GUÍA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES

Transcripción

1

2 GUÍA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES Madrid

3 GUÍA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA NACIONAL DE CARTOGRAFÍA DE ZONAS INUNDABLES 1 INTRODUCCIÓN 13 2 CARTOGRAFÍA Y DATOS BÁSICOS DE PARTIDA INFORMACIÓN DE PARTIDA MODELO DIGITAL DEL TERRENO Introducción a la tecnología LIDAR Precisión del LIDAR Control de calidad por cambios de escala (o resize) Ventajas e inconvenientes del LIDAR respecto a la cartografía tradicional Productos iniciales Eliminación de puentes Corrección de zonas con agua Vectorización de edificios Identificación de motas y terraplenes de obras lineales Productos finales: MDTactual y MDTnatural ORTOFOTOS ACTUALES FOTOS AÉREAS HISTÓRICAS Preparación de las fotos Proceso de ortorrectificación INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA COMPLEMENTARIA PARA LA SIMULACIÓN Caracterización de puentes y otras infraestructuras Usos del suelo y rugosidad 32 3 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS INTRODUCCIÓN EL MAPA DE CAUDALES MÁXIMOS RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN FORONÓMICA Criterios de selección de los puntos aforados (estaciones de aforo y embalses) Tratamiento y revisión de la información sobre caudales máximos anuales Análisis y tratamiento de la información sobre volúmenes máximos anuales Ajuste de las leyes de frecuencia de caudales y volúmenes máximos GRADO DE ALTERACIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA ESTIMACIÓN PRELIMINAR DEL GRADO DE LAMINACIÓN CÁLCULO DE LOS HIDROGRAMAS DE CRECIDA EN RÉGIMEN NATURAL. CUENCAS DE PEQUEÑO Y MEDIANO TAMAÑO Construcción del modelo División en subcuencas Tormentas de cálculo Interpolación de la precipitación y cálculo de la lluvia areal Métodos directos de cálculo de la lluvia areal Métodos de ajuste de una superficie de precipitación Comparación entre métodos y ejemplo de aplicación Construcción del hietograma de cálculo 81

4 Modelización de la infiltración y otras detracciones. Función producción Cálculo del caudal de escorrentía directa. Función distribución Propagación en cauce Calibración del modelo Calibración de la función producción Calibración de la función distribución CÁLCULO DE LOS HIDROGRAMAS DE CRECIDA EN RÉGIMEN NATURAL EN CUENCAS DE GRAN TAMAÑO CÁLCULO DE CAUDALES EN RÉGIMEN ALTERADO ANÁLISIS HISTÓRICO INTRODUCCIÓN ESTUDIO EVOLUTIVO DEL MEDIO FLUVIAL Introducción Delimitación de la zona inundable Delimitación del cauce histórico Canal de aguas bajas Zona ribereña Cauces meandriformes y trenzados (braided) Ampliaciones del cauce Identificación de márgenes con alta inundabilidad Evidencias relacionadas con una inundación reciente Evidencias de actividad fluvial reiterada ANÁLISIS DE INUNDACIONES HISTÓRICAS Fuentes de datos sobre inundaciones históricas Selección y almacenamiento Validación de datos y secuencia de inundaciones Calados Inundabilidad natural y/o actual Jerarquización de eventos históricos en función de su envergadura Indicador 1. Datos de caudal Indicador 2. Magnitud del evento Indicador 3. Número de encuestas que aluden al evento Indicador 4. Porcentaje de llanuras con ocupación máxima Indicador 5. Otras fuentes de datos Combinación de indicadores Análisis de resultados Recurrencia de las inundaciones Datos históricos abundantes y baja influencia artificial Datos históricos reducidos y alta influencia artificial Sólo un dato de inundación histórica Representación cartográfica y gestión de datos ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO INTRODUCCIÓN Antecedentes Objetivos y etapas metodológicas OBSERVACIONES EN EL CAUCE Análisis de gabinete Análisis de campo Evidencias efímeras y topográficas de actividad reciente o reiterada Depósitos de flotantes Sedimentos fluviales expuestos y bajo-nulo desarrollo edáfico Límites del cauce OBSERVACIONES EN LAS MÁRGENES Terrenos con evidencias efímeras de inundación reciente Superficie afectada y calado de la inundación 163

5 Indicadores de avenidas intensas Análisis combinado de indicadores Terrenos con evidencias de inundación reiterada Ejemplos LIDAR Ejemplos de ortofotos Terrenos sin evidencias de inundación Terrenos retocados artificialmente Delimitación de unidades inundables REPRESENTACIÓN CARTOGRÁFICA Flujos secundarios Flujos secundarios de tipo A Flujos secundarios de tipo B Flujos secundarios de tipo C Evidencias efímeras y topográficas Evidencias efímeras de inundación reciente (EF) Evidencias erosivas y sedimentarias nítidas (EN) Evidencias erosivas y sedimentarias suavizadas (ES) ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO-HISTÓRICO DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PROBABLE Opción A (DPHPa) Opción B (DPHPb) Opción C (DPHPc) ZONA DE FLUJO PREFERENTE ZONIFICACIÓN DEL ÁREA INUNDABLE Introducción y objetivos Etapas metodológicas en la zonificación Inundabilidad en condiciones naturales Inundabilidad muy alta ( 10 años) Inundabilidad alta ( años) Inundabilidad media-baja ( años) Inundabilidad máxima Ejemplo: inundabilidad según análisis geomorfológico Inundabilidad en condiciones actuales alteradas Ejemplo: análisis geomorfológico-histórico en terrenos antropizados TRATAMIENTO DE SISTEMAS TORRENCIALES Introducción Antecedentes Metodología Identificación de zonas torrenciales Abanicos torrenciales Fondos de valle torrenciales Zonas de pérdida de confinamiento Identificación de procesos dominantes Zonificación de la peligrosidad ESTUDIO HIDRÁULICO INFORMACIÓN DE PARTIDA SELECCIÓN DEL MODELO HIDRÁULICO Ecuaciones de Saint-Venant Modelos unidimensionales y bidimensionales Modelos en régimen variable o permanente Análisis preliminar de la zona inundable MODELOS UNIDIMENSIONALES Introducción a los modelos unidimensionales Análisis de la zona de estudio 219

6 7.3.3 Construcción de la geometría del modelo Preparación de la geometría básica a partir de capas de información requeridas por HEC-GeoRAS Importación de la geometría básica al modelo e introducción de los elementos estructurales adicionales en situación alterada Creación de las geometrías necesarias para la modelización detallada de calados y velocidades Incorporación de puentes en la modelización hidráulica MODELOS BIDIMENSIONALES Recomendaciones para la creación de mallas no estructuradas en la modelización bidimensional Creación de mallas a partir de TINs Creación de mallas a partir del MDT Control de calidad final de la malla de cálculo ESTIMACIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA Pérdidas de carga por fricción Rugosidad en la llanura de inundación Rugosidad en el cauce Pérdidas de carga por contracción y expansión CONDICIONES DE CONTORNO Y CONDICIÓN INICIAL Condiciones de contorno Condición inicial CALIBRACIÓN POSTPROCESO Y REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LA MODELIZACIÓN HIDRÁULICA DELIMITACIÓN DEL DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PROBABLE Y DE LA ZONA DE FLUJO PREFERENTE Y ZONIFICACIÓN DE LA INUNDABILIDAD DELIMITACIÓN DEL DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO PROBABLE Definición Estimación de la MCO a partir de registros foronómicos suficientemente largos Estimación de la MCO a partir de la información del CAUMAX Estimación de la MCO en puntos no aforados Delimitación del DPHP DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE FLUJO PREFERENTE ZONIFICACIÓN DE LA INUNDABILIDAD 280 ANEJOS ANEJO I: AJUSTE DE LA FUNCIÓN SQRT-ETmáx MEDIANTE MOMENTOS PONDERADOS PROBABILÍSTICAMENTE 283 ANEJO II: TABLAS DE VALORES DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA (mm) 287 ANEJO III: EJEMPLO DE CÁLCULO DE CAUDALES EN RÉGIMEN ALTERADO MEDIANTE GENERACIÓN ESTOCÁSTICA DE PRECIPITACIONES 295 ANEJO IV: MÉTODO BOOTSTRAP PERCENTIL 307 ANEJO V: VALORES DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANNING ASIGNADOS A LOS USOS DEL SUELO DEL SIOSE Y CLC ANEJO VI: MÉTODO DE COWAN PARA LA ESTIMACIÓN DEL NÚMERO DE MANNING EN EL LECHO DEL CAUCE 319 ANEJO VII: APLICACIÓN DE MODELOS BIDIMENSIONALES EN EL ESTUDIO HIDRÁULICO DE RÍOS 323 ANEJO VIII: CONTRASTE DE INFORMACIÓN ESPACIAL SOBRE INUNDACIONES 333 ANEJO IX: REFERENCIAS 341