Elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo de inundación en el ARPSI 02 Alto Ebro

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EOI · 19/07/2012 · http://a.eoi.es/1q9

Proyectos finales de los alumnos del Master en Ingeniería y Gestión del Agua (MAGUA) (Madrid)

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  • 1. Gestión inundaciones ARPSI 02 AEB - 04Elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo deinundación en el ARPSI 02 Alto Ebro a su paso por elmunicipio de Frías y la elaboración del Plan de Gestióndel 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 www.eoi.es
  • 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. Introducción1971-2010 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 principalDirectiva 2000/60/CE (Directiva Marco del Agua) RDL 1/2001 (Texto Refundido de la Ley de Aguas)Directiva 2007/60/CE evaluación ygestión de los riesgos de inundación Real Decreto 903/2010 de evaluación y gestión de los riesgos de inundación www.eoi.es
  • 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. www.eoi.es
  • 7. 4. Caracterización • Demarcación Hidrográfica del Ebro • ARPSI 02 AEB – 04 • Frías y Montejo de Cebas, Valle de Tobalina (Burgos) www.eoi.es
  • 8. 5. Cálculo de caudales de referenciaCaudales 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 www.eoi.es
  • 9. 6. Cartografía disponible www.eoi.es
  • 10. 7. Análisis geomorfológico actual,histórico y geomorfológico-históricoObjetivo ● 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 www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 13. www.eoi.es
  • 14. 7. Análisis hidráulicoOBJETIVO: 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 mismascondiciones de contorno: • Modelo unidimensional: programa HEC-RAS 4.1.0. • Modelo bidimensional: programa IBER 7.1 www.eoi.es
  • 15. 7. Análisis hidráulicoDiferencias 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 www.eoi.es
  • 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. www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 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 internas8. Asignar coeficientes de rugosidad 7. Crear malla estructurada Calcular PostprocesoVisualización de resultados Exportar resultados Crear animación www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 22. 7. Análisis hidráulico www.eoi.es
  • 23. 7. Análisis hidráulicoModelo 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. www.eoi.es
  • 24. 8. Mapas de peligrosidad y delimitacióndel 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 www.eoi.es
  • 25. www.eoi.es
  • 26. Mapas de inundabilidadMapas de inundabilidad para el periodo deretorno de 10, 100 y 500 años Simulación hidráulica con geomorfología Ortofoto PNOA Mapas de inundabilidad www.eoi.es
  • 27. www.eoi.es
  • 28. Mapas de peligrosidadMapas de peligrosidad para el periodo de retornode 10, 100, 500 años Simulación hidráulica con geomorfología Ortofoto PNOA Mapas de peligrosidad www.eoi.es
  • 29. www.eoi.es
  • 30. Mapas de RiesgoMuestran las inundaciones en relación con los impactospotenciales 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) www.eoi.es
  • 31. Mapas de Riesgo VulnerabilidadTipo de bien o €/m² uso del suelo Forestal 0 Agrícola 10 Urbano 100 Vías de 450 www.eoi.escomunicación
  • 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 € www.eoi.es
  • 33. www.eoi.es
  • 34. 9. Plan de Gestión de Riesgos deInundaciónIntroducción Directiva 2007/60 Cap. IV y V Actuación coordinada: • Administraciones • Sociedad Límite: 31 de diciembre de 2015 www.eoi.es
  • 35. Descripción de los objetivos Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04Objetivo principal NO incremento de los riesgos de inundaciónObjetivo 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 www.eoi.es
  • 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 www.eoi.es
  • 37. Sistemas de obtención de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04información hidrológicaSAIH A161: a 8,5 km de distancia (Cillaperalta, Burgos) www.eoi.es
  • 38. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04medidasMEDIDAS DE RESTAURACIÓN FLUVIAL DMA: Eliminación estructuras obsoletas Modelización: No tiene repercusión No demolición de azudMEDIDAS DE MEJORA DEL DRENAJE DE LA INFRAESTRUCTURATRANSVERSAL Modelización: No tiene repercusión No mejora del puente www.eoi.es
  • 39. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04medidasMEDIDAS ADOPTADAS PARA EL DESARROLLO O MEJORA DEHERRAMIENTAS 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 enmantenimiento 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 www.eoi.es
  • 40. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04medidasMEDIDAS DE ORDENACIÓN DEL TERRITORIOPORN Montes ObarenesNormas Urbanísticas del Valle de Tobalina Suelo rústico: “terrenos amenazados por riesgos naturales” Montejo de Cebas: suelo urbanoØ Medida 1: cambio en las normas Coste: 14.000 €Ø Medida 2: reducción de exposición y vulnerabilidad Coste: 2.000 €/vivienda www.eoi.es
  • 41. Resumen de los programas de Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04medidasMEDIDAS PROMOCIÓN DE SEGUROSConsorcio de Compensación de Seguros (CCS) Primas daños inundaciónEntidad Estatal de Seguros Agrarios (ENESA) Plan Anual de Seguros AgrariosØ Medida: Visita de promoción y reparto de folletos Ø Coste: 2.000 € www.eoi.es
  • 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 yvulnerabilidad y la exposición diciembre de Media enda Junta de (Objetivo secundario) 2017 Castilla y León www.eoi.es
  • 43. Indicadores del cumplimiento, Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04avance 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 lavulnerabilidad y la exposición Informe anual de aceptación del plan de ayudas (Objetivo secundario) www.eoi.es
  • 44. Listado de Administraciones Plan de Gestión ARPSI 02 AEB - 04Confederación Hidrográfica del EbroAyuntamiento del Valle de TobalinaProtección Civil de Castilla y LeónComunidad Autónoma de Castilla y LeónMinisterio del Interior (Subdelegación del Gobierno deEspaña)UMEGuardia Civil del Valle de TobalinaConsorcio de Compensación de Seguros www.eoi.es
  • 45. BibliografíaGuía Metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de ZonasInundables. MAGRAMAwww.chebro.esConsorcio 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 inundaciónRD 903/2010, de evaluación y gestión de los riesgos de inundaciónDirectiva 2000/60/CE (Directiva Marco del Agua)Catálogo Nacional de Inundaciones Históricas (CNIH) Cuencas del Ebro y Guadalquivir.Dirección General de Protección Civil y EmergenciasSistema nacional de cartografía de zonas inundables en la demarcaciónhidrográfica del ebro, evaluación preliminar del riesgo de inundación www.eoi.es
  • 46. Gestión inundaciones ARPSI 02 AEB - 04Elaboración de los mapas de peligrosidad y riesgo deinundación en el ARPSI 02 Alto Ebro a su paso por elmunicipio de Frías y la elaboración del Plan de Gestióndel 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