ANEXO 3. ESTUDO HIDRÁULICO

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1 ANEXO 3. ESTUDO HIDRÁULICO

2 1. INTRODUCCIÓN LA CUENCA DEL MIÑO-SIL DATOS BÁSICOS DE LA CUENCA ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL RÍO ORIGEN DE LOS DATOS TRATAMIENTO DE LOS DATOS CONSIDERACIONES PREVIAS AL CÁLCULO HIDRÁULICO CÁLCULO HIDRÁULICO GÁLIBO MÍNIMO DE LA PASARELA... 8

3 1. INTRODUCCIÓN El objetivo de este anexo es la realización de un estudio hidráulico de avenidas del río Miño a su paso por Tomiño y Vila Nova de Cerveira, y conocer con ello, en la sección de la zona de proyecto, las cotas de la lámina de agua para la avenida de período de retorno de 5 años, que será para la que se dimensione la cota inferior del tablero de la pasarela. 2. LA CUENCA DEL MIÑO-SIL Actualmente la cuenca del Miño-Sil está constituida por la Confederación Hidrográfica Miño-Sil, después de haberse dividido la Cuenca Norte I en ésta y la Confederación Hidrográfica del Cantábrico, según el Real Decreto 266/28, de 22 de febrero DATOS BÁSICOS DE LA CUENCA El ámbito de planificación Miño-Sil, recogido en el Real Decreto 125/27 (al que se refiere como Demarcación Hidrográfica Miño-Limia) comprende las cuencas de los ríos Miño y Sil y la parte española de la cuenca del río Limia. Esto se concreta en una superficie total de km 2, ocupando una parte importante de Galicia (6,8%) y extensiones más reducidas de Castilla y León (,%) y Asturias (,2%). La población se eleva aproximadamente a 835. habitantes, donde más del 83% se asienta en la comunidad gallega, siguiendo con un 16% la de Castilla y León; Asturias aporta una cantidad inapreciable. En cuanto a la relación entre recursos superficiales y subterráneos, se puede decir que en la Demarcación Hidrográfica Miño-Sil no existen unidades hidrogeológicas dignas de interés. Esta circunstancia, sumada a la de los altos niveles de pluviometría que se dan en toda la cuenca, determina que los recursos superficiales sean claramente superiores a los subterráneos. Analizando la situación de los ríos pertenecientes al ámbito Miño-Sil, se pueden extraer las siguientes conclusiones: El Sil tiene unos recursos medios totales de 5.11 hm 3 /año, lo que supone una aportación específica media anual de 637 mm. Esta aportación es muy irregular, destacando zonas con valores de la aportación específica del doble respecto al valor medio citado. Entre esos lugares destacan el propio Sil en cabecera, así como el Cúa a la altura de Anllares, Navea en Chandreja y Lor en Villamar. El Miño en la confluencia con el Sil tiene unos recursos totales de 2.62 hm 3 /año, equivalentes a 553 mm de aportación específica. En cuanto al Miño bajo, que abarca las cuencas del Miño y del Sil, la aportación media es de hm 3 /año. Esto supone una aportación específica media anual de 5 mm. Finalmente, el río Limia ofrece unos recursos totales de 68 hm 3 /año, lo que se traduce en 88 mm de aportación anual. En la siguiente tabla se pueden ver las aportaciones específicas a partir de las superficies de cuenca de interés. Las principales cuencas de esta demarcación son Avia, Deva, Limia, Arnoya, Bibei, Miño y Sil. Denominación Superficie (km2) Aportación máxima anual (hm3/año) Aportación media (hm3/año) Aportación mínima anual (hm3/año) Total Miño bajo Demarcación total Confederación Hidrográfica Miño-Sil. Mapa físico. 3

4 ESTUDO PREVIO PARA A REALIZACIÓN DUN CONCURSO DE IDEAS PARA A REDACCIÓN DO ANTEPROXECTO DE CONSTRUCIÓN DUNHA PONTE INTERNACIONAL PARA PEÓNS E BICICLETAS SOBRE O RÍO MIÑO Cultivos herbáceos de secano (3,6%). 3. ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL RÍO 3.1. ORIGEN DE LOS DATOS De acuerdo con la Comisaría de Aguas Miño-Sil, durante la realización de los trabajos de delimitación de zonas inundables, no se definió ninguna Área con Riesgo Potencial Significativo de Inundación en la zona indicada, por lo que no se realizaron trabajos de batimetrías ni modelización del comportamiento hidráulico del río Miño en el tramo de estudio. Es por ello que, las secciones consideradas para modelar el curso del río Miño en esta zona se han trazado con el máximo rigor posible, a partir de investigaciones visuales de la zona, aproximándolas en la medida de lo posible a la sección real. Confederación Hidrográfica Miño-Sil. Mapa pluviométrico. La pluviometría oscila entre los 7 y 1.9 mm/año, siendo la influencia atlántica y la propia morfología de la cuenca las que marcan estas precipitaciones. Los valores máximos se alcanzan en la zona del Macizo de Manzaneda; entre el Navea y el Bibei; en las sierras del este de Lugo y norte del Sil y en el valle inferior del Miño. No obstante, para la realización del proyecto de la pasarela peatonal entre Goián y Vilanova de Cerveira sí se ha realizado un estudio batimétrico en el entorno de la Fortaleza de San Lourenzo y el Parque do Lazer do Castelinho, conociendo así de forma detallada la sección transversal en la que irá ubicada la pasarela. Esta sección aparece indicada en la siguiente imagen como AA. El ámbito de planificación Miño-Sil destaca por la diferenciación de varios tipos característicos de cubierta vegetal. Se distinguen, por un lado, todas aquellas zonas en las que se realiza algún tipo de aprovechamiento agrícola, por otro, el resto de las zonas con aprovechamiento forestal y, por último, aquellas zonas de terreno improductivo. Las zonas de aprovechamiento agrícola se han dividido a su vez en otras cuatro manchas: Superficies con cultivos en regadío Superficies con cultivos herbáceos en secano Superficies con cultivos leñosos en secano Praderas naturales Las zonas de aprovechamiento forestal incluyen aquellas de monte-matorral, frondosas, especies de aprovechamiento forestal, pastizales y uniones varios entre todas las anteriores. Las superficies que ocupan cada uno de los diferentes aprovechamientos en el ámbito son: Zonas de monte: 72,9%, siendo el matorral la cubierta predominante (,7%) y estando el resto ocupado por especies de aprovechamiento forestal (28,2%). Plantaciones leñosas en secano (1,2%). Praderas naturales (3,73%). Sección transversal del río en el emplazamiento de la pasarela peatonal. Los datos necesarios para llevar a cabo este análisis se han obtenido de la estación de aforo N25 en Goián, en concreto, los datos históricos de nivel de la lámina de agua sobre el nivel del mar. En el Apéndice I se muestran todos los valores en el intervalo de tiempo especificado. En las siguientes imágenes se muestra una fotografía en planta de la ubicación de la estación de aforo, además de un dibujo esquemático de la sección transversal del río, vista desde aguas arriba.

5 Zonificación del espacio fluvial. Ubicación de la estación de aforo de Goián. Sección transversal del río Miño en la ubicación de la estación de aforo. Se ha contado además con la ayuda de la cartografía digital del visor cartográfico SNCZI (Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables), del SIG corporativo de la Confederación Hidrográfica Miño-Sil y del visor SIAMS (Sistema de Información del Agua de la Confederación Hidrográfica del Miño-Sil). Del visor SIAMS se han obtenido los caudales máximos para los períodos de retorno de 2, 1,1 y 5 años y el cálculo de la cuenca vertiente en dicho punto, correspondiente a 1658 km 2. Los valores de caudales máximos se muestran en la siguiente tabla. Según el Art..2 del Reglamento del Dominio Público Hidráulico, aprobado por Real Decreto 89/1986, de 11 de abril, modificado por Real Decreto 66/23, de 23 de mayo, considera como caudal de la máxima crecida ordinaria la media de los máximos caudales anuales, en su régimen natural, producidos durante diez años consecutivos, que sean representativos del comportamiento hidráulico de la corriente. Ante la falta de datos de caudales en la zona de estudio, se ha hecho una aproximación aplicando la definición de máxima crecida ordinaria al nivel de agua sobre el nivel del mar, de modo que se calcula el nivel de la máxima crecida ordinaria como la media de los máximos niveles anuales, en su régimen natural, producidos durante diez años consecutivos, que sean representativos del comportamiento hidráulico de la corriente. Además, el período de tiempo del que se tiene información de dichos niveles corresponde únicamente a 6 años, desde el inicio de 211, por lo que se calculará para este intervalo de tiempo, suponiendo que la diferencia en los resultados será despreciable. En la siguiente gráfica se representa la evolución del nivel de la lámina de agua sobre el nivel del mar en el intervalo de tiempo especificado. Período de Retorno (años) T=2 T=1 T=1 T=5 Q (m 3 /s) TRATAMIENTO DE LOS DATOS A partir de los datos obtenidos de la estación de aforo N25 en Goián, se ha obtenido el nivel de aguas bajas, aguas medias y el nivel correspondiente a la máxima crecida ordinaria. 5

6 ESTUDO PREVIO PARA A REALIZACIÓN DUN CONCURSO DE IDEAS PARA A REDACCIÓN DO ANTEPROXECTO DE CONSTRUCIÓN DUNHA PONTE INTERNACIONAL PARA PEÓNS E BICICLETAS SOBRE O RÍO MIÑO Nivel de la lámina de agua sobre el nivel del mar (m), 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, 1/2/211 1/5/211 1/8/211 1/11/211 1/2/212 1/5/212 1/8/212 1/11/212 1/2/213 1/5/213 1/8/213 1/11/213 1/2/21 1/5/21 1/8/21 1/11/21 1/2/215 1/5/215 1/8/215 1/11/215 1/2/216 1/5/216 1/8/216 Umbral de alerta Umbral de activación Umbral de prealerta Del mismo modo que de define el nivel de la máxima crecida ordinaria, se define el nivel de aguas bajas, pero correspondiente a la media de los mínimos niveles anuales. El nivel de aguas medias se ha considerado como la media de los dos anteriores. Así, los resultados obtenidos son: Nivel de la máxima crecida ordinaria: 1.9 m Nivel de aguas bajas:.26 m Nivel de aguas medias: 1.1 m pasarela, en caso de que existan pilas que interfieran en el cauce del río, será necesario realizar un estudio de variaciones hidráulicas debido a la presencia de la estructura. Para la determinación de la elevación de la lámina de agua se realizará una modelización de un tramo del río Miño en la zona de proyecto con el programa HEC-RAS desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada Americana, y que calcula el perfil de la lámina de agua para el flujo estacionario gradualmente variado en cauces naturales y artificiales. Se calculará el nivel de la lámina de agua para la avenida con período de retorno de 5 años, con Q5=118m 3 /s y régimen subcrítico, con condición de contorno aguas abajo igual al nivel del mar en la desembocadura del río. Se ha realizado un modelo considerando un único tramo de río definido por las seis secciones transversales mostradas en las siguientes figuras tanto en planta como en alzado. S1 S2 2 1.* 9.767* * * * 7.88* 7.72* S3 7.56* 7.* 7.2* S 7.8* 6.92* 6.76* 6.6* 6.* 6.28* 6.12* *.999*.22* * 3.55* * 2.88* * 1.95* 1.8* S5 S6 1.65* 1.5* 1.35* 1.2* 1.5* S1 S2 S3 S S5 S CONSIDERACIONES PREVIAS AL CÁLCULO HIDRÁULICO En el río Miño, las mareas se hacen sentir hasta unos quilómetros aguas arriba, llegando a ser la diferencia entre pleamar y bajamar entre la desembocadura y Tui de más de una hora. La pleamar suele tener una diferencia de 1 hora 5 minutos y la bajamar de 2 horas 5 minutos aproximadamente. Por ello, será necesario tener en cuenta la influencia de las mareas a la hora de realizar el modelo de flujo. Secciones transversales definidas en el modelo de flujo. Vista en planta. 3.. CÁLCULO HIDRÁULICO En lo que viene a continuación, se realizará el cálculo hidráulico del tramo final de río Miño en su desembocadura, para conocer la elevación de la lámina de agua en la sección en la que se pretende construir la pasarela peatonal. Una vez escogido el diseño final de la Sección 1 (S1) Sección 2 (S2) 6

7 ESTUDO PREVIO PARA A REALIZACIÓN DUN CONCURSO DE IDEAS PARA A REDACCIÓN DO ANTEPROXECTO DE CONSTRUCIÓN DUNHA PONTE INTERNACIONAL PARA PEÓNS E BICICLETAS SOBRE O RÍO MIÑO Sección 3 (S3) Sección (S) Los datos de Pleamar Máxima Viva Equinoccial se pueden encontrar en las tablas de mareas, donde aparecen unos coeficientes que indican la amplitud de la marea prevista (diferencia de altura entre las consecutivas pleamares y bajamares de un lugar). El coeficiente de mareas máximo posible es 12, correspondiente a la mayor pleamar o bajamar que pueda darse excluyendo los efectos meteorológicos. Los coeficientes de mareas se calculan a partir de los siguientes parámetros del sol y de la luna: ascensión recta, declinación, paralaje y distancia de la Tierra al astro. El valor de pleamar máxima registrada en las tablas de mareas en la desembocadura del río Miño, en A Guarda, es de 2. m y la altura mínima de -1.9 m. Con todo lo expuesto, el resultado del nivel de la lámina de agua de la sección de estudio obtenido en régimen uniforme se muestra en la figura siguiente: Sección 5 (S5) Sección 6 (S6) 15 rio_minho_tominho_vilanovacerveira Plan: Calculo_Minho 6/11/216 Geom: geometry_minho Seccion pasarela..33. Legend Secciones transversales definidas en el modelo de flujo. Vista en alzado (desde aguas abajo). 1 EG T5 WS T5 Se ha considerado un valor de coeficiente de Manning para el cauce principal de.33, correspondiente a riachuelos limpios. Para las llanuras de inundación, se considera un coeficiente de., correspondiente a llanuras de inundación con cultivos bajos. 5-5 Ground Bank Sta Coeficientes de Manning para distintos tipos de material. Puesto que se está realizando un modelo hidráulico de la parte final de un río, la condición de contorno en la desembocadura se fijará a partir de las mareas. En este caso, y puesto que estamos ante un régimen subcrítico, se establecerá como condición de contorno aguas abajo del modelo aquel nivel de agua máximo que se dé cuando se suman todas las condiciones astronómicas causantes de las mareas, bajo condiciones meteorológicas medias. En otras palabras, la Pleamar Máxima Viva Equinoccial. Se trata de un nivel de agua del mar muy elevado, pero que representa las condiciones más desfavorables que se pueden dar en avenidas extraordinarias, con lo que se trata de una condición de contorno en desembocadura que queda del lado de la seguridad. Esto es, como las desembocaduras de los ríos al mar suelen presentar régimenes subcríticos, los efectos de un nivel de agua elevado en el extremo aguas abajo del modelo tendrá repercusión hacia aguas arriba del mismo. Como se puede observar, se ha obtenido una altura de la lámina de agua sobre el nivel del mar para una avenida con período de retorno de 5 años de.9 metros. Se indican además en la tabla siguiente los valores de altura de la lámina de agua para las avenidas con período de retorno de 2, 1 y 1 años. Período de Retorno (años) T=2 T=1 T=1 T=5 Q (m 3 /s) z (msnm)

8 . GÁLIBO MÍNIMO DE LA PASARELA Una vez conocida la altura de la lámina de agua para la avenida con período de retorno de 5 años, y teniendo en cuenta lo especificado en el Plan Hidrológico del Norte I, Norma , Condiciones que deben cumplir las obras a construir en el Dominio Público Hidráulico, el resguardo desde la superficie libre del agua a la parte inferior del tablero para cuencas mayores de 2 km 2 será de 1.5 m. De este modo, la cota inferior del tablero estaría a una altura de 6. m sobre el nivel del mar, y puesto que el nivel de aguas medias es de 1.1 m, el gálibo mínimo a considerar se correspondería con 5.3 m, en caso de no considerar el paso de embarcaciones bajo la pasarela. No obstante, el río Miño es navegable hasta Tui, hasta unos 35- quilómetros de la desembocadura. Para garantizar la navegabilidad del río en este tramo tras la construcción de la pasarela peatonal, se ha realizado un estudio de las posibles embarcaciones que atraviesan dicha sección. La mayoría de ellas son pequeñas embarcaciones a motor, si bien existen dos embarcaciones principales que condicionan el gálibo de la pasarela: El ferry de Goián y el patrullero Rio Minho (P-37) de la Marinha Portuguesa. 9.2 m Por consiguiente, el gálibo mínimo de la pasarela será de 9.2 metros, valor que se corresponde con una altura mínima de la cota inferior del tablero de 1.3 metros sobre el nivel del mar. No obstante, se recomienda que esta embarcación navegue los días en los que el nivel de la lámina de agua sobre el nivel del mar sea inferior al nivel de aguas medias (1.1 metros), situación que se da con la probabilidad anual (considerablemente alta) indicada en la siguiente tabla, en tanto por uno. Nº días/año con nivel lámina agua < 1.1 m Nº días/año con medida estación aforo Probabilidad de nivel lámina agua < 1.1 m año Ferry de Goián Patrullero Rio Minho (P-37) de la Marinha Portuguesa La embarcación de mayores dimensiones es el patrullero de la Marinha portuguesa, con una eslora de 22.5 metros, y una altura sobre la lámina de agua de entorno a los 9.2 metros. Esta altura será la determinante a la hora de diseñar la cota inferior del tablero de la pasarela. La antena de mayores dimensiones deberá ser retirada momentáneamente para el paso de la embarcación bajo la pasarela, ya que dispone de unas dimensiones excesivamente altas para que condicionen la geometría en alzado de la pasarela, con el consiguiente incremento en el coste económico. año año año año año