PLAN GENERAL DE ORDENACIÓN URBANA MEDINA DE RIOSECO

Transcripción

1 AY U N TA M I E N TO D E M E D I N A D E R I O S E C O PLAN GENERAL DE ORDENACIÓN URBANA MEDINA DE RIOSECO V A L L A D O L I D M E M O R I A V I N C U L A N T E ( T O M O I I ) E S T U D I O H I D R O L Ó G I C O E S T U D I O D E P R O T E C C I Ó N D E L R U I D O N O V I E M B R E

2 AYUNTAMIENTO DE MEDINA DE RIOSECO V A L L A D O L I D PLAN GENERAL DE ORDENACIÓN URBANA ANEXO A LA MEMORIA VINCULANTE ESTUDIO HIDROLÓGICO NOVIEMBRE 2008

3 ESTUDIO HIDROLÓGICO RIO SEQUILLO EN MEDINA DE RIOSECO (VALLADOLID)

4 ESTUDIO HIDROLOGICO 1.- ANTECEDENTES Y OBJETO Se esta llevando a cabo por la empresa Rodríguez Valbuena Arquitectos, S.L. la redacción del Plan General de Ordenación Urbana del municipio de Medina de Rioseco (Valladolid). Con objeto de establecer las áreas de inundación y que sirva de base para obtener las autorizaciones oportunas, se redacta el presente estudio hidrológico. 2.- CONSIDERACIONES PREVIAS No se dispone de una estadística completa de pluviometría de la zona que nos ocupa, por lo que se ha optado por hacer los cálculos hidrológicos, para periodos de retorno de 100 y 500 años, por métodos hidrometeorológicos empíricos, que están del lado de la seguridad respecto a las estadísticas. Lógicamente se aplica para toda la superficie de la cuenca, aguas arriba de la zona de estudio. Se adjunta plano delimitando la cuenca. 3.- ESTADO ACTUAL DE LA ZONA DE ESTUDIO La zona de estudio se limita al tramo del río Sequillo que bordea la localidad de Medina de Rioseco. En concreto este tramo se encuentra ya encauzado, con una sección trapezoidal, con aproximadamente 30 m. de luz en la parte superior. La vegetación existente no es muy densa.

5 4.- CARACTERISTICAS DE LA CUENCA La cuenca del río Sequillo, hasta la zona objeto de estudio, cuenta con una superficie de 901,33 Km 2. El cauce más largo corresponde al del propio rio Sequillo, con una longitud hasta el punto de estudio de 65,1 Km. La cota más alta del cauce más largo es de unos 895 m s/n.m. y la del lugar de estudio es de 730 m. s/n.m. por lo que el desnivel resultante es de m., siendo por lo tanto la pendiente media: J = = 0,00253 m/m 0,253% METODO HIDROMETEOROLOGICO INTENSIDADES DE LLUVIA DIARIAS. De la publicación "Precipitaciones máximas en España" del Servicio de Conservación de suelos del Ministerio de Agricultura se obtiene para la zona considerada (mapa de isolineas) y para un periodo de retorno de T = 10 años una precipitación máxima diaria (en 24 horas) de Pd = 51 mm/día Según FULLER Q (m³/seg) = Qp (1 + 0,8 log T) Siendo: Qp : media de caudales máximos medios diarios T : Periodo de retorno en años Para 10 años = Q 10 = Qp (1 + 0,8 log 10) = 1,80 Qp Para 50 años = Q 50 = Qp (1 + 0,8 log 50) = 2,36 Qp Para 100 años = Q 100 = Qp (1 + 0,8 log 100) = 2,60 Qp Para 500 años = Q 500 = Qp (1 + 0,8 log 500) = 3,16 Qp

6 Q 500 Q 10 3,16 x Q p = = 1,7555 1,80 x Q p Q 500 = 1,7555 x Q 10 Por tanto Pd (precipitación en un día) para T=500 años obtenemos: 1,7555 x 51 mm/día = 89,51 mm/día Operando de esta forma, se obtiene también Pd para 100 años de periodo de retorno: T = 100 años T = 500 años Pd (mm/día) 73,67 89, TIEMPO DE CONCENTRACION En función de la longitud del cauce y la pendiente media de la cuenca se obtienen los tiempos de concentración (en horas) según la fórmula de J.R. Témez Tc = L ( km ) 0,3 0, 25 J 0, 75 En la cuenca que nos ocupa: L = 65,10 Km. y el desnivel desde el nacimiento hasta el punto de estudio en Medina es de = 165 m. siendo la pendiente media J = 0,00253 m/m., como ya se ha indicado anteriormente.

7 Tc = 0,3 65,10 ( km ), 25 0, ,75 = 0 21,10 horas Se trata de una cuenca grande desde el punto de vista del tiempo de concentración INTENSIDADES DE LLUVIA Se calcula para una duración del aguacero igual al tiempo de concentración y para el período de retorno de T=500 años, mediante la fórmula: (1) I t I 1 = ( ) K I d I d siendo: It: Intensidad en un tiempo t (en este caso t=tc) I d : Intensidad diaria (en 24 h) = Pd/24 I 1 : Intensidad en una hora 28 0,1 - t 0,1 28 0,1 21,10 0,1 K = = = 0, , ,1-1 Como según R. Heras: I t = 10,4 x t -0,73 x I d : I 1 Haciendo t=1 hora ---- = 10,4 I d I t Entrando en (1) --- = 10,4 0,09844 I d I t = 10,4 0,09844 x 89,51 / 24 = 4,70 (mm/h) Análogamente, para 100 años de periodo de retorno, se obtiene:

8 T = 100 años T = 500 años l t (mm/h) 3,87 4,70 Como comprobación, estos valores son ligeramente dispares a los de las isohietas (figura b.) mediante la fórmula I t = I h x t I h para esta zona = 25 mm/h para T = 10 años y t = tiempo de concentración It = 25 x (21,10) -0,52 = 5,12 mm/h, que para t = 500 años, según las relaciones de Fuller: Q 500 = 1,75555 Q 10 I 500 = 1,75555 x 5,12 = 8,98 mm/h Análogamente, para 100 años de periodo de retorno, se obtiene: T = 100 años T = 500 años l t (mm/h) 7,40 8, COEFICIENTE DE ESCORRENTIA Se trata de una cuenca con pendientes suaves inferior al 5 %, con bastante cobertura vegetal, aunque con escasa vegetación arbórea pero con tratándose en su mayoría de parcelas de laboreo (cereales). Según la tabla b de la 5.1. IC - Coeficiente de escorrentía medio:

9 K = = 29 C = 0, CAUDAL DE CALCULO Aplicamos la fórmula Racional Q = Caudal de cálculo en m³/s C. It. A Q = n C = Coeficiente de escorrentía = 0,30 It = Intensidad (mm/h) de lluvia para el tiempo de aguacero igual al tiempo de concentración = 4,70 mm/h A = Superficie de la cuenca (Km²) = 901,33 Km 2 n = 3,5 por ser 100 Km² < S < 1000 Km² Resulta para periodo de retorno de 500 años = 30,60 m 3 /seg Análogamente, para 100 años de periodo de retorno, se obtiene: T = 100 años T = 500 años Q (m³/s) 298,98 363, METODO DE BÜRKLI - ZIEGLER Para cuencas superiores a 200 Has. Q = 0,0039. A. Im. C. (J/A) 0,25 Q = Caudal en m³/seg A = Superficie de la cuenca en Has = Has C = Coeficiente de escorrentía = 0,30 J = Pendiente en tanto por mil (2,53) Im = Lluvia máxima horaria, para T=10 años (según las isohietas): I 1(10) = 25 mm/h, para T=500 (según las relaciones de Fuller), I 500 = 25 x 1,7555 =

10 43,89 mm/h Resultando : Q = 336,89 m 3 /seg. Análogamente, para 100 años de periodo de retorno, se obtiene: T = 100 años T = 500 años Q (m³/s) 277,18 336, Si consideramos el ábaco que para la cuenca del Duero se incluye en el libro "Recursos hidráulicos, síntesis metodológica y Normas", de Rafael Heras, vemos que para S= 901,33 Km 2 corresponde un q 500 = 1,10 m³/s/km² T = 100 años T = 500 años q(m³/s/km²) 0,90 1,10 Q (m³/h) 811,20 991,46 Como se puede observar la diferencia es muy notable, deduciéndose que este método no es de aplicación al tipo de cuenca que nos ocupa, por lo que se desestima su uso. 8.- CAUDAL DE ESTUDIO. Como resumen se han obtenido: T = 100 años T = 500 años Q (Racional) 298,98 363,11 Q (Bürkli-Ziegler) 277,18 336,89 Se observa que son resultados con diferencias aceptables.

11 Como comprobación vamos a comparar estos resultados con el que se deduce de las envolventes para España peninsular indicada en la publicación de Témez (MOPU D.G.C.). Q = K. Pd 10. A 3/4. Log T Q = Caudal punta en m 3 /seg K = Oscila entre 0,04 y 0,06 en virtud de la fórmula de la cuenca Pd 10 = Máxima precipitación en un día, periodo retorno 10 años (51 mm) A = Superficie de la cuenca en Km² (S = 901,33 Km²) T = Periodo de retorno para el que se quiere calcular el caudal (T=500 años) Sustituyendo: Q = 0,05 x 51 mm x (901,33) 3/4 x log 500 = 1132,11 m³/s Valor muy distinto a los obtenidos anteriormente por lo que se desestima su uso para el cálculo del caudal medio. El caudal medio resultante de los dos valores obtenidos anteriormente mediante los métodos Racional y Bürkli Ziegler es: T = 100 años T = 500 años Q m (m³/s) 288,08 350,00

12 9. AREAS DE INUNDACION. Para llevar a cabo este análisis se utiliza el programa informático HEC- RAS, el cual modeliza el proceso hidráulico para distintos caudales de avenida. Como datos de partida cabe indicar que se realizan los cálculos en régimen lento, permanente, gradualmente variado y utilizando como condición inicial (de contorno), a falta de otros datos, la pendiente media de la línea de energía ( 0,002 m/m). En cuanto a los datos topográficos de las secciones y puentes son los que se reflejan en los planos nº 4 siendo esos datos los introducidos en el programa. Como coeficientes de rugosidad (Manning) se adopta para el cauce principal n=0,025 (cauce con orillas rectas, sin rápidos ni pozos ni remolinos, recordemos que se encuentra encauzado, sin grandes piedras y con algo de vegetación arbustiva) y en cuanto a las llanuras de inundación se ha adoptado n=0,03 (zonas cultivadas, sin surcos y vegetación de tallo corto); ambos coeficientes obtenidos de las recomendaciones contenidas en el propio modelo matemático. También se modeliza la existencia de los cuatro puentes eligiendo el

13 programa el método más adecuado (ecuación del Momento o ecuación de Energía) De este análisis, tal y como se observa en la tabla de resultados adjunta, así como en las secciones transversales y planos se desprende que la lámina de agua, para la avenida de 500 años, en ningún punto supera los bordes del cauce principal, no desbordando por las márgenes. León, Febrero de 2007 El Autor del Estudio Hidrológico Fdo.: Angel Mancebo Güiles Ingeniero de C.C. y P. Cgdo. Nº 6778

14 TABLA RESULTADOS HEC-RAS

15 HEC-RAS Plan: PUEN River: RIO SEQUILLO Reach: MEDINA RIOSECO Reach River Sta Profile Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width Froude # Chl (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) MEDINA RIOSECO 150 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 150 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 140 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 140 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 135 Bridge MEDINA RIOSECO 130 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 130 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 120 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 120 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 110 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 110 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 100 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 100 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 95 Bridge MEDINA RIOSECO 90 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 90 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 80 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 80 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 70 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 70 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 60 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 60 T=500 AÑOS MEDINA RIOSECO 55 Bridge MEDINA RIOSECO 50 T=100 AÑOS MEDINA RIOSECO 50 T=500 AÑOS