EOI · 19/07/2012 · http://a.eoi.es/1q9 Proyectos finales de los alumnos del Master en Ingeniería y Gestión del Agua (MAGUA) (Madrid)

1. Gestión inundaciones ARPSI 02 AEB - 04
Elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo de
inundación en el ARPSI 02 Alto Ebro a su paso por el
municipio de Frías y la elaboración del Plan de Gestión
del riesgo de Inundación
Componentes del grupo:
Ø
Jaime Maceín Velasco
Ø
Carlos Daniel Lorenzo Vázquez
Ø
Daniel Novillo López
Ø
Francisco José Mancebo Pradana
Tutor del proyecto:
Ø
Francisco Javier Sánchez Martínez
Consejero técnico. Dirección General del Agua.
MAGRAMA. www.eoi.es

2. Índice
1. INTRODUCCIÓN
2. MARCO LEGISLATIVO PRINCIPAL
3. OBJETIVO
4. CÁLCULO DE CAUDALES DE REFERENCIA
5. CARTOGRAFÍA DISPONIBLE
6. ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO ACTUAL, HISTÓRICO Y GEOMORFOLÓGICO-
HISTÓRICO
7. ANÁLISIS HIDRÁULICO
8. MAPAS DE PELIGROSIDAD Y DELIMITACIÓN DEL DPH, ZS Y ZP
9. MAPAS DE RIESGO
10. PLAN DE GESTIÓN
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3. 1. Introducción
•
La inundación es el evento natural que mayores daños catastróficos
produce en España
Catástrofes naturales (%)
Inundación 7% 2%
Tumulto popular
Terremoto Act. de las FF.AA.
Temp. Cicl. Atip. 18%
Varios
Caída de
cuerpos.
Terrorismo 1%
Motín
73%
Fuente CCS www.eoi.es

4. 1. Introducción
1971-2010 4.480,6 m.e (CCS) 2033 800 m.e/año (CCS e IMEX)
CUANTÍAS PAGADAS POR EL CCS (millones de euros)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1971 1975 1979 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007
Fuente CCS Inundaciones en Zaragoza

5. 2. Marco legislativo principal
Directiva 2000/60/CE (Directiva Marco del Agua)
RDL 1/2001 (Texto Refundido de la Ley de Aguas)
Directiva 2007/60/CE evaluación y
gestión de los riesgos de inundación
Real Decreto 903/2010 de evaluación y gestión
de los riesgos de inundación
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6. 3. Objetivo
•
Objetivo principal Elaboración del Plan de Gestión del Riesgo
de Inundación en ARPSI 02 AEB - 04
•
Caracterización
•
Análisis histórico, geomorfológico y
geomorfológico histórico.
•
Objetivos parciales •
Cálculo de los caudales de referencia.
•
Estudio hidráulico.
•
Elaboración mapas de peligrosidad y riesgo de
inundación.
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7. 4. Caracterización
• Demarcación
Hidrográfica del
Ebro
• ARPSI 02 AEB – 04
• Frías y Montejo de
Cebas, Valle de
Tobalina (Burgos)
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8. 5. Cálculo de caudales de referencia
Caudales obtenidos en régimen natural. Mapas de Caudales Máximos (CEDEX, 2009).
Presencia de tres embalses en cuenca Posible alteración de los caudales
 ◦ Presa del Ebro: lamina en cabecera
No es significativa la alteración de los caudales
Área de la cuenca vertiente de nuestra
T (años) MCO zona: 4.446,48 km2 500
10 100
Área de la cuenca vertiente a la presa del
Q (m3/s) 701 1.090 458,72 km2 2.119
Ebro: 1.700
Porcentaje que ocupa el área de la cuenca
de la presa del Ebro: 9,7%
◦ Presas de Cillaperlata y Cerecera uso hidroeléctrico, no
laminan
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9. 6. Cartografía disponible
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10. 7. Análisis geomorfológico actual,
histórico y geomorfológico-histórico
Objetivo
● Delimitación DPHP, ZFP y cauce de aguas bajas
● Posterior calibración con el modelo hidráulico
Análisis histórico
Comparación fotos aéreas del vuelo americano y las actuales
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11. 7. Análisis geomorfológico actual,
histórico y geomorfológico-histórico
Análisis geomorfológico
● Búsqueda de evidencia topográficas de avenidas:
En el cauce Definir los límites del DPHP
En las márgenes Zona de Flujo Preferente
● Hillshade y mapa de pendiente a partir del MDT Ortofoto actual
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12. 7. Análisis geomorfológico actual,
histórico y geomorfológico-histórico
Análisis geomorfológico - histórico
Se unifica la información y se representa gráficamente:
ZFP: concentración flujo durante las avenidas
Dominio Público Hidráulico Probable (DPHP)
DPHPa: mínima superficie que debe estar reflejada en el DPHP definitivo
DPHPb: puede ser variable tras la calibración con los modelos hidráulicos
Resultado mapa geomorfológico histórico
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14. 7. Análisis hidráulico
OBJETIVO: concretar las áreas de inundabilidad asociadas a cada periodo de retorno,
además de su calado, velocidad del agua, etc.
Se han utilizado dos métodos de simulación diferentes, teniendo en cuenta las mismas
condiciones de contorno:
• Modelo unidimensional: programa HEC-RAS 4.1.0.
• Modelo bidimensional: programa IBER 7.1
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15. 7. Análisis hidráulico
Diferencias entre Modelación Unidimensional y Bidimensional
MODELOS UNIDIMENSIONALES MODELOS BIDIMENSIONALES
Flujo en dos dimensiones: SI flujos
Flujo en una dimensión: NO flujos laterales
laterales
Velocidad transversal=0 Velocidad en 2D, constante en eje Z
Discretización→PERFILES TRANSVERSALES Discretización→MALLA DE CÁLCULO
Calado constante en todo el perfil, se Calado variable para cada celda, se
interpolan resultados entre perfiles obtienen los resultados de forma directa
Tiempo de cálculo: segundos a minutos Tiempo de cálculo: minutos a días
Onda difusiva Onda dinámica
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16. 7. Análisis hidráulico
Simulación con HEC-RAS 4.1.0
1.- Descripción geométrica del cauce: río, márgenes y líneas de flujo.
SECCIONES TRANSVERSLES: verifiquen hipótesis de flujo unidimensional
En ARC-GIS con ayuda de la aplicación HEC-GEORAS
2.- Descripción geométrica puente y azud con sus coeficientes de vertido, contracción y
expansión.
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17. 7. Análisis hidráulico
Simulación con HEC-RAS 4.1.0
USOS DEL SUELO RUGOSIDAD
3.- Caudal circulante por el río: CAUMAX
Matorral 0.068
4.-Condiciones iniciales o de contorno:
Pastizal 0.0355
- Manning: rugosidad capa del SIOSE Frondosas 0.07
- Normal Depth: pendiente del cauce caducifolias
Frondosas 0.07
5.- Régimen del flujo: mixto perennifolias
Suelo desnudo 0.03
- Obtener más información sobre calados Casco 0.1
- Características del flujo del río Vial, 0.1
aparcamiento y
similares
Coníferas 0.07
Frutales no 0.06
cítricos
Cultivos 0.04
herbáceos distintos
de arroz
Zonas artificiales 0.09
verdes y arbolado
Suelo no 0.04
edificado
Asentamiento 0.04
agrícola residencial
Cursos de agua 0.04
Embalses 0.025
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18. 7. Análisis hidráulico
Simulación con HEC-RAS 4.1.0
6.- Resultado: cota de la lámina de agua en cada sección transversal
Resultados T=500
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19. 7. Análisis hidráulico
Simulación con IBER 1.7
Preproceso
1. Crear proyecto 2. Establecer datos del problema
4. Establecer las condiciones de contorno 3. Importar geometría
5. Imponer condiciones iniciales 6. Imponer condiciones internas
8. Asignar coeficientes de rugosidad 7. Crear malla estructurada
Calcular
Postproceso
Visualización de resultados Exportar resultados Crear animación
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20. 7. Análisis hidráulico
Simulación con IBER 1.7
- Condiciones de contorno:
Entrada en régimen subcrítico/crítico
Salida en régimen crítico/ supercrítico
Caudal= constante en cada T, para no pasar por alto ningún área susceptible de ser inundada, quedándose del lado de la
seguridad.
- Condiciones iniciales:
Calado = 0
- Condiciones internas
• Puente y azud
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21. 7. Análisis hidráulico
Simulación con IBER 1.7
Resolución numérica de las ecuaciones de flujo:
- Discretizadas en una malla bidimensional
- Malla estructurada elementos cuadrangulares
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22. 7. Análisis hidráulico
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23. 7. Análisis hidráulico
Modelo elegido IBER 1.7
-
Simula el proceso de inundación de forma más precisa, la
mayor diferencia se da en las llanuras de inundación y en
la zona urbana
-
Proporciona resultados completos, visualmente fácil de
interpretar y de exportar a GIS. La simulación proporciona
cartografía de velocidades, Froud, calado, máximos, …
-
Se utilizarán sus resultados para la elaboración de los
correspondientes mapas, delimitaciones del DPH y para el
Plan de Gestión, exceptuando el estudio de
modificación/demolición del puente y el azud.
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24. 8. Mapas de peligrosidad y delimitación
del DPH, ZS y ZP
Real Decreto 903/2010
• Mapa de delimitación del Dominio Público Hidráulico (DPH), Zona de Policía
(ZP) y Zona de Servidumbre (ZS)
• Mapas de inundabilidad para el periodo de retorno de 10, 100 y 500 años
• Mapas de peligrosidad para el periodo de retorno de 10, 100, 500 años
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26. Mapas de inundabilidad
Mapas de inundabilidad para el periodo de
retorno de 10, 100 y 500 años
Simulación hidráulica
con geomorfología Ortofoto PNOA
Mapas de inundabilidad
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28. Mapas de peligrosidad
Mapas de peligrosidad para el periodo de retorno
de 10, 100, 500 años
Simulación hidráulica
con geomorfología
Ortofoto PNOA
Mapas de peligrosidad
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30. Mapas de Riesgo
Muestran las inundaciones en relación con los impactos
potenciales que éstas pueden llegar a producir en personas,
bienes y actividades.
• Elaboración:
- Cartografía que localiza y caracteriza el fenómeno físico de las inundaciones (Áreas
inundables y peligrosidad)
+
- Cartografía que localiza y caracteriza los elementos expuestos (Vulnerabilidad)
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31. Mapas de Riesgo
Vulnerabilidad
Tipo de bien o
€/m²
uso del suelo
Forestal 0
Agrícola 10
Urbano 100
Vías de
450 www.eoi.es
comunicación

32. Mapas de Riesgo
Riesgo total = 0,10 · RT10 + 0,01 · RT100 + 0,002 · RT500
Valor
Periodo de
económico total
retorno
(€)
T = 10 11341437.8
T = 100 29813176.2
T = 500 30952300.3
• Pérdida estimada anual total: 1.494.180,14 €
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34. 9. Plan de Gestión de Riesgos de
Inundación
Introducción
Directiva 2007/60
Cap. IV y V
Actuación coordinada:
•
Administraciones
•
Sociedad
Límite: 31 de diciembre de 2015
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35. Descripción de los objetivos Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
Objetivo principal NO incremento de los riesgos de inundación
Objetivo secundario Reducción progresiva de los riesgos para:
●
Salud humana
●
Medio ambiente
●
Patrimonio cultural
●
Actividad económica
Consecución de los objetivos Mediante MEDIDAS de tipo:
●
Preventivas ●
- Estructurales
● ●
- No estructurales
●
Paliativas ●
- Estructurales
●
●
- No estructurales
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36. Estado masa de agua y OMA Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
RDL 1/2001
(T.R.L.A.)
RD 907/2007 (PH)
Propuesta de Plan Hidrológico del Ebro (2009)
●
Objetivo: buen estado
●
MAS: Río Ebro desde el río Molinar hasta el río Purón
(RíoNatural)
●
Estado: Sin evaluación
●
●
MAS próximas: bueno
●
Riesgo de
incumplimiento (2015):
alto
●
Necesidad de evaluación
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37. Sistemas de obtención de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
información hidrológica
SAIH A161: a 8,5 km de distancia (Cillaperalta, Burgos)
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38. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
medidas
MEDIDAS DE RESTAURACIÓN FLUVIAL
DMA: Eliminación estructuras obsoletas
Modelización: No tiene repercusión
No demolición de azud
MEDIDAS DE MEJORA DEL DRENAJE DE LA INFRAESTRUCTURA
TRANSVERSAL
Modelización: No tiene repercusión
No mejora del puente
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39. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
medidas
MEDIDAS ADOPTADAS PARA EL DESARROLLO O MEJORA DE
HERRAMIENTAS PARA LA PREDICCIÓN
Ø
Medida: SAIH de bajo coste a mayor distancia. Alerta
temprana
Lugar: Merindad de Valdivieso (Burgos)
Coste: 3000 euros implantación + 1000 euros al año en
mantenimiento
Estación SAIH Escenario Caudal Umbral (m3/s) Tiempo aprox. llegada avenida (h)
Prealerta 991 1,2
Palazuelos
Emergencia 1563 1,6
Prealerta 510 4,2
Condado de
Valdivieso Emergencia 825 5,8
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40. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
medidas
MEDIDAS DE ORDENACIÓN DEL TERRITORIO
PORN Montes Obarenes
Normas Urbanísticas del Valle de Tobalina
Suelo rústico: “terrenos amenazados por riesgos
naturales”
Montejo de Cebas: suelo urbano
Ø Medida 1: cambio en las normas
Coste: 14.000 €
Ø Medida 2: reducción de exposición y vulnerabilidad
Coste: 2.000 €/vivienda
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41. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
medidas
MEDIDAS PROMOCIÓN DE SEGUROS
Consorcio de Compensación de Seguros (CCS) Primas daños
inundación
Entidad Estatal de Seguros Agrarios (ENESA) Plan Anual de
Seguros Agrarios
Ø Medida: Visita de promoción y reparto de folletos
Ø Coste: 2.000 €
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42. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
medidas
MEDIDAS PROPUESTAS Y ADMINISTRACIÓN RESPONSABLE, PRIORIDAD Y
ESTIMACIÓN DEL COSTE
FECHA
MEDIDA COSTE (€) ORGANISMO PRIORIDAD
FINALIZACIÓN
Ayto. Valle
Cambio normas urbanísticas 31 de junio de de Tobalina y
14,000 Alta
(Objetivo principal) 2012 Junta de
Castilla y León
Construcción estación SAIH 31 de
3,000 +
bajo coste diciembre de CHE Media
1,000/año
(Objetivo secundario) 2015
Campaña de promoción de 31 de
seguros 2,000 diciembre de CCS y ENESA Alta
(Objetivo secundario) 2012
Ayto. Valle
Ayudas a la reducción de la 31 de
2,000/vivi de Tobalina y
vulnerabilidad y la exposición diciembre de Media
enda Junta de
(Objetivo secundario) 2017
Castilla y León
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43. Indicadores del cumplimiento, Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
avance y supervisión
INDICADORES DE SUPERVISIÓN
MEDIDA AVANCE
CUMPLIMIENTO EJECUCIÓN
31 de
Borrador Plan
Cambio normas urbanísticas octubre de
Propuesta de Plan Ordenación
(Objetivo principal) 2012
Urbanística
Construcción estación SAIH 31 de Primer mes de
Informes
bajo coste octubre de transmisión de
construcción
(Objetivo secundario) 2014 datos
Informe de
Campaña de promoción de 31 de
Propuesta de aceptación del
seguros octubre de
folleto informativo programa a fecha
(Objetivo secundario) 2012
de finalización
Ayudas a la reducción de la
vulnerabilidad y la exposición Informe anual de aceptación del plan de ayudas
(Objetivo secundario)
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44. Listado de Administraciones Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04
Confederación Hidrográfica del Ebro
Ayuntamiento del Valle de Tobalina
Protección Civil de Castilla y León
Comunidad Autónoma de Castilla y León
Ministerio del Interior (Subdelegación del Gobierno de
España)
UME
Guardia Civil del Valle de Tobalina
Consorcio de Compensación de Seguros
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45. Bibliografía
Guía Metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas
Inundables. MAGRAMA
www.chebro.es
Consorcio de Compensación de seguros.
www.consorseguros.es
La cobertura aseguradora de las catástrofes naturales. Serie 1971 – 2010.
Consorcio de Compensación de seguros.
La cobertura aseguradora de las catástrofes naturales. Diversidad de sistemas.
Consorcio de Compensación de Seguros.
www.magrama.gob.es/es/
Directiva 2007/60/CE, de evaluación y gestión de los riesgos de inundación
RD 903/2010, de evaluación y gestión de los riesgos de inundación
Directiva 2000/60/CE (Directiva Marco del Agua)
Catálogo Nacional de Inundaciones Históricas (CNIH) Cuencas del Ebro y Guadalquivir.
Dirección General de Protección Civil y Emergencias
Sistema nacional de cartografía de zonas inundables en la demarcación
hidrográfica del ebro, evaluación preliminar del riesgo de inundación
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46. Gestión inundaciones ARPSI 02 AEB - 04
Elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo de
inundación en el ARPSI 02 Alto Ebro a su paso por el
municipio de Frías y la elaboración del Plan de Gestión
del riesgo de Inundación
Componentes del grupo:
Ø
Jaime Maceín Velasco
Ø
Carlos Daniel Lorenzo Vázquez
Ø
Daniel Novillo López
Ø
Francisco José Mancebo Pradana
Tutor del proyecto:
Ø
Francisco Javier Sánchez Martínez
Consejero técnico. Dirección General del Agua.
MAGRAMA. www.eoi.es