JUNTA DE EXTREMADURA ESTUDIO DE INUNDABILIDAD INTEGRANTE EN EL PLAN GENERAL MUNICIPAL DE FUENTE DEL ARCO (BADAJOZ) Consejería de Fomento,

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1 ESTUDIO DE INUNDABILIDAD INTEGRANTE EN EL PLAN GENERAL MUNICIPAL DE FUENTE DEL ARCO (BADAJOZ) Octubre de 2011 Promotor: JUNTA DE EXTREMADURA Consejería de Fomento, Fomento, Vivienda, Ordenación Ordenación del Territorio y Turismo Turismo. urismo

2 CONTENIDO 1. ANTECEDENTES OBJETO PROMOTOR LOCALIZACIÓN ESTADO ACTUAL Vaguada nº Vaguada nº Vaguada nº Vaguada nº MEDIO NATURAL DATOS DE PARTIDA Cuenca nº Cuenca nº Cuenca nº Cuenca nº PRECIPITACIONES CÁLCULOS HIDROLÓGICOS CAUDALES DE CÁLCULO COMPROBACIÓN DE SECCIONES. ESTUDIO HIDRÁULICO SECCIONES TRANSVERSALES ACTUALES Vaguada nº Vaguada nº Vaguada nº Vaguada nº TRAMO AFECTADO POR LA MODELACIÓN: CONDICIONES DE CONTORNO RESULTADOS HEC-RAS VAGUADA Nº VAGUADA Nº VAGUADA Nº VAGUADA Nº LISTADO DE AVISOS DEL PROGRAMA PLANOS RESUMEN ORDENACIÓN AFECTADA CONCLUSIÓN... 90

3 ANEJO Nº 1 PLANOS Nº PLANO REFERENCIA FORMATO 1 SITUACIÓN A1 2 EMPLAZAMIENTO A1 3 CUENCAS VERTIENTES. PLANTA A1 4 CUENCAS VERTIENTES. CULTIVOS A1 5 CUENCAS VERTIENTES. PERFILES LONGITUDINALES 6 VAGUADA INNOMINADA Nº 1. PERFILES A1 VAGUADA INNOMINADA Nº 2. 7 (1/2) PERFIL LONGITUDINAL VAGUADA INNOMINADA Nº 2. 7 (2/2) PERFILES TRANSVERSALES 8 VAGUADA INNOMINADA Nº 3. PERFILES A1 VAGUADA INNOMINADA Nº 4. 9 (1/2) PERFIL LONGITUDINAL VAGUADA INNOMINADA Nº 4. 9 (2/2) PERFILES TRANSVERSALES VAGUADA INNOMINADA Nº 1. PLANTA DE INUNDABILIDAD Y 10 PERFILES TRANSVERSALES T (1/2) VAGUADA INNOMINADA Nº 2. PLANTA DE INUNDABILIDAD T500 VAGUADA INNOMINADA Nº (2/2) PERFILES TRANSVERSALES T500 VAGUADA INNOMINADA Nº 3. PLANTA DE INUNDABILIDAD Y 12 PERFILES TRANSVERSALES T500 VAGUADA INNOMINADA Nº (1/2) PLANTA DE INUNDABILIDAD T500 VAGUADA INNOMINADA Nº (2/2) PERFILES TRANSVERSALES T500 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1

4 1. ANTECEDENTES Se consideran los siguientes: - La Junta de Extremadura, a través de la Consejería de Fomento, Vivienda, Ordenación del Territorio y Turismo está promoviendo la redacción del Plan General Municipal de Fuente del Arco (Badajoz). - Parte del término municipal de Fuente del Arco pertenece a la Cuenca Hidrográfica del río Guadalquivir. - En la tramitación administrativa del Plan, la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir emite un informe con fecha 26 de marzo de 2010 con referencia URB-02/2010 y solicita información para poder obtener informe favorable de dicho organismo a la tramitación del Plan General Municipal. - Este Estudio de Inundabilidad da respuesta al tercer requerimiento recogido en el escrito anterior, que se muestra escaneado parcialmente

5 2. OBJETO El objeto de este estudio de inundabilidad es proporcionar información sobre el comportamiento hidráulico de varias vaguadas innominadas a su paso por terrenos incluidos en la ordenación del Plan General Municipal como Suelo Urbano Consolidado y no Consolidado y/o Urbanizables. Se pretende determinar la lámina del agua en las vaguadas en los tramos influenciados por la ordenación propuesta y de referencia para este documento, cuando se presenta una avenida correspondiente a un período de retorno de 500 años. 3. PROMOTOR La Junta de Extremadura, a través de la Consejería de Fomento, Vivienda, Ordenación del Territorio y Turismo está promoviendo para el Ayuntamiento de Fuente del Arco (Badajoz) la redacción del Plan General Municipal. 4. LOCALIZACIÓN La localización de las cuencas hidrográficas a estudiar se ubica en el término municipal de Fuente del Arco (Badajoz) y engloban a cuatro vaguadas innominadas identificadas en este documento como nº 1, nº 2, nº 3 y nº 4 respectivamente. La cabecera de las cuencas se sitúa en la Sierra del Viento (estribaciones de Sierra Morena). Los puntos de desagüe considerados para las cuencas están aguas abajo de los terrenos ordenados y afectados en cada caso. Las cuencas hidrográficas resultantes tienen una superficie pequeña y las vaguadas drenan el caudal de escorrentía con un carácter torrencial y puntual, hacia las cuencas del arroyo de la Fuente del Valle (vaguada nº 1) y arroyo del Donadío (vaguadas nº 2, nº 3 y nº 4), ambos afluentes del río Sotillo (cuenca hidrográfica del río Guadalquivir). Se adjunta imagen ilustrativa obtenida de la cartografía editada por el Instituto Geográfico Nacional: - 2 -

6 Vaguada nº 1 Vaguada nº 2 Vaguada nº 4 Vaguada nº 3 5. ESTADO ACTUAL Las vaguadas tienen una sección transversal poco definida por lo general y tienen carácter torrencial (desnivel acusado), recogiendo las escorrentías de parte de la falda norte de la Sierra del Viento. Las vaguadas atraviesan terrenos ocupados por olivar en ladera, algunos barbechos, eriales y pequeños huertos sin importancia. Los drenajes atraviesan generalmente de forma perpendicular al casco urbano y aledaños de Fuente del Arco. Se adjuntan imágenes ilustrativas del estado actual para cada una de ellas: 5.1. Vaguada nº 1 Se observa en la zona central la sección transversal poco marcada entre la plantación de olivos

7 Desnivel antes del cruce con la travesía a Fuente del Arco, antiguo trazado de la carretera EX-200 a Guadalcanal. Conducción de 600 mm de diámetro que canaliza la vaguada hasta pasar la plaza y pilar situados aguas abajo. Plaza y pilar bajo la balaustrada blanca. Descarga de la conducción de 600 mm de diámetro en el cauce natural. Se observa el arrastre de bolsas, etc

8 5.2. Vaguada nº 2 localización de la vaguada. Camino y a la derecha del mismo, marco de 3*2.5 m. Cruce de la carretera EX-200 mediante mampostería. Continuidad del cauce entre muros de Invasión de la vaguada por una edificación

9 de viviendas y el muro de mampostería. Vista del encauzamiento entre las traseras viviendas lindantes. Vertido de aguas fecales procedente de las Aguas arriba del cruce con la travesía, antigua traza de la carretera EX-200 a Guadalcanal. Cruce de la travesía. La anchura de la obra de fábrica es de 1.6 m y 1 m de altura. Pasada la travesía (8 m) continúa con una conducción de hormigón de 1000 mm de diámetro

10 hormigón de 1000 mm de diámetro). Parte del tramo soterrado (conducción de anterior. Salida de la canalización subterránea Continuación del cauce aguas abajo Vaguada nº 3 Obra de fábrica existente para salvar la traza de la carretera EX-200 a Guadalcanal (D=1200 mm)

11 mampostería. Vegetación en el cauce. Sección de la vaguada entre muros de Obra de fábrica antes del cruce con la travesía de la antigua traza de la carretera EX-200, que se amplía con el marco siguiente. Continuidad de la obra anterior con un marco prefabricado cuadrado de 1.5 m de lado. marco. Continuidad del cauce aguas abajo del - 8 -

12 un camino vecinal. Portera existente en el cauce, antes de su cruce con sin sección definida. Camino vecinal, sobre el que pasa el cauce Continuidad del cauce aguas abajo Vaguada nº 4 Obra de fábrica para salvar la traza de la carretera EX-200. Es un tubo de hormigón de 1000 mm de diámetro

13 Salida de la obra de fábrica anterior. de la travesía. Idéntica obra de fábrica para salvar la traza 6. MEDIO NATURAL CLIMA. Se adjuntan datos significativos obtenidos (en parte) de la página del Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino: - La clasificación climática según J. Papadakis es mediterráneo continental. - Evapotranspiración media anual: 550 mm. - Período cálido concentrado fundamentalmente en dos-tres meses (junio a agosto). - Período frío o de heladas con duración aproximada de cuatro-cinco meses (diciembre, enero, febrero y marzo). - Pluviometría media anual en la zona de estudio, oscila entre 700 y 800 mm. - Régimen térmico templado fresco. - Temperatura media anual entre ºC. - Tipos de inviernos citrus. - Tipos de verano g algodón menos cálido. OROGRAFÍA HIDROGRAFÍA La orografía de la zona se caracteriza por emplazarse en las estribaciones de Sierra Morena, distinguiéndose en cabecera de la cuenca la Sierra del Viento (cota 957 m). Se adjunta imagen ilustrativa de la orografía, mostrando en rojo las curvas de nivel cada 20 m en el entorno de la cuenca vertiente:

14 En el territorio aparecen relieves calizos. Delimitan las estribaciones de Sierra Morena (Sierra de San Miguel) de los llanos alomados de la campiña extremeña. Dicha orografía determina la disposición de la red fluvial de la zona, especialmente representada en la zona de influencia de Fuente del Arco por cauces torrenciales, como son las vaguadas que se estudian en este documento. Estos cauces drenan fundamentalmente en época de lluvia y tormentas estivales, permaneciendo seco el resto del año. La vaguada nº 1 es alimentada por un manantío que se emplaza en el pilar situado sobre la travesía de la antigua carretera EX-200. Estas vaguadas drenan hacia arroyos como el de la Fuente del Valle y del Donadío, ambos tributarios del río Sotillo. Por tanto, la hidrografía de referencia para el estudio se caracteriza por su mediterraneidad, amén de la dependencia absoluta que tiene del régimen termopluviométrico. Imagen- red hidrográfica y orografía

15 Para obtener una idea gráfica de la orografía de la cuenca de cada vaguada, se aportan perfiles longitudinales para cada una de ellas en los planos de este Estudio. Imagen- mapa de pendientes En la imagen anterior, el fondo verde localiza a las zonas con pendiente inferior al 15 % y el amarillo al que se sitúa en el intervalo %. El tono marrón rojizo indica pendiente superior al 30 %. Entre los suelos domina en el entorno el suelo arcilloso (Pardo Mediterráneo). Es un tipo de suelo con horizonte pobre en la zona de laderas y más profundas en zonas de campiña. Actualmente, la dedicación de dichos suelos es la agricultura de secano (cereales) con barbechos y olivar. Las riquezas del subsuelo se concretan en recursos mineros de diversa naturaleza y canteras, como es el ejemplo de la Mina La Jayona (explotación de hierro). 7. DATOS DE PARTIDA Las cuencas hidrológicas a estudiar se ubican en las cuencas hidrográficas del arroyo de la Fuente del Valle y arroyo del Donadío, ambas pertenecientes a la cuenca hidrográfica del río Sotillo. Los puntos de estudio (desagüe de las cuencas) se sitúan aguas abajo de los terrenos afectados por la ordenación existente del Plan General Municipal y pueden visualizarse en el plano nº 3 adjunto a este documento. En este documento, a falta de nombre reconocido para las vaguadas de estudio, se utilizará la siguiente nomenclatura: - Vaguada innominada nº 1: cuenca nº 1. - Vaguada innominada nº 2: cuenca nº 2. - Vaguada innominada nº 3: cuenca nº 3. - Vaguada innominada nº 4: cuenca nº 4. Se enumerarán las características más relevantes de cada una de ellas, necesarias para aproximarnos al conocimiento de la relación precipitación-escurrimiento, de la zona de análisis

16 7.1. Cuenca nº 1 Conformada por una vaguada de pequeña importancia hidráulica. La sección transversal del cauce está poco marcada en el terreno. El perfil longitudinal de esta vaguada está bien definido. Se acompañan planos transversales y perfil longitudinal de la misma en este estudio. En época de estiaje, el cauce permanece generalmente seco, por lo que la corriente es intermitente, sólo alimentado en zona de influencia de la ordenación, por un manantial situado en la intersección de la vaguada con la travesía del antiguo trazado de la carretera EX-200. La extensión de la cuenca considerada es de Ha. Esta superficie se ha obtenido por medición sobre cartografía digital de la zona afectada. Se adjunta con este estudio, plano con los límites de la cuenca. La distribución y textura del suelo se ordena con las tres clasificaciones siguientes: - Barbechos, cereales, huertas y similar. - Núcleo urbano, edificado y carreteras. - Cultivos leñosos en ladera (olivar). - Erial. Ocupan las siguientes superficies (Ha): Barbechos, cereales, huertas y similar Núcleo urbano, edificado y carreteras Cultivos leñosos en ladera (olivar) Erial Se considera necesario el conocimiento de las siguientes características físicas de esta vaguada, para obtener valores hidrológicos de las variables que influyen en el cálculo: - Longitud de la cuenca: Se obtiene desde el punto de estudio (aguas abajo de la ordenación del Plan General Municipal) hasta la cabecera de la cuenca (Sierra del Viento). Esta longitud es de m. - Pendiente del cauce: Para valorar este indicador, se pueden utilizar varios métodos analíticos. En este caso se obtiene dividiendo el desnivel entre los dos extremos del tramo de estudio ( m) y la longitud de éste medida en planta. longitud (m) pendiente media (m/m) Vaguada innominada nº Cuenca nº 2 Al igual que en el caso anterior, está conformada por una vaguada de pequeña importancia hidráulica. La sección transversal del cauce está marcada en el terreno, y en la mayor parte del tramo de estudio delimitada por muros de mampostería (margen derecha) y traseras de edificaciones (margen izquierda). Hay invasión del cauce por una edificación que lo cubre por completo, dejando bajo la misma una sección de descarga hidráulica en torno a 4 m de anchura y 1.3 m de altura. El perfil

17 longitudinal de esta vaguada está bien definido. Se diferencias obras de fábricas sobre la traza actual y antigua de la carretera EX-200. Se acompañan planos transversales y perfil longitudinal de la misma en este estudio, donde se distingue la posición de estas obras de fábrica. En época de estiaje, el cauce permanece generalmente seco, por lo que la corriente es intermitente, sólo alimentado en zona de influencia de la ordenación, por un vertido de aguas fecales procedente de las traseras de las edificaciones localizadas en la margen izquierda. La extensión de la cuenca considerada es de Ha. Esta superficie se ha obtenido por medición sobre cartografía digital de la zona afectada. Se adjunta con este estudio, plano con los límites de la cuenca. La distribución y textura del suelo se ordena con las tres clasificaciones siguientes: - Núcleo urbano, edificado y carreteras. - Cultivos leñosos en ladera (olivar). - Erial. Ocupan las siguientes superficies (Ha): Núcleo urbano, edificado y carreteras Cultivos leñosos en ladera (olivar) Erial Se considera necesario el conocimiento de las siguientes características físicas de esta vaguada, para obtener valores hidrológicos de las variables que influyen en el cálculo: - Longitud de la cuenca: Se obtiene desde el punto de estudio (aguas abajo de la ordenación del Plan General Municipal) hasta la cabecera de la cuenca (Sierra del Viento). Esta longitud es de m. - Pendiente del cauce: Se obtiene dividiendo el desnivel entre los dos extremos del tramo de estudio ( m) y la longitud de éste medida en planta. longitud (m) pendiente media (m/m) Vaguada innominada nº Cuenca nº 3 Al igual que en los casos anteriores, está conformada por una vaguada de pequeña importancia hidráulica. La sección transversal del cauce está marcada en el terreno, y en la mayor parte del tramo de estudio delimitada por muros de mampostería a ambas márgenes (tramo entre las trazas de la carretera EX-200). El cauce pierde la continuidad en un tramo afectado por su cruce con un camino vecinal, ya aguas abajo de los terrenos incluidos en la ordenación. El perfil longitudinal de la vaguada está bien definido. Se diferencian obras de fábricas sobre la traza actual y antigua de la carretera EX-200. Se acompañan planos transversales y perfil longitudinal de la misma en este estudio, donde se distingue la posición de estas obras de fábrica. En este caso también en época de estiaje, el cauce permanece generalmente seco, por lo que la corriente es intermitente

18 La extensión de la cuenca considerada es de Ha. Esta superficie se ha obtenido por medición sobre cartografía digital de la zona afectada. Se adjunta con este estudio, plano con los límites de la cuenca. La distribución y textura del suelo se ordena con las tres clasificaciones siguientes: - Barbechos, cereales, huertas y similar. - Núcleo urbano, edificado y carreteras. - Cultivos leñosos en ladera (olivar). Ocupan las siguientes superficies (Ha): Barbechos, cereales, huertas y similar Núcleo urbano, edificado y carreteras Cultivos leñosos en ladera (olivar) Se considera necesario el conocimiento de las siguientes características físicas de esta vaguada, para obtener valores hidrológicos de las variables que influyen en el cálculo: - Longitud de la cuenca: Se obtiene desde el punto de estudio (aguas abajo de la ordenación del Plan General Municipal) hasta la cabecera de la cuenca (Sierra del Viento). Esta longitud es de m. - Pendiente del cauce: Se obtiene dividiendo el desnivel entre los dos extremos del tramo de estudio ( m) y la longitud de éste medida en planta. longitud (m) pendiente media (m/m) Vaguada innominada nº Cuenca nº 4 Esta cuenca es la más pequeña incluida en el estudio. La sección transversal del cauce está poco marcada en el terreno, sin embargo el perfil longitudinal de la vaguada está bien definido. Se diferencian obras de fábricas sobre la traza actual y antigua de la carretera EX-200. Se acompañan planos transversales y perfil longitudinal de la misma en este estudio, donde se distingue la posición de estas obras de fábrica. En este caso también en época de estiaje, el cauce permanece generalmente seco, por lo que la corriente es intermitente. La extensión de la cuenca considerada es de 8.3 Ha. Esta superficie se ha obtenido por medición sobre cartografía digital de la zona afectada. Se adjunta con este estudio, plano con los límites de la cuenca. La distribución y textura del suelo se ordena con las tres clasificaciones siguientes: - Barbechos, cereales, huertas y similar. - Núcleo urbano, edificado y carreteras. - Cultivos leñosos en ladera (olivar). Ocupan las siguientes superficies (Ha):

19 Barbechos, cereales, huertas y similar Núcleo urbano, edificado y carreteras Cultivos leñosos en ladera (olivar) Se considera necesario el conocimiento de las siguientes características físicas de esta vaguada, para obtener valores hidrológicos de las variables que influyen en el cálculo: - Longitud de la cuenca: Se obtiene desde el punto de estudio (aguas abajo de la ordenación del Plan General Municipal) hasta la cabecera de la cuenca (Sierra del Viento). Esta longitud es de m. - Pendiente del cauce: Se obtiene dividiendo el desnivel entre los dos extremos del tramo de estudio ( m) y la longitud de éste medida en planta. longitud (m) pendiente media (m/m) Vaguada innominada nº PRECIPITACIONES Por otra parte, las precipitaciones que se han utilizado como referencia en el cálculo hidrológico son las correspondientes a la estación meteorológica de Valverde de Llerena, como la estación más próxima al emplazamiento de estudio y perteneciente a la red nacional (Agencia Estatal de Meteorología). CÓDIGO NOMBRE ESTACIÓN LONG. LAT. ALT Valverde de Llerena 05º49'17''W 38º12'40''N 571 Estos datos han sido proporcionados por la Agencia Estatal de Meteorología. Son los recogidos en la siguiente tabla:

20 AÑO PRECIP. MÁXIMAS ANUALES (mm)

21 PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO El valor de cálculo del caudal pluvial se puede obtener de la siguiente forma: - Determinar la cuenca afluente al punto considerado. - Definir el coeficiente de escorrentía medio. - Evaluar el tiempo de concentración. - Definir el período de retorno. - Obtener la intensidad de lluvia para el tiempo de concentración a evaluar. - Calcular el caudal pluvial. Para el desarrollo de este procedimiento pueden seguirse diferentes metodologías, como la recogida en el método de envolventes, método racional, y método del hidrograma unitario, entre otros. 8. CÁLCULOS HIDROLÓGICOS El objeto de este punto, es obtener el caudal máximo por los posibles métodos a aplicar en función de los datos disponibles. Cuando no existe una serie de datos de aforos o cuando no sean de aplicación al caso que nos ocupa, hay que acudir a un grupo de métodos basados en unos casos en la experiencia, en otros en correlaciones estadísticas y los más precisos en precipitaciones pluviométricas. Éste último (método hidrométrico), es el más fiable para la realización de los cálculos teniendo en cuenta los datos que se disponen. Por todo ello, se utilizará este último método. MÉTODO HIDROMÉTRICO. FUNDAMENTO Y APLICACIONES Basado en los datos de precipitaciones máximas en el área de estudio, obtenidas en los registros existentes de la estación pluviométrica (Valverde de Llerena). A partir de estas precipitaciones y mediante un procedimiento estadístico que en los siguientes apartados se detalla, se obtienen las precipitaciones máximas en 24 horas para los diferentes períodos de retorno considerados y a partir de ellos mediante correlaciones empíricas las intensidades de precipitación. Después, a partir del método racional se obtienen los caudales máximos en el punto de concentración. No se aplica la corrección propuesta por Témez al estudiar cuencas muy pequeñas. OBTENCIÓN DE PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS PARA VARIOS PERÍODOS DE RETORNO Aplicaremos la función de distribución de Gumbel, expresada mediante la formulación siguiente: F( x) = e e ^ α( x u), siendo: x: valor de la variable F(x): probabilidad con que la x no es superada α,u: parámetros a ajustar α = π / ( 6 *σ). u = xm *σ

22 2 x m σ = ( m2 ) m2 = 1/n * 2 xi xm = 1/n * Σxi Siendo: xm: media de la serie anual de estudio m 2: momento de segundo orden σ: desviación típica de la serie anual de estudio n: número de datos Se calcula ahora la tabla de valores de la distribución de Gumbel, sabiendo que el período de retorno es, T (x) = 1 / (1-F(x)). Todos estos resultados se obtienen de: AÑO PRECIP. MÁXIMAS ANUALES (mm) ABS(X - Xi) ABS (X - Xi)^2 Xi ^

23 AÑO PRECIP. MÁXIMAS ABS ABS(X - Xi) ANUALES (mm) (X- Xi)^2 Xi ^ De la tabla anterior, se obtienen los siguientes valores característicos para la formulación de Gumbel: nº datos 39 media (mm) m desv. tipica u alfa Para las vaguadas de estudio, se tiene para cada período de retorno, los valores máximos siguientes de precipitaciones: T (años) F(x) =1-1/T x (mm) Pd Como se comentó anteriormente, en este punto no se aplicará el coeficiente reductor por área (ARF) (Témez, 1991) al tratarse de cuencas con extensión muy pequeña. Para este caso de estudio, es adecuado considerar un período de retorno de 500 años, para lo cual obtenemos una precipitación de mm. Estos datos obtenidos de la estación pluviométrica de referencia (Valverde de Llerena) se comparan con los obtenidos por el contenido expuesto en la Guía Metodológica elaborada por el Ministerio de Fomento Máximas lluvias diarias en la España Peninsular. Atendiendo a esta publicación, se tiene que: 1) Localización en los planos aportados en la Guía el punto geográfico de estudio (hoja 2.5 Sevilla):

24 2) Estimar mediante las isolíneas presentadas el coeficiente de variación Cv (líneas rojas) y el valor medio de la máxima precipitación diaria P anual (líneas moradas). Así se tiene que: P= 64 mm Cv= ) Para el periodo de retorno deseado T y el valor de Cv, se obtiene el factor de amplificación KT de la tabla 7.1 de la Guía y se realiza el producto Cv*KT. Se tiene que: T (años) Cv (Coef. Variación) P media (mm/día) P máxima (mm/día) En esta situación, cabe la comparación de los resultados obtenidos para la obtención del valor de la precipitación máxima en la zona de estudio, para un período de retorno de 500 años. La siguiente tabla, muestra los valores comparativos:

25 T (años) Ministerio Fomento P máxima (mm/día) Estación Local P máxima (mm/día) En vista de los resultados anteriores, se opta por los obtenidos por la Guía Metodológica propuesta por el Ministerio de Fomento, al obtenerse valores mayores y por tanto del lado de la seguridad. Obtenidos los datos de las precipitaciones relativas a cada período de retorno, se procede al cálculo del caudal máximo en el punto considerado. Así, para la obtención de los caudales máximos en el punto de concentración se ha seguido el proceso siguiente. Se aplica una variante del método racional definida por la fórmula: Con los siguientes significados: Q = C I A K 3,6 Q (m³/seg) = Caudal punta correspondiente a un período de retorno considerado. I (mm/h) = Máxima intensidad media en el intervalo de duración Tc (tiempo de concentración), para el mismo período de retorno. A (Km²) = Superficie de la cuenca. C = Coeficiente de escorrentía medio del intervalo donde se produce I. K= coeficiente de uniformidad El método racional está basado en la hipótesis de lluvia neta constante durante todo el tiempo de duración del aguacero, hecho que no es real. Estudios recientes realizados han demostrado que este caudal puede ser mayor, habiéndose introducido la corrección oportuna mediante el coeficiente K de la fórmula. La comprobación experimental, en los episodios lluviosos más característicos de diversos climas, demuestra que las fluctuaciones de este coeficiente son pequeñas y se puede admitir en la práctica como una constante de valor K = 1,20. Con este valor la fórmula nos queda: C I A Q= 3 El tiempo de concentración se calcula atendiendo a la expresión siguiente:

26 L T c=0,3 1 J 4 Para cada vaguada se obtienen los siguientes valores (anteriormente se indicó longitud y pendiente media de cada vaguada): Vaguada innominada n º 1 Vaguada innominada n º 2 Vaguada innominada n º 3 Vaguada innominada n º 4 0, horas horas horas horas Se explica a continuación el proceso para la obtención del resto de los parámetros que intervienen en la fórmula del caudal. A) Obtención del coeficiente de escorrentía, C: Existe en la bibliografía, métodos para estimar un coeficiente de escorrentía con relativa precisión. A este respecto, el SOIL CONSERVATION SERVICE de los EE.UU., ha elaborado unas leyes que determinan el coeficiente de escorrentía en función de la precipitación acumulada en cada aguacero (P) y del parámetro o umbral de escorrentía (Po), valor que si P > Po, no existe escorrentía. A partir de estas leyes y mediante comprobaciones experimentales, la Dirección General de Carreteras del MOPTMA a través de su departamento de geotecnia obtuvo la siguiente fórmula: ( = Pd -Po) (Pd +23Po) ( Pd+11Po ) C 2 Siendo Pd la precipitación máxima diaria para el período de retorno considerado. En este estudio, debemos considerar un coeficiente de escorrentía medio, debido a la diferente naturaleza del medio de la cuenca que se estudia (cultivo en hilera, cereal e improductivo). Como referencia del umbral de escorrentía se utilizan los valores recogidos en la tabla siguiente: USO DE LA TIERRA Plantaciones regulares aprovechamiento forestal Masas forestales (bosques, monte bajo, etc.) PENDIENTE (%) >3 <3 CARACTERISTICAS GRUPO DE SUELO HIDROLOGICAS A B C D Pobre Media * Buena * Pobre * Media * Buena * Muy clara Clara Media * Espesa * Muy espesa *

27 USO DE LA TIERRA Barbecho Cultivos en hilera Cereales de invierno Rotación de cultivos pobres Rotación de cultivos densos Praderas PENDIENTE CARACTERISTICAS GRUPO DE SUELO (%) HIDROLOGICAS A B C D R >3 N <3 R/N R >3 N <3 R/N R >3 N <3 R/N A B C D R >3 N <3 R/N R >3 N <3 R/N Pobre Media Buena * >3 Muy buena * Pobre Media * Buena * * <3 Muy buena * * N: denota cultivo según las curvas de nivel. R: denota cultivo según la línea de máxima pendiente. *: denota que esa parte de cuenca debe considerarse inexistente a efectos de cálculo de caudales de avenida. TIPO DE TERRENO PENDIENTE (%) UMBRAL DE ESCORRENTÍA (mm) >3 3 Rocas permeables <3 5 >3 2 Rocas impermeables <3 4 Firmes granulares sin pavimento 2 Adoquinados 1,5 Pavimentos bituminosos o de hormigón 1 A continuación se muestran las distintas clasificaciones de los suelos, a efectos de la escorrentía:

28 INFILTRACIÓN GRUPO (cuando están muy húmedos) POTENCIA TEXTURA DRENAJE A Rápida Grande Arenosa Areno-limosa Perfecto Franco-arenosa B Moderada Media a Franca Bueno a grande Franco-arcillosa-arenosa moderado C D Lenta Muy lenta Media a pequeña Pequeño (litosuelo) u horizontes de arcilla Franco-limosa Franco-arcillosa Francoarcillo -limosa Arcillo-arenosa Arcillosa Imperfecto Pobre o muy pobre Tomando como base de datos las tablas anteriores se obtienen los siguientes valores de escorrentía: - Barbechos, cereales, huertas y similar: Po= 8. T (años) escorrentía Núcleo urbano, edificado y carreteras. Po= 1. T (años) escorrentía Cultivos leñosos en ladera (olivar). Po= 10. T (años) escorrentía

29 - Erial. Po= 6. T (años) escorrentía El coeficiente de escorrentía (esc.) medio para cada vaguada resulta: - Vaguada nº 1. T (años) escorrentía escorrentía escorrentía escorrentía esc. Medio LEÑOSOS EDIFICACION ERIAL BARBECHOS Vaguada nº 2. T (años) escorrentía escorrentía escorrentía esc. Medio LEÑOSOS EDIFICACION ERIAL Vaguada nº 3. T (años) escorrentía escorrentía escorrentía esc. Medio LEÑOSOS EDIFICACION BARBECHOS

30 - Vaguada nº 4. T (años) escorrentía escorrentía escorrentía esc. Medio LEÑOSOS EDIFICACION BARBECHOS Por tanto, para el cálculo se tendrán en consideración los coeficientes de escorrentías medios anteriores, representados para este estudio por el correspondiente al período de retorno de 500 años. B) Obtención de la intensidad, I: Se parte de las curvas de intensidad-duración de la estación pluviométrica elegida (Valverde de Llerena). Se ha comprobado que estas curvas son afines para los diferentes períodos de retorno y sólo se diferencia en la escala de I, por lo que se ha optado por deducir una ley adimensional de tipo: I I d =ù (D) Siendo I la intensidad de la precipitación en mm/h, para el período de retorno que se considere y para una duración del aguacero D (h). Esta ley es característica de cada estación pero se ha comprobado experimentalmente en numerosas estaciones españolas, que las citadas curvas pueden expresarse por la siguiente expresión general: I = I Id I 1 d 0,1 0,1 ( 28 -D ) 0,1 ( 28-1) Mapa de isolíneas I1/Id

31 Siendo I I d ESTUDIO DE INUNDABILIDAD 1 la relación entre la intensidad horaria y diaria de la estación para un mismo período de retorno. Del estudio realizado para numerosas estaciones pluviométricas, se ha calculado el parámetro I I 1 correspondiente a las leyes intensidad-duración y con d estos resultados se han interpolado los resultados correspondientes para todo el mapa de España. Para el área objeto de estudio el citado mapa de isolíneas señala un valor de: Conocidos D e Id se obtiene I. I1/Id=9 El valor de D para cuencas pequeñas se toma igual al tiempo de concentración, por ser el aguacero de esta duración el que produce los caudales puntas mayores. El valor de Tc se obtiene de la expresión siguiente y como se adelantó en este documento, se han calculado los siguientes tiempos de concentración para cada vaguada: L T c=0,3 1 J 4 0,76 Vaguada innominada n º 1 Vaguada innominada n º 2 Vaguada innominada n º 3 Vaguada innominada n º horas horas horas horas Con esto obtenemos los siguientes valores de I, para un aguacero de duración igual al tiempo de concentración, representados para cada vaguada: - Vaguada nº 1. T (años) I (mm) Vaguada nº 2. T (años) I (mm)

32 - Vaguada nº 3. T (años) I (mm) Vaguada nº 4. T (años) I (mm) C) Obtención del área, A: El área de las cuencas vertientes se han obtenido por medición en cartografía digital y se han expuesto en anteriormente en este apartado. 9. CAUDALES DE CÁLCULO Conocido el valor de la intensidad de lluvia, la escorrentía y el área de la cuenca vertiente en cada vaguada, se puede particularizar para cada punto de estudio. Como se ha indicado, estos puntos de estudio se emplazan aguas abajo de los terrenos ordenados en el Plan General Municipal e influenciados en cada caso por el cauce de la vaguada. En las tablas siguientes figuran los resultados del caudal Q (m³/s) para los distintos períodos de retorno considerados: - Vaguada nº 1. T (años) I (mm) esc. medio Q (m 3 /s)

33 - Vaguada nº 2. - Vaguada nº 3. - Vaguada nº 4. T (años) I (mm) esc. medio Q (m 3 /s) T (años) I (mm) esc. medio Q (m 3 /s) T (años) I (mm) esc. medio Q (m 3 /s) Por tanto, para la simulación hidráulica de la avenida, se utilizará un valor para el caudal correspondiente a la avenida que se presente con un período de retorno de 500 años. Resumiendo de las tablas anteriores se tiene: Vaguada nº m 3 /s Vaguada nº m 3 /s Vaguada nº m 3 /s Vaguada nº m 3 /s 10. COMPROBACIÓN DE SECCIONES. ESTUDIO HIDRÁULICO En primer lugar se realizan perfiles transversales a cada vaguada en los tramos de estudio. Estos perfiles dan lugar a las secciones características. En este caso, estas secciones se han obtenido cada 20 m, en la longitud total de las vaguadas analizadas. Se consideran como secciones transversales particulares, las que determinan las obras de fábrica sobre la traza nueva y antigua de la carretera EX-200 (a Guadalcanal). Los perfiles transversales para cada vaguada se detallan en los planos que se adjuntan con este estudio

34 Para el cálculo hidráulico de las secciones se utiliza la formulación de Manning: Siendo: V = 1/n * R^(2/3) * i^(1/2) V: velocidad (m/s) R: radio hidráulico (m) i: pendiente (m/m) n: coeficiente de rugosidad de Manning Para obtener el coeficiente de Manning, se tiene en consideración la metodología propuesta por Chow y el estado real del cauce (vegetación, trazado, etc.). Se aportan fotografías del mes de septiembre de 2011, sobre el estado de las vaguadas, con objeto de marcar el coeficiente de rugosidad de Manning: Se observan corrientes rugosas, en terreno rocoso y en laderas de montaña (Sierra del Viento). Por tanto, se considera un valor para el coeficiente de rugosidad de Manning constante para todas las secciones de las vaguadas (atendiendo a Chow) de 0. Este valor se modifica para las secciones que modelizan las diferentes obras de fábrica que intervienen (hormigón) sobre la traza actual y antigua de la carretera EX-200 en donde se toma un valor de Se adjuntan fotografías de algunos de estos pasos:

35 Para el estudio del comportamiento hidráulico del cauce se utiliza el programa HEC- RAS

36 ESTADO ACTUAL

37 10.1. SECCIONES TRANSVERSALES ACTUALES Las secciones transversales utilizadas en el modelo, han sido exportadas al mismo (Hec- Ras) a partir del los puntos obtenidos en el modelo digital del terreno elaborado con la aplicación MDT para cad. Así se garantiza la correlación de los datos introducidos en Hec-Ras con la realidad. Las cotas topográficas son absolutas (UTM). Para cada vaguada se tiene:

38 Vaguada nº 1 River Station 4, PK River Station 3, PK

39 River Station 2, PK River Station 1, PK

40 River Station -1, PK River Station -2, PK

41 River Station -3, PK River Station -4, PK

42 Vaguada nº 2 ESTUDIO DE INUNDABILIDAD River Station 21, PK River Station 20, PK River Station 18, PK

43 River Station 17, PK River Station 16, PK River Station 15, PK River Station 14, PK

44 River Station 13, PK River Station 12, PK River Station 11, PK River Station 10, PK River Station 9, PK

45 River Station 8, PK River Station 1, PK Vaguada nº 3 River Station 8, PK River Station 7, PK River Station 6, PK

46 River Station 5, PK River Station 4, PK River Station 3, PK

47 River Station 2, PK River Station 1, PK