta probabilidad), T=100 años (media probabilidad) y T500 años (baja probabilidad), preceptivos para la Comisión Europea para dar cumplimiento a la Directiva de Inundaciones, que consisten en los raster de calados en la totalidad de la zona inundable. Los mapas de peligrosidad finales deben referirse a la totalidad de cada ARPSI por lo que se deben agrupar los subtramos en un único elemento. En la imagen siguiente se muestra un ejemplo del mapa de peligrosidad para 500 años de periodo de retorno, obtenido a partir de la modelización del tramo CE006. Mapa de peligrosidad para 500 años de periodo de retorno del tramo CE006 En el DOCUMENTO Nº2 PLANOS se pueden consultar los resultados finales de los mapas de peligrosidad. MEMORIA 35