Riesgos: Avenidas 1 Paloma Fernández García Dpto. Geodinámica. Facultad C.C. Geológicas Universidad Complutense de Madrid AVENIDAS E INUNDACIONES Las avenidas son episodios temporales, con caudales anormalmente altos que periódica o excepcionalmente registra un tramo de una corriente Constituyen flujos de aguas superficiales, mayor de lo habitual, que al superar su confinamiento, se desborda, ocupando temporalmente tierras que no suelen estar sumergidas Periodo de retorno (T) Tiempo (número de años) que tarda en producirse una avenida de una magnitud dada Periodos: 2; 5; 10 / 25 / 50 / 100 / 500 años Frecuencia (F) Probabilidad que en un tiempo determinado (año) se produzca una avenida. Se considera el inverso del periodo. F = ( 1 / T) Estadísticamente puede expresarse como F = M / (N+1) Siendo N (número de años de la serie estudiada) y M (grado del caudal en la serie del registro) Paloma Fernández García Factores Desencadenantes Naturales (ligados precipitación) • Condiciones metereológicas excepcionales que supongan un incremento muy rápido de la escorrentía superficial Ej: situación “gota fría”(Levante Español) Río: Precipitación directa al cauce(Chanel precipitation) Escorrentía superficial (Surface runoff) Escorrentía subsuperficial (Interflow) Escorrentía subterránea (Groundwater) • Deshielos repentinos (previsible) • Rotura de morrenas o movimientos en masa • Inundaciones costeras Factores Desencadenantes Humanos (no ligados precipitación) • Rotura de presas y diques en ríos • Minería, escombreras • Deforestación y Prácticas inadecuadas del suelo • Áreas extensamente urbanizadas Intensidad lluvia Tiempo Causas de las Inundaciones Paloma Fernández García I - Características y tipos de Inundaciones Periodos (T) altos Frecuencias (F) bajas Periodos (T) bajos Frecuencias (F) altas Paloma Fernández García Avenidas Transitorias (Extraordinarias o catastróficas) Son de carácter aislado y extremo Se relacionan con eventos de precipitación muy importantes. Suelen verse desencadenadas por características especiales que modifican la capacidad de la cuenca de drenaje o por otros factores (inducidos) Avenidas Permanentes (Continuas o de desbordamiento) Son de carácter repetitivo e inestable Se relacionan con eventos de precipitación importantes aunque no extraordinarios. Los factores que las controlan están asociados a distorsiones o mala gestión en los cauces o tramos de la corriente I - Características y Tipos de Inundaciones Paloma Fernández García Otros tipos de Inundaciones: localización en la cuenca Inundaciones: I máxima (lluvia) en 3 – 5 días Ocupación de la llanura de inundación, distanciamiento del canal Sedimentación “decelerada” en el tiempo Avenidas “relámpago” (Instantáneas o de montaña): I máxima (lluvia) en 1 ½ h Ascenso repentino del calado Alta tasa de arrastres Paloma Fernández García Como se estudia una avenida ? Una avenida se caracteriza por un Caudal máximo de avenida (Qmax) y por un Periodo de Retorno Como se miden los caudales de un río ? A - En momentos “ordinarios” (Q ordinarios), mediante Estaciones de Aforo y elaborando la “curva de gastos” B - En momentos de “extraordinarios o Avenidas” (Q máximos), por aproximaciones teóricas (“Fórmula Racional Modificada”) y por “Indicadores geomorfológicos” La variación del caudal de un río a lo largo del tiempo (año, meses, o durante una avenida) se expresa mediante una función que se llama HIDROGRAMA HIDROGRAMA de una AVENIDA Refleja la variación del caudal del río durante el tiempo que dura el evento lluviosos y viene caracterizado por el Qmax Paloma Fernández García Canal de estiaje Canal ordinario Estación de Aforo Estación de Aforo de Guijasalbas Paloma Fernández García CURVA DE GASTOS Caudal estimado Alturas medidas en la regla del aforo La Curva de gastos es una función que relaciona medidas de la altura alcanzada por el agua en un río, con el caudal que atraviesa dicha sección Q (l/s) h (m) Caudal real Paloma Fernández García Sistemas de previsión de Avenidas Plan SAIH: (Sistema Automático de Información Hidrológica), 1984. Gestionado por las diferentes Cuencas Hidrográficas que mantienen 1784 puntos de control. Conjunto de instalaciones, equipamientos y procesos que permiten conocer en “tiempo real” los valores de las variables hidrológicas Estructura de la red: Nivel inferior (puntos de control que captan los valores de las variables básicas) Nivel intermedio (puntos de concentradores y repetidores que recogen la información y realizan un pretratamiento) Nivel superior (Centro de Proceso de la Cuenca y elaboración de modelos predictivos) Recogida de datos Paloma Fernández García Caudal máximo Modelo de Hidrograma de una Avenida HIETOGRAMA Tiempo Precipitación Curva agotamiento Paloma Fernández García ANÁLISIS DEL HIDROGRAMA Construido a partir de los datos recogidos en una estación de aforo Muestra la variación en el tiempo de la escorrentía total (superficial y subterránea). Vinculación con el hietograma (tiempo de demora) Rama ascendente Variación del caudal líquido con la precipitación en el tiempo. Refleja el incremento (intensidad) de lluvia y el tiempo de retardo (lugar de la precipitación – aforo). El cambio de pendiente denuncia el momento de aporte de la escorrentía de la cuenca Rama descendente Refleja el final de la precipitación y del desagüe por la cuenca. El punto de inflexión se relaciona con las características geológicas de la cuenca de drenaje El final de esta curva coincide con la escorrentía subterránea y marca la “curva de agotamiento” Pico de crecida : expresa el máximo caudal del evento. Paloma Fernández García Modelo de Hidrograma de una Avenida Hidrograma A: cuenca alargada, permeables y de escasa pendiente Hidrograma B: cuencas redondeadas, impermeables y de fuerte pendiente Cuencas de drenaje - Hidrogramas La “forma” del Hidrograma depende de factores geológicos y geomorfológicos (Coeficiente de Escorrentía). También pueden adoptar variaciones como respuesta a factores externos (embalses, zonas urbanizadas) Paloma Fernández García (1) Caudal retenido por el embalse (1) (2) (2) Caudal añadido y vertido al río por el embalse con posterioridad (Embalses laminadores) Hidrograma ordinario Hidrograma zona urbanizada (incendio) Hidrograma comparativo ordinario – embalse laminador Paloma Fernández García Paloma Fernández García Embalse de Doña Ana, Murcia