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ESTUDIO HIDROLÓGICO DEL SITIO
(BADAJOZ).
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 2
ÍNDICE
1 ALCANCE........................................................................................................................... 4
2 NORMATIVA APLICABLE............................................................................................. 5
3 PLUVIOMETRIA............................................................................................................... 6
3.1 SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS ............................................ 6
3.2 HOMOGENEIDAD DE LOS DATOS RECOGIDOS.................................................. 6
3.3 AJUSTE ESTADÍSTICO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA .................. 7
3.3.1 Zafra...................................................................................................................... 8
3.3.2 Los Santos de Maimona ........................................................................................ 9
3.3.3 Feria.................................................................................................................... 10
3.3.4 Fuente del Maestre.............................................................................................. 12
3.3.5 Precipitaciones de diseño.................................................................................... 13
4 HIDROLOGÍA.................................................................................................................. 15
4.1 METODOLOGÍA UTILIZADA................................................................................. 15
4.2 PARÁMETROS DE LAS SUBCUENCAS ................................................................ 16
4.2.1 Umbral de escorrentía ........................................................................................ 16
4.3 PATRÓN SINTÉTICO DE PRECIPITACIONES...................................................... 19
4.4 HIDROGRAMAS DE SALIDA.................................................................................. 23
5 HIDRAULICA................................................................................................................... 25
5.1 CARTOGRAFIA ........................................................................................................ 25
5.2 COEFICIENTES DE MANNING............................................................................... 27
5.3 RESULTADOS OBTENIDOS ................................................................................... 29
5.4 ZONA DE FLUJO PREFERENTE ............................................................................. 31
6 LISTADOS DE CALCULO ............................................................................................. 32
6.1 DATOS DE PRECIPITACIONES.............................................................................. 32
6.2 LISTADOS DE HEC-RAS ................................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
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1 ALCANCE
El presente documento tiene como finalidad determinar las láminas de inundación para
las avenidas de período de retorno de 100 y 500 años así como la delimitación de las
márgenes correspondientes a la máxima crecida ordinaria (en adelante, MCO) en el
entorno del arroyo) del término municipal de Zafra (Badajoz).
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2 NORMATIVA APLICABLE
 Texto refundido de la Ley de Aguas (REAL DECRETO LEGISLATIVO 1/2001, DE 20
DE JULIO).
 REAL DECRETO LEY 4/2007, del 13 de Abril, por el que se modifica el texto refundido
de la Ley de Aguas.
 Reglamento del Dominio Público Hidráulico (REAL DECRETO 849/1986, DE 11 DE
ABRIL).
 REAL DECRETO 9/2008, de 11 de Enero, por el que se modifica el Reglamento del
Dominio Público Hidráulico.
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3 PLUVIOMETRIA
En el presente informe primero se procede a la recogida y elaboración de todos los
datos necesarios que nos permitirán definir los caudales de diseño. Para ello, se ha
partido de los datos disponibles de las estaciones meteorológicas de la zona, que han
sido facilitados por AEMET.
3.1 SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS
A la hora de seleccionar los observatorios más adecuados para la zona, se tuvieron en
cuenta una serie de requisitos:
 Situación geográfica: Debe estar lo más próximo a la zona.
 Número de años de observación: A mayor número de años, mayor número de
datos y por consiguiente mayor fiabilidad de los mismos.
De acuerdo con esto, de entre las estaciones pluviométricas existentes en la zona, se
han seleccionado las de Zafra, Los Santos de Maimona, Feria y Fuente del Maestre.
3.2 HOMOGENEIDAD DE LOS DATOS RECOGIDOS
Las variables que se han utilizado en cada estación para llevar a cabo el estudio
climático en cuestión son las siguientes:
- Precipitación media mensual
- Precipitación máxima anual en 24 horas
Los periodos de observación han sido:
- Zafra: 17 años, desde 1985 a 2007.
- Los Santos de Maimona: 24 años, desde 1985 a 2008.
- Feria: 25 años, desde 1985 a 2009.
- Fuente del Maestre: 25 años, desde 1985 hasta 2009. Es la estación más
completa de todas las disponibles.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 7
3.3 AJUSTE ESTADÍSTICO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA
Para la obtención de las precipitaciones diarias máximas correspondientes a un
período de retorno considerado se calcula el cuantil máximo regional mediante un
ajuste estadístico de los datos de precipitaciones máximas observadas en las
estaciones referidas anteriormente. Se han comparado varios tipos de ajustes de
máximos (Normal, Log-Normal de 2 parámetros, Log-Normal de 3 parámetros,
Pearson III, Log-Pearson III y Gumbel) y se ha obtenido la lluvia de diseño para
periodos de recurrencia de 5, 10, 100 y 500 años en cada estación. Posteriormente se
ha realizado una media ponderada de los resultados de cada estación asignando unos
pesos de manera directamente proporcional al nº de datos disponibles en cada
estación e inversamente proporcional a la distancia entre cada estación y el centro
geométrico de la cuenca.
A continuación se muestra para cada estación meteorológica la distribución
seleccionada y el correspondiente ajuste estadístico con el que se obtiene la
precipitación de diseño asociada a cada uno de los períodos de retorno antes
mencionados. Finalmente se realiza la ponderación entre los resultados de cada
estación para obtener los valores de cálculo empleados en la modelización hidrológica
de la cuenca.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 8
3.3.1 Zafra
La distribución que mejor se ajusta a los datos es la Log-Normal de 3 parámetros,
como se muestra a continuación:
Año P(mm) Prediccion Std. Dev.
1985 44.00 17.69 5.14
1986 33.00 22.57 4.32
1987 48.50 25.99 4.02
1988 68.00 28.78 3.90
1989 66.50 31.25 3.86
1990 26.50 33.52 3.87
1997 57.80 35.67 3.89
1998 17.90 37.76 3.92
1999 48.70 39.84 3.97
2000 41.00 41.95 4.02
2001 49.30 44.13 4.08
2002 23.00 46.44 4.17
2003 32.20 48.94 4.30
2004 25.80 51.76 4.50
2005 25.20 55.07 4.85
2006 33.60 59.30 5.50
2007 48.80 65.73 7.01
Lognormal 3 param.Datos
Actual Data
Distribution
3 Parameter Log Normal
Weibull Probability
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Actual Data
Distribution
Pearson Type III
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
V
Prob T Period Prediction Std. Dev.
0.998 500 89.75 17.89
0.995 200 83.82 14.52
0.99 100 79.06 12.11
0.98 50 73.99 9.88
0.96 25 68.51 7.86
0.9 10 60.34 5.70
0.8 5 53.01 4.62
0.667 3 46.45 4.17
0.5 2 39.84 3.97
Lognormal 3 param.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 9
Actual Data
Distribution
3 Parameter Log Normal
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
3.3.2 Los Santos de Maimona
En este caso, la distribución que mejor se ajusta a los datos es también la Log-Normal
de 3 parámetros:
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Año P(mm) Prediccion Std. Dev.
1985 36.20 19.79 5.2871
1986 24.50 24.77 4.3226
1987 56.50 28.11 3.8807
1988 66.90 30.74 3.6366
1989 57.40 32.97 3.491
1990 45.20 34.95 3.4008
1991 26.00 36.76 3.3442
1992 28.10 38.46 3.3089
1993 46.50 40.07 3.2876
1994 21.80 41.62 3.2758
1995 44.80 43.13 3.2709
1996 50.20 44.62 3.2714
1997 64.50 46.11 3.2766
1998 30.70 47.6 3.2866
1999 47.70 49.13 3.3025
2000 41.70 50.69 3.3261
2001 66.40 52.33 3.3606
2002 44.90 54.06 3.411
2003 47.10 55.91 3.4855
2004 63.50 57.95 3.5978
2005 24.40 60.26 3.7722
2006 72.00 62.99 4.0558
2007 46.00 66.49 4.5582
2008 39.00 71.78 5.6383
Datos Lognormal 3 param.
Actual Data
Distribution
3 Parameter Log Normal
Weibull Probability
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Actual Data
Distribution
Pearson Type III
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Value
0
20
40
60
80
0.0
Prob T Period Prediction Std. Dev.
0.998 500 89.24 11.8684
0.995 200 84.52 9.8067
0.99 100 80.65 8.3169
0.98 50 76.44 6.9137
0.96 25 71.78 5.6383
0.9 10 64.61 4.2679
0.8 5 57.95 3.5978
0.667 3 51.79 3.3479
0.5 2 45.36 3.2734
Lognormal 3 param.
Actual Data
Distribution
3 Parameter Log Normal
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
3.3.3 Feria
En este caso, la distribución que mejor se ajusta a los datos es la Log-Normal de 2
parámetros, como se muestra a continuación.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 11
Año P(mm) Prediccion Std. Dev.
1985 60.00 29.70 4.4201
1986 38.00 33.15 3.9632
1987 57.00 35.65 3.6747
1988 46.00 37.75 3.4698
1989 64.00 39.62 3.3204
1990 36.00 41.35 3.214
1991 65.00 42.98 3.1441
1992 36.00 44.56 3.1073
1993 63.00 46.11 3.1016
1994 29.50 47.65 3.1257
1995 54.00 49.19 3.1789
1996 84.50 50.75 3.2609
1997 93.20 52.34 3.3716
1998 46.60 53.97 3.5117
1999 61.50 55.68 3.6826
2000 44.80 57.48 3.8861
2001 86.00 59.40 4.1255
2002 29.40 61.46 4.4055
2003 46.60 63.72 4.7336
2004 47.60 66.25 5.1211
2005 45.00 69.13 5.5862
2006 91.70 72.55 6.1601
2007 55.30 76.82 6.9022
2008 51.50 82.63 7.9462
2009 45.00 92.22 9.7203
Datos Lognormal 2 param.
Prob T Period Prediction Std. Dev.
0.998 500 131.55 17.2706
0.995 200 119.42 14.9159
0.99 100 110.25 13.1481
0.98 50 101.03 11.3853
0.96 25 91.69 9.6203
0.9 10 78.89 7.2711
0.8 5 68.52 5.4857
0.667 3 60.08 4.2164
0.5 2 52.34 3.3716
Lognormal 2 param.
Actual Data
Distribution
2 Parameter Log Normal
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
100
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
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3.3.4 Fuente del Maestre
De nuevo, la distribución que mejor se ajusta a los datos vuelve a ser la Log-Normal
de 3 parámetros.
Año P(mm) Prediccion Std. Dev.
1985 24.50 16.31 4.001
1986 26.10 19.91 3.2846
1987 30.30 22.42 2.9921
1988 45.00 24.46 2.8635
1989 53.80 26.23 2.8149
1990 24.90 27.83 2.8089
1991 29.50 29.32 2.8265
1992 32.00 30.74 2.8571
1993 34.40 32.10 2.8948
1994 19.50 33.43 2.9363
1995 42.60 34.75 2.9796
1996 66.20 36.06 3.0238
1997 62.20 37.38 3.069
1998 57.50 38.72 3.1157
1999 21.00 40.10 3.1653
2000 22.10 41.53 3.2199
2001 64.50 43.03 3.2829
2002 31.00 44.62 3.3596
2003 34.50 46.33 3.458
2004 42.80 48.21 3.5908
2005 45.30 50.32 3.7796
2006 44.20 52.77 4.062
2007 50.00 55.75 4.5119
2008 28.50 59.69 5.3013
2009 31.90 65.92 7.0025
Datos Lognormal 3 param.
Prob T Period Prediction Std. Dev.
0.998 500 88.77 17.2691
0.995 200 82.11 13.7001
0.99 100 76.86 11.2054
0.98 50 71.38 8.9204
0.96 25 65.58 6.8962
0.9 10 57.17 4.7707
0.8 5 49.88 3.7359
0.667 3 43.56 3.3073
0.5 2 37.38 3.069
Lognormal 3 param.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 13
Actual Data
Distribution
3 Parameter Log Normal
Weibull Probability
Value
0
20
40
60
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
3.3.5 Precipitaciones de diseño
En las tablas que se anexan a continuación se puede ver la ponderación realizada de
las precipitaciónes de diseño, para cada período de retorno, entre todas las estaciones
estudiadas así como los datos de localización de las mismas y del centro de la cuenca,
en coordenadas UTM (Huso 29 y Datum ED50):
X (m) UTM Y (m) UTM
727321 4253818
Coordenadas cdg cuenca
Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre
Pd 39.84 45.36 52.34 37.38
X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00
Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00
Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64
Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00
Pd ponderado
Area cuenca (km2)
Corrección por área (Ka)
Pd'
0.90
38.37
LLUVIA DE DISEÑO T=2 AÑOS (MCO)
42.59
30.64
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 14
Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre
Pd 79.06 80.65 110.25 76.86
X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00
Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00
Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64
Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00
Pd ponderado
Area cuenca (km2)
Corrección por área (Ka)
Pd'
LLUVIA DE DISEÑO T=100 AÑOS
82.32
30.64
0.90
74.17
Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre
Pd 89.75 89.24 131.55 88.77
X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00
Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00
Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64
Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00
Pd ponderado
Area cuenca (km2)
Corrección por área (Ka)
Pd' 84.27
LLUVIA DE DISEÑO T=500 AÑOS
93.49
30.19
0.90
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 15
4 HIDROLOGÍA
En este epígrafe se aborda el estudio de la lluvia de diseño y su transformación en
escorrentía para obtener finalmente el caudal punta asociado a cada período de
retorno a partir del cual, en el epígrafe siguiente, se realiza el correspondiente cálculo
hidráulico y se obtienen las distintas láminas de inundación.
4.1 METODOLOGÍA UTILIZADA
Para la determinación de los caudales punta de diseño, se ha realizado un modelo
hidrológico de la cuenca utilizando el programa informático Hec-Hms del U.S. Army
Corp of Engineers. Dicha modelización nos permitirá, a partir de un patrón sintético de
precipitaciones, obtener el hidrograma de salida en el punto de desagües
(correspondiente a nuestro emplazamiento de estudio) para cada período de retorno
seleccionado, simulándose así el proceso de transformación lluvia-escorrentía de
manera continua y determinista.
A grandes rasgos, este estudio hidrológico puede estructurarse en las siguientes
etapas:
A) Delimitación de subcuencas de drenaje.
B) Determinación de las características físicas de las cuencas (área, longitud,
pendiente, etc.).
C) Evaluación de la morfología de las cuencas (tipo de terreno y uso del suelo).
D) Selección del período de retorno; en nuestro utilizaremos T= 2 años para la
determinación de la MCO y además calcularemos las avenidas de T=100 años
y T=500 años.
E) Creación de hietogramas sintéticos.
F) Obtención de los hidrogramas de salida en el punto de desagüe.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 16
4.2 PARÁMETROS DE LAS SUBCUENCAS
Se ha estructurado la cuenca de aportación en un total de cinco (5) subcuencas,
según se indica en el siguiente esquema.
Los parámetros de cada una de las subcuencas se han determinado en base a la
cartografía municipal disponible y se resumen en la tabla siguiente:
Area (km2)
Pendiente media (%)
Longitud cauce ppal (km)
SC_1
4,63
1,98
4,20
Pend. cauce ppal (%) 1,98
SC_2 SC_3
7,49 18,52
2,79 1,70
4,20
2,79
4,10
1,70
4.2.1 Umbral de escorrentía
Para la determinación del umbral de escorrentía se ha seguido la metodología
recogida en la instrucción de drenaje española, que a su vez está basada en el
método del nº de curva del U.S. Soil Conservation Service, que cuantifica las pérdidas
de una cuenca en función de parámetros tales como el tipo de uso de suelo, tipo de
tratamiento agrícola, condiciones hidráulicas del terreno y antecedentes hidrológicos.
En nuestro caso, se ha optado por obtener un umbral de escorrentía global válido para
todas las subcuencas a partir de la información de usos del suelo recogida en el Mapa
Topográfico Nacional a escala 1/25000. En la tabla siguiente se resume el análisis
realizado para la determinación de dicho valor.
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Zona Area (km2) Po Po x Area
Masa forestal 0.612 25 15.31
Frutales 3.857 22 84.86
Viña 4.055 17 68.93
Terreno claro 21.379 14 299.30
Suelo urbanizado 0.744 1.5 1.12
Po ponderado: 15.32
x2.7 41.36
Para condiciones secas, la instrucción de drenaje 5.2-IC permite multiplicar por 2,7
este valor para la zona sur, obteniéndose una lluvia umbral en condiciones secas de
P0 = 41 mm.
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Umbrales de escorrentía según la instrucción 5.2-IC
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4.3 PATRÓN SINTÉTICO DE PRECIPITACIONES
A partir de los resultados obtenidos del estudio pluviométrico realizado en el epígrafe 2
hay que construir ahora los hietogramas de diseño para cada período de retorno que
nos permitirán generar los hidrogramas de salida en el punto de descarga de la
cuenca. Para ello partiremos de las curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia), que
en la localización que nos ocupa adquieren la siguiente expresión, recogida en la
normativa de la Dirección General de Carreteras (1965):
Partiendo de estas curvas IDF se pueden obtener los hietogramas asociados a cada
período de retorno aplicando el método de los bloques alternados. La manera de
disponer el pico del hietograma ha sido ampliamente discutida en la bibliografía
técnica y científica no existiendo un acuerdo común. La postura más habitual es situar
la punta de intensidad de lluvia entre la mitad del aguacero y 2/3 del tiempo total. En
nuestro caso adoptaremos intervalos de tiempo de 1 hora y situaremos el pico de
intensidad en la mitad del aguacero.
A continuación se muestran los patrones de precipitaciones obtenidos para cada
período de retorno:
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 20
MCO
t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm)
1 17.59 17.59 17.59 0.31
2 11.38 22.76 5.17 0.35
3 8.70 26.09 3.33 0.40
4 7.14 28.55 2.46 0.45
5 6.10 30.50 1.95 0.53
6 5.35 32.10 1.60 0.62
7 4.78 33.46 1.36 0.74
8 4.33 34.64 1.18 0.92
9 3.96 35.67 1.03 1.18
10 3.66 36.59 0.92 1.60
11 3.40 37.41 0.82 2.46
12 3.18 38.15 0.74 5.17
13 2.99 38.83 0.68 17.59
14 2.82 39.45 0.62 3.33
15 2.67 40.02 0.57 1.95
16 2.53 40.54 0.53 1.36
17 2.41 41.03 0.49 1.03
18 2.30 41.48 0.45 0.82
19 2.21 41.91 0.42 0.68
20 2.12 42.31 0.40 0.57
21 2.03 42.68 0.37 0.49
22 1.96 43.03 0.35 0.42
23 1.89 43.36 0.33 0.37
24 1.82 43.67 0.31 0.33
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hietograma P (mm)
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T = 100 años
t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm)
1 33.99 33.99 33.99 0.60
2 22.00 44.00 10.00 0.68
3 16.81 50.43 6.44 0.77
4 13.80 55.19 4.76 0.88
5 11.79 58.96 3.76 1.02
6 10.34 62.06 3.10 1.20
7 9.24 64.69 2.63 1.44
8 8.37 66.96 2.27 1.77
9 7.66 68.95 1.99 2.27
10 7.07 70.72 1.77 3.10
11 6.57 72.31 1.59 4.76
12 6.15 73.75 1.44 10.00
13 5.77 75.05 1.31 33.99
14 5.45 76.25 1.20 6.44
15 5.16 77.35 1.10 3.76
16 4.90 78.37 1.02 2.63
17 4.67 79.31 0.94 1.99
18 4.45 80.19 0.88 1.59
19 4.26 81.01 0.82 1.31
20 4.09 81.78 0.77 1.10
21 3.93 82.50 0.72 0.94
22 3.78 83.18 0.68 0.82
23 3.64 83.82 0.64 0.72
24 3.52 84.42 0.60 0.64
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hietograma T = 100 años P (mm)
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T = 500 años
t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm)
1 38.62 38.62 38.62 0.69
2 24.99 49.99 11.37 0.77
3 19.10 57.30 7.31 0.87
4 15.68 62.71 5.41 1.00
5 13.40 66.99 4.28 1.16
6 11.75 70.51 3.52 1.36
7 10.50 73.50 2.99 1.63
8 9.51 76.08 2.58 2.01
9 8.70 78.34 2.26 2.58
10 8.04 80.35 2.01 3.52
11 7.47 82.16 1.80 5.41
12 6.98 83.79 1.63 11.37
13 6.56 85.27 1.48 38.62
14 6.19 86.63 1.36 7.31
15 5.86 87.88 1.25 4.28
16 5.56 89.04 1.16 2.99
17 5.30 90.11 1.07 2.26
18 5.06 91.11 1.00 1.80
19 4.84 92.04 0.93 1.48
20 4.65 92.91 0.87 1.25
21 4.46 93.73 0.82 1.07
22 4.30 94.50 0.77 0.93
23 4.14 95.23 0.73 0.82
24 4.00 95.91 0.69 0.73
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hietograma T=500 años P (mm)
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 23
4.4 HIDROGRAMAS DE SALIDA
Una vez completo el modelo con los patrones de precipitación ya sólo resta lanzar el
cálculo y generar los hidrogramas de salida. El caudal punta de cada hidrograma será
el valor que utilizaremos en el epígrafe siguiente para realizar los cálculos hidráulicos y
determinar las distintas láminas de inundación.
A continuación se anexan los hidrogramas de salida mencionados:
MCO
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 24
T = 100 años
T = 500 años
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 25
5 HIDRAULICA
5.1 CARTOGRAFIA
Se ha modelado geométricamente el terreno obteniéndose perfiles transversales cada
5 metros aproximadamente con el programa informático ArcView de ESRI sobre los
datos del levantamiento topográfico del cauce complementados con la cartografía
regional de la zona. El tramo estudiado posee un longitud total de unos 280 m.
Con objeto de conocer la afección de las láminas de inundación se realiza una
simulación con el programa HEC-RAS v4.0 del U.S. Army Corp of Engineers.
En la tabla siguiente se indican las coordenadas UTM de las secciones transversales
generadas en el modelo:
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 26
Station
(m) X (m) Y (m) X (m) Y (m)
405.327 724853.462 4254240.2 724833.562 4254325.108
399.887 724851.3065 4254233.732 724826.7625 4254326.103
394.448 724849.151 4254227.264 724819.963 4254327.098
385.246 724841.522 4254226.269 724809.018 4254328.757
379.932 724835.7175 4254224.611 724803.877 4254328.923
374.619 724829.913 4254222.952 724798.736 4254329.088
364.732 724820.958 4254217.314 724788.454 4254329.752
355.387 724807.36 4254210.68 724782.484 4254330.415
348.471 724796.1933 4254209.575 724778.6143 4254331.742
341.555 724785.0267 4254208.469 724774.7447 4254333.068
334.64 724773.86 4254207.364 724770.875 4254334.395
325.3 724764.0203 4254207.253 724761.92 4254334.948
315.96 724754.1807 4254207.143 724752.965 4254335.501
306.62 724744.341 4254207.032 724744.01 4254336.054
301.273 724735.552 4254206.701 724741.3565 4254336.883
295.927 724726.763 4254206.369 724738.703 4254337.712
290.819 724718.305 4254209.354 724736.713 4254337.215
285.712 724709.847 4254212.339 724734.723 4254336.717
280.288 724698.902 4254213.832 724733.8935 4254337.049
274.865 724687.957 4254215.324 724733.064 4254337.38
266.24 724672.7 4254223.947 724731.738 4254339.702
258.93 724661.5885 4254234.064 724730.9085 4254340.2
251.62 724650.477 4254244.18 724730.079 4254340.697
242.004 724631.572 4254252.803 724728.421 4254341.692
234.969 724618.6365 4254263.749 724728.255 4254342.853
227.935 724605.701 4254274.694 724728.089 4254344.014
218.623 724603.5904 4254282.805 724723.5059 4254352.065
209.311 724601.4797 4254290.916 724718.9228 4254360.115
199.999 724599.3691 4254299.027 724714.3397 4254368.166
190.687 724597.2585 4254307.138 724709.7566 4254376.217
181.375 724595.1478 4254315.249 724705.1735 4254384.267
172.063 724593.0372 4254323.359 724700.5905 4254392.318
162.751 724590.9265 4254331.47 724696.0074 4254400.368
153.439 724588.8159 4254339.581 724691.4243 4254408.419
144.127 724586.7053 4254347.692 724686.8412 4254416.47
134.815 724584.5946 4254355.803 724682.2581 4254424.52
125.504 724582.484 4254363.914 724677.675 4254432.571
Left margin Right margin
Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es
ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 27
5.2 COEFICIENTES DE MANNING
La determinación del coeficiente de Manning constituye un problema complejo, ya que
depende de muchos factores que además suelen estar relacionados entre sí (Ven Te
Chow, 1994):
- Rugosidad superficial.
- Vegetación.
- Irregularidad del canal.
- Alineación del canal.
- Sedimentación y socavaciones.
- Obstrucciones.
- Tamaño y forma del canal.
- Nivel de agua y caudal.
- Cambios estacionales.
- Material en suspensión y carga del lecho.
Ante la ausencia de datos de aforos y la imposibilidad de realizar mediciones en
campo que permitan ajustar el valor del coeficiente n que mejor nos permita reproducir
matemáticamente la realidad, haremos una estimación indirecta en base a tablas y
recomendaciones de diversas publicaciones. Así por ejemplo, la tabla siguiente
resume y refunde publicaciones de diversos autores como Lencastre (1998), Chow
(1994) o Juny et al. (2005) así como la experiencia del equipo redactor del presente
informe en modelizaciones hidráulicas similares a la que aquí se aborda:
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 28
En base a la información disponible y tomando como referencia la tabla anterior, se
adopta un coeficiente de Manning de 0,04 para el cauce principal y de 0,08 para las
llanuras de inundación.
Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es
ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 29
5.3 RESULTADOS OBTENIDOS
Las láminas y secciones de inundación se presentan en los planos correspondientes.
En el epígrafe 6.2 se pueden consultar los listados generados por el programa HEC-
RAS.
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ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 30
Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es
ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 31
5.4 ZONA DE FLUJO PREFERENTE
En virtud de lo establecido en la disposición quinta del REAL DECRETO 9/2008, de 11
de Enero, por el que se modifica el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, todas
las avenidas determinadas por la modelización hidráulica llevada a cabo en este
epígrafe se corresponden con vías de intenso desagüe, al cumplirse siempre alguna
de las siguientes condiciones:
 El calado es superior a 1 metro.
 La velocidad es superior a 1 m/s.
 El producto de ambas variables (velocidad x calado) es superior a 0,5 m2/s.
Estudio Realizado por la empresa de ingeniería:
Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es
ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 32
6 LISTADOS DE CALCULO
6.1 DATOS DE PRECIPITACIONES
Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es
ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 33
Este estudio ha sido realizado por Ambialia:
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www.estudiohidrológico.es
Teléfono: 911845974
Mail: info@ambialia.es

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  • 1. ESTUDIO HIDROLÓGICO DEL SITIO (BADAJOZ).
  • 2. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 2 ÍNDICE 1 ALCANCE........................................................................................................................... 4 2 NORMATIVA APLICABLE............................................................................................. 5 3 PLUVIOMETRIA............................................................................................................... 6 3.1 SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS ............................................ 6 3.2 HOMOGENEIDAD DE LOS DATOS RECOGIDOS.................................................. 6 3.3 AJUSTE ESTADÍSTICO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA .................. 7 3.3.1 Zafra...................................................................................................................... 8 3.3.2 Los Santos de Maimona ........................................................................................ 9 3.3.3 Feria.................................................................................................................... 10 3.3.4 Fuente del Maestre.............................................................................................. 12 3.3.5 Precipitaciones de diseño.................................................................................... 13 4 HIDROLOGÍA.................................................................................................................. 15 4.1 METODOLOGÍA UTILIZADA................................................................................. 15 4.2 PARÁMETROS DE LAS SUBCUENCAS ................................................................ 16 4.2.1 Umbral de escorrentía ........................................................................................ 16 4.3 PATRÓN SINTÉTICO DE PRECIPITACIONES...................................................... 19 4.4 HIDROGRAMAS DE SALIDA.................................................................................. 23 5 HIDRAULICA................................................................................................................... 25 5.1 CARTOGRAFIA ........................................................................................................ 25 5.2 COEFICIENTES DE MANNING............................................................................... 27 5.3 RESULTADOS OBTENIDOS ................................................................................... 29 5.4 ZONA DE FLUJO PREFERENTE ............................................................................. 31 6 LISTADOS DE CALCULO ............................................................................................. 32 6.1 DATOS DE PRECIPITACIONES.............................................................................. 32 6.2 LISTADOS DE HEC-RAS ................................. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
  • 3. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 3
  • 4. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 4 1 ALCANCE El presente documento tiene como finalidad determinar las láminas de inundación para las avenidas de período de retorno de 100 y 500 años así como la delimitación de las márgenes correspondientes a la máxima crecida ordinaria (en adelante, MCO) en el entorno del arroyo) del término municipal de Zafra (Badajoz).
  • 5. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 5 2 NORMATIVA APLICABLE  Texto refundido de la Ley de Aguas (REAL DECRETO LEGISLATIVO 1/2001, DE 20 DE JULIO).  REAL DECRETO LEY 4/2007, del 13 de Abril, por el que se modifica el texto refundido de la Ley de Aguas.  Reglamento del Dominio Público Hidráulico (REAL DECRETO 849/1986, DE 11 DE ABRIL).  REAL DECRETO 9/2008, de 11 de Enero, por el que se modifica el Reglamento del Dominio Público Hidráulico.
  • 6. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 6 3 PLUVIOMETRIA En el presente informe primero se procede a la recogida y elaboración de todos los datos necesarios que nos permitirán definir los caudales de diseño. Para ello, se ha partido de los datos disponibles de las estaciones meteorológicas de la zona, que han sido facilitados por AEMET. 3.1 SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS A la hora de seleccionar los observatorios más adecuados para la zona, se tuvieron en cuenta una serie de requisitos:  Situación geográfica: Debe estar lo más próximo a la zona.  Número de años de observación: A mayor número de años, mayor número de datos y por consiguiente mayor fiabilidad de los mismos. De acuerdo con esto, de entre las estaciones pluviométricas existentes en la zona, se han seleccionado las de Zafra, Los Santos de Maimona, Feria y Fuente del Maestre. 3.2 HOMOGENEIDAD DE LOS DATOS RECOGIDOS Las variables que se han utilizado en cada estación para llevar a cabo el estudio climático en cuestión son las siguientes: - Precipitación media mensual - Precipitación máxima anual en 24 horas Los periodos de observación han sido: - Zafra: 17 años, desde 1985 a 2007. - Los Santos de Maimona: 24 años, desde 1985 a 2008. - Feria: 25 años, desde 1985 a 2009. - Fuente del Maestre: 25 años, desde 1985 hasta 2009. Es la estación más completa de todas las disponibles.
  • 7. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 7 3.3 AJUSTE ESTADÍSTICO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA Para la obtención de las precipitaciones diarias máximas correspondientes a un período de retorno considerado se calcula el cuantil máximo regional mediante un ajuste estadístico de los datos de precipitaciones máximas observadas en las estaciones referidas anteriormente. Se han comparado varios tipos de ajustes de máximos (Normal, Log-Normal de 2 parámetros, Log-Normal de 3 parámetros, Pearson III, Log-Pearson III y Gumbel) y se ha obtenido la lluvia de diseño para periodos de recurrencia de 5, 10, 100 y 500 años en cada estación. Posteriormente se ha realizado una media ponderada de los resultados de cada estación asignando unos pesos de manera directamente proporcional al nº de datos disponibles en cada estación e inversamente proporcional a la distancia entre cada estación y el centro geométrico de la cuenca. A continuación se muestra para cada estación meteorológica la distribución seleccionada y el correspondiente ajuste estadístico con el que se obtiene la precipitación de diseño asociada a cada uno de los períodos de retorno antes mencionados. Finalmente se realiza la ponderación entre los resultados de cada estación para obtener los valores de cálculo empleados en la modelización hidrológica de la cuenca.
  • 8. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 8 3.3.1 Zafra La distribución que mejor se ajusta a los datos es la Log-Normal de 3 parámetros, como se muestra a continuación: Año P(mm) Prediccion Std. Dev. 1985 44.00 17.69 5.14 1986 33.00 22.57 4.32 1987 48.50 25.99 4.02 1988 68.00 28.78 3.90 1989 66.50 31.25 3.86 1990 26.50 33.52 3.87 1997 57.80 35.67 3.89 1998 17.90 37.76 3.92 1999 48.70 39.84 3.97 2000 41.00 41.95 4.02 2001 49.30 44.13 4.08 2002 23.00 46.44 4.17 2003 32.20 48.94 4.30 2004 25.80 51.76 4.50 2005 25.20 55.07 4.85 2006 33.60 59.30 5.50 2007 48.80 65.73 7.01 Lognormal 3 param.Datos Actual Data Distribution 3 Parameter Log Normal Weibull Probability 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Actual Data Distribution Pearson Type III Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 V Prob T Period Prediction Std. Dev. 0.998 500 89.75 17.89 0.995 200 83.82 14.52 0.99 100 79.06 12.11 0.98 50 73.99 9.88 0.96 25 68.51 7.86 0.9 10 60.34 5.70 0.8 5 53.01 4.62 0.667 3 46.45 4.17 0.5 2 39.84 3.97 Lognormal 3 param.
  • 9. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 9 Actual Data Distribution 3 Parameter Log Normal Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3.3.2 Los Santos de Maimona En este caso, la distribución que mejor se ajusta a los datos es también la Log-Normal de 3 parámetros:
  • 10. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 10 Año P(mm) Prediccion Std. Dev. 1985 36.20 19.79 5.2871 1986 24.50 24.77 4.3226 1987 56.50 28.11 3.8807 1988 66.90 30.74 3.6366 1989 57.40 32.97 3.491 1990 45.20 34.95 3.4008 1991 26.00 36.76 3.3442 1992 28.10 38.46 3.3089 1993 46.50 40.07 3.2876 1994 21.80 41.62 3.2758 1995 44.80 43.13 3.2709 1996 50.20 44.62 3.2714 1997 64.50 46.11 3.2766 1998 30.70 47.6 3.2866 1999 47.70 49.13 3.3025 2000 41.70 50.69 3.3261 2001 66.40 52.33 3.3606 2002 44.90 54.06 3.411 2003 47.10 55.91 3.4855 2004 63.50 57.95 3.5978 2005 24.40 60.26 3.7722 2006 72.00 62.99 4.0558 2007 46.00 66.49 4.5582 2008 39.00 71.78 5.6383 Datos Lognormal 3 param. Actual Data Distribution 3 Parameter Log Normal Weibull Probability 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Actual Data Distribution Pearson Type III Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Value 0 20 40 60 80 0.0 Prob T Period Prediction Std. Dev. 0.998 500 89.24 11.8684 0.995 200 84.52 9.8067 0.99 100 80.65 8.3169 0.98 50 76.44 6.9137 0.96 25 71.78 5.6383 0.9 10 64.61 4.2679 0.8 5 57.95 3.5978 0.667 3 51.79 3.3479 0.5 2 45.36 3.2734 Lognormal 3 param. Actual Data Distribution 3 Parameter Log Normal Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3.3.3 Feria En este caso, la distribución que mejor se ajusta a los datos es la Log-Normal de 2 parámetros, como se muestra a continuación.
  • 11. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 11 Año P(mm) Prediccion Std. Dev. 1985 60.00 29.70 4.4201 1986 38.00 33.15 3.9632 1987 57.00 35.65 3.6747 1988 46.00 37.75 3.4698 1989 64.00 39.62 3.3204 1990 36.00 41.35 3.214 1991 65.00 42.98 3.1441 1992 36.00 44.56 3.1073 1993 63.00 46.11 3.1016 1994 29.50 47.65 3.1257 1995 54.00 49.19 3.1789 1996 84.50 50.75 3.2609 1997 93.20 52.34 3.3716 1998 46.60 53.97 3.5117 1999 61.50 55.68 3.6826 2000 44.80 57.48 3.8861 2001 86.00 59.40 4.1255 2002 29.40 61.46 4.4055 2003 46.60 63.72 4.7336 2004 47.60 66.25 5.1211 2005 45.00 69.13 5.5862 2006 91.70 72.55 6.1601 2007 55.30 76.82 6.9022 2008 51.50 82.63 7.9462 2009 45.00 92.22 9.7203 Datos Lognormal 2 param. Prob T Period Prediction Std. Dev. 0.998 500 131.55 17.2706 0.995 200 119.42 14.9159 0.99 100 110.25 13.1481 0.98 50 101.03 11.3853 0.96 25 91.69 9.6203 0.9 10 78.89 7.2711 0.8 5 68.52 5.4857 0.667 3 60.08 4.2164 0.5 2 52.34 3.3716 Lognormal 2 param. Actual Data Distribution 2 Parameter Log Normal Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 100 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
  • 12. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 12 3.3.4 Fuente del Maestre De nuevo, la distribución que mejor se ajusta a los datos vuelve a ser la Log-Normal de 3 parámetros. Año P(mm) Prediccion Std. Dev. 1985 24.50 16.31 4.001 1986 26.10 19.91 3.2846 1987 30.30 22.42 2.9921 1988 45.00 24.46 2.8635 1989 53.80 26.23 2.8149 1990 24.90 27.83 2.8089 1991 29.50 29.32 2.8265 1992 32.00 30.74 2.8571 1993 34.40 32.10 2.8948 1994 19.50 33.43 2.9363 1995 42.60 34.75 2.9796 1996 66.20 36.06 3.0238 1997 62.20 37.38 3.069 1998 57.50 38.72 3.1157 1999 21.00 40.10 3.1653 2000 22.10 41.53 3.2199 2001 64.50 43.03 3.2829 2002 31.00 44.62 3.3596 2003 34.50 46.33 3.458 2004 42.80 48.21 3.5908 2005 45.30 50.32 3.7796 2006 44.20 52.77 4.062 2007 50.00 55.75 4.5119 2008 28.50 59.69 5.3013 2009 31.90 65.92 7.0025 Datos Lognormal 3 param. Prob T Period Prediction Std. Dev. 0.998 500 88.77 17.2691 0.995 200 82.11 13.7001 0.99 100 76.86 11.2054 0.98 50 71.38 8.9204 0.96 25 65.58 6.8962 0.9 10 57.17 4.7707 0.8 5 49.88 3.7359 0.667 3 43.56 3.3073 0.5 2 37.38 3.069 Lognormal 3 param.
  • 13. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 13 Actual Data Distribution 3 Parameter Log Normal Weibull Probability Value 0 20 40 60 80 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3.3.5 Precipitaciones de diseño En las tablas que se anexan a continuación se puede ver la ponderación realizada de las precipitaciónes de diseño, para cada período de retorno, entre todas las estaciones estudiadas así como los datos de localización de las mismas y del centro de la cuenca, en coordenadas UTM (Huso 29 y Datum ED50): X (m) UTM Y (m) UTM 727321 4253818 Coordenadas cdg cuenca Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre Pd 39.84 45.36 52.34 37.38 X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00 Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00 Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64 Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00 Pd ponderado Area cuenca (km2) Corrección por área (Ka) Pd' 0.90 38.37 LLUVIA DE DISEÑO T=2 AÑOS (MCO) 42.59 30.64
  • 14. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 14 Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre Pd 79.06 80.65 110.25 76.86 X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00 Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00 Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64 Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00 Pd ponderado Area cuenca (km2) Corrección por área (Ka) Pd' LLUVIA DE DISEÑO T=100 AÑOS 82.32 30.64 0.90 74.17 Estación Zafra Maimona Feria Fuente del Maestre Pd 89.75 89.24 131.55 88.77 X (m) UTM 726313.00 728426.00 712018.00 722366.00 Y (m) UTM 4256534.00 4259063.00 4265739.00 4267593.00 Dist cdg cuenca (km) 2.90 5.36 19.40 14.64 Nº datos 17.00 24.00 25.00 25.00 Pd ponderado Area cuenca (km2) Corrección por área (Ka) Pd' 84.27 LLUVIA DE DISEÑO T=500 AÑOS 93.49 30.19 0.90
  • 15. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 15 4 HIDROLOGÍA En este epígrafe se aborda el estudio de la lluvia de diseño y su transformación en escorrentía para obtener finalmente el caudal punta asociado a cada período de retorno a partir del cual, en el epígrafe siguiente, se realiza el correspondiente cálculo hidráulico y se obtienen las distintas láminas de inundación. 4.1 METODOLOGÍA UTILIZADA Para la determinación de los caudales punta de diseño, se ha realizado un modelo hidrológico de la cuenca utilizando el programa informático Hec-Hms del U.S. Army Corp of Engineers. Dicha modelización nos permitirá, a partir de un patrón sintético de precipitaciones, obtener el hidrograma de salida en el punto de desagües (correspondiente a nuestro emplazamiento de estudio) para cada período de retorno seleccionado, simulándose así el proceso de transformación lluvia-escorrentía de manera continua y determinista. A grandes rasgos, este estudio hidrológico puede estructurarse en las siguientes etapas: A) Delimitación de subcuencas de drenaje. B) Determinación de las características físicas de las cuencas (área, longitud, pendiente, etc.). C) Evaluación de la morfología de las cuencas (tipo de terreno y uso del suelo). D) Selección del período de retorno; en nuestro utilizaremos T= 2 años para la determinación de la MCO y además calcularemos las avenidas de T=100 años y T=500 años. E) Creación de hietogramas sintéticos. F) Obtención de los hidrogramas de salida en el punto de desagüe.
  • 16. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 16 4.2 PARÁMETROS DE LAS SUBCUENCAS Se ha estructurado la cuenca de aportación en un total de cinco (5) subcuencas, según se indica en el siguiente esquema. Los parámetros de cada una de las subcuencas se han determinado en base a la cartografía municipal disponible y se resumen en la tabla siguiente: Area (km2) Pendiente media (%) Longitud cauce ppal (km) SC_1 4,63 1,98 4,20 Pend. cauce ppal (%) 1,98 SC_2 SC_3 7,49 18,52 2,79 1,70 4,20 2,79 4,10 1,70 4.2.1 Umbral de escorrentía Para la determinación del umbral de escorrentía se ha seguido la metodología recogida en la instrucción de drenaje española, que a su vez está basada en el método del nº de curva del U.S. Soil Conservation Service, que cuantifica las pérdidas de una cuenca en función de parámetros tales como el tipo de uso de suelo, tipo de tratamiento agrícola, condiciones hidráulicas del terreno y antecedentes hidrológicos. En nuestro caso, se ha optado por obtener un umbral de escorrentía global válido para todas las subcuencas a partir de la información de usos del suelo recogida en el Mapa Topográfico Nacional a escala 1/25000. En la tabla siguiente se resume el análisis realizado para la determinación de dicho valor.
  • 17. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 17 Zona Area (km2) Po Po x Area Masa forestal 0.612 25 15.31 Frutales 3.857 22 84.86 Viña 4.055 17 68.93 Terreno claro 21.379 14 299.30 Suelo urbanizado 0.744 1.5 1.12 Po ponderado: 15.32 x2.7 41.36 Para condiciones secas, la instrucción de drenaje 5.2-IC permite multiplicar por 2,7 este valor para la zona sur, obteniéndose una lluvia umbral en condiciones secas de P0 = 41 mm.
  • 18. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 18 Umbrales de escorrentía según la instrucción 5.2-IC
  • 19. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 19 4.3 PATRÓN SINTÉTICO DE PRECIPITACIONES A partir de los resultados obtenidos del estudio pluviométrico realizado en el epígrafe 2 hay que construir ahora los hietogramas de diseño para cada período de retorno que nos permitirán generar los hidrogramas de salida en el punto de descarga de la cuenca. Para ello partiremos de las curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia), que en la localización que nos ocupa adquieren la siguiente expresión, recogida en la normativa de la Dirección General de Carreteras (1965): Partiendo de estas curvas IDF se pueden obtener los hietogramas asociados a cada período de retorno aplicando el método de los bloques alternados. La manera de disponer el pico del hietograma ha sido ampliamente discutida en la bibliografía técnica y científica no existiendo un acuerdo común. La postura más habitual es situar la punta de intensidad de lluvia entre la mitad del aguacero y 2/3 del tiempo total. En nuestro caso adoptaremos intervalos de tiempo de 1 hora y situaremos el pico de intensidad en la mitad del aguacero. A continuación se muestran los patrones de precipitaciones obtenidos para cada período de retorno:
  • 20. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 20 MCO t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm) 1 17.59 17.59 17.59 0.31 2 11.38 22.76 5.17 0.35 3 8.70 26.09 3.33 0.40 4 7.14 28.55 2.46 0.45 5 6.10 30.50 1.95 0.53 6 5.35 32.10 1.60 0.62 7 4.78 33.46 1.36 0.74 8 4.33 34.64 1.18 0.92 9 3.96 35.67 1.03 1.18 10 3.66 36.59 0.92 1.60 11 3.40 37.41 0.82 2.46 12 3.18 38.15 0.74 5.17 13 2.99 38.83 0.68 17.59 14 2.82 39.45 0.62 3.33 15 2.67 40.02 0.57 1.95 16 2.53 40.54 0.53 1.36 17 2.41 41.03 0.49 1.03 18 2.30 41.48 0.45 0.82 19 2.21 41.91 0.42 0.68 20 2.12 42.31 0.40 0.57 21 2.03 42.68 0.37 0.49 22 1.96 43.03 0.35 0.42 23 1.89 43.36 0.33 0.37 24 1.82 43.67 0.31 0.33 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hietograma P (mm)
  • 21. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 21 T = 100 años t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm) 1 33.99 33.99 33.99 0.60 2 22.00 44.00 10.00 0.68 3 16.81 50.43 6.44 0.77 4 13.80 55.19 4.76 0.88 5 11.79 58.96 3.76 1.02 6 10.34 62.06 3.10 1.20 7 9.24 64.69 2.63 1.44 8 8.37 66.96 2.27 1.77 9 7.66 68.95 1.99 2.27 10 7.07 70.72 1.77 3.10 11 6.57 72.31 1.59 4.76 12 6.15 73.75 1.44 10.00 13 5.77 75.05 1.31 33.99 14 5.45 76.25 1.20 6.44 15 5.16 77.35 1.10 3.76 16 4.90 78.37 1.02 2.63 17 4.67 79.31 0.94 1.99 18 4.45 80.19 0.88 1.59 19 4.26 81.01 0.82 1.31 20 4.09 81.78 0.77 1.10 21 3.93 82.50 0.72 0.94 22 3.78 83.18 0.68 0.82 23 3.64 83.82 0.64 0.72 24 3.52 84.42 0.60 0.64 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hietograma T = 100 años P (mm)
  • 22. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 22 T = 500 años t (h) I (mm/h) Σ P (mm) P (mm) Hietograma P (mm) 1 38.62 38.62 38.62 0.69 2 24.99 49.99 11.37 0.77 3 19.10 57.30 7.31 0.87 4 15.68 62.71 5.41 1.00 5 13.40 66.99 4.28 1.16 6 11.75 70.51 3.52 1.36 7 10.50 73.50 2.99 1.63 8 9.51 76.08 2.58 2.01 9 8.70 78.34 2.26 2.58 10 8.04 80.35 2.01 3.52 11 7.47 82.16 1.80 5.41 12 6.98 83.79 1.63 11.37 13 6.56 85.27 1.48 38.62 14 6.19 86.63 1.36 7.31 15 5.86 87.88 1.25 4.28 16 5.56 89.04 1.16 2.99 17 5.30 90.11 1.07 2.26 18 5.06 91.11 1.00 1.80 19 4.84 92.04 0.93 1.48 20 4.65 92.91 0.87 1.25 21 4.46 93.73 0.82 1.07 22 4.30 94.50 0.77 0.93 23 4.14 95.23 0.73 0.82 24 4.00 95.91 0.69 0.73 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hietograma T=500 años P (mm)
  • 23. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 23 4.4 HIDROGRAMAS DE SALIDA Una vez completo el modelo con los patrones de precipitación ya sólo resta lanzar el cálculo y generar los hidrogramas de salida. El caudal punta de cada hidrograma será el valor que utilizaremos en el epígrafe siguiente para realizar los cálculos hidráulicos y determinar las distintas láminas de inundación. A continuación se anexan los hidrogramas de salida mencionados: MCO
  • 24. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 24 T = 100 años T = 500 años
  • 25. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 25 5 HIDRAULICA 5.1 CARTOGRAFIA Se ha modelado geométricamente el terreno obteniéndose perfiles transversales cada 5 metros aproximadamente con el programa informático ArcView de ESRI sobre los datos del levantamiento topográfico del cauce complementados con la cartografía regional de la zona. El tramo estudiado posee un longitud total de unos 280 m. Con objeto de conocer la afección de las láminas de inundación se realiza una simulación con el programa HEC-RAS v4.0 del U.S. Army Corp of Engineers. En la tabla siguiente se indican las coordenadas UTM de las secciones transversales generadas en el modelo:
  • 26. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 26 Station (m) X (m) Y (m) X (m) Y (m) 405.327 724853.462 4254240.2 724833.562 4254325.108 399.887 724851.3065 4254233.732 724826.7625 4254326.103 394.448 724849.151 4254227.264 724819.963 4254327.098 385.246 724841.522 4254226.269 724809.018 4254328.757 379.932 724835.7175 4254224.611 724803.877 4254328.923 374.619 724829.913 4254222.952 724798.736 4254329.088 364.732 724820.958 4254217.314 724788.454 4254329.752 355.387 724807.36 4254210.68 724782.484 4254330.415 348.471 724796.1933 4254209.575 724778.6143 4254331.742 341.555 724785.0267 4254208.469 724774.7447 4254333.068 334.64 724773.86 4254207.364 724770.875 4254334.395 325.3 724764.0203 4254207.253 724761.92 4254334.948 315.96 724754.1807 4254207.143 724752.965 4254335.501 306.62 724744.341 4254207.032 724744.01 4254336.054 301.273 724735.552 4254206.701 724741.3565 4254336.883 295.927 724726.763 4254206.369 724738.703 4254337.712 290.819 724718.305 4254209.354 724736.713 4254337.215 285.712 724709.847 4254212.339 724734.723 4254336.717 280.288 724698.902 4254213.832 724733.8935 4254337.049 274.865 724687.957 4254215.324 724733.064 4254337.38 266.24 724672.7 4254223.947 724731.738 4254339.702 258.93 724661.5885 4254234.064 724730.9085 4254340.2 251.62 724650.477 4254244.18 724730.079 4254340.697 242.004 724631.572 4254252.803 724728.421 4254341.692 234.969 724618.6365 4254263.749 724728.255 4254342.853 227.935 724605.701 4254274.694 724728.089 4254344.014 218.623 724603.5904 4254282.805 724723.5059 4254352.065 209.311 724601.4797 4254290.916 724718.9228 4254360.115 199.999 724599.3691 4254299.027 724714.3397 4254368.166 190.687 724597.2585 4254307.138 724709.7566 4254376.217 181.375 724595.1478 4254315.249 724705.1735 4254384.267 172.063 724593.0372 4254323.359 724700.5905 4254392.318 162.751 724590.9265 4254331.47 724696.0074 4254400.368 153.439 724588.8159 4254339.581 724691.4243 4254408.419 144.127 724586.7053 4254347.692 724686.8412 4254416.47 134.815 724584.5946 4254355.803 724682.2581 4254424.52 125.504 724582.484 4254363.914 724677.675 4254432.571 Left margin Right margin
  • 27. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 27 5.2 COEFICIENTES DE MANNING La determinación del coeficiente de Manning constituye un problema complejo, ya que depende de muchos factores que además suelen estar relacionados entre sí (Ven Te Chow, 1994): - Rugosidad superficial. - Vegetación. - Irregularidad del canal. - Alineación del canal. - Sedimentación y socavaciones. - Obstrucciones. - Tamaño y forma del canal. - Nivel de agua y caudal. - Cambios estacionales. - Material en suspensión y carga del lecho. Ante la ausencia de datos de aforos y la imposibilidad de realizar mediciones en campo que permitan ajustar el valor del coeficiente n que mejor nos permita reproducir matemáticamente la realidad, haremos una estimación indirecta en base a tablas y recomendaciones de diversas publicaciones. Así por ejemplo, la tabla siguiente resume y refunde publicaciones de diversos autores como Lencastre (1998), Chow (1994) o Juny et al. (2005) así como la experiencia del equipo redactor del presente informe en modelizaciones hidráulicas similares a la que aquí se aborda:
  • 28. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 28 En base a la información disponible y tomando como referencia la tabla anterior, se adopta un coeficiente de Manning de 0,04 para el cauce principal y de 0,08 para las llanuras de inundación.
  • 29. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 29 5.3 RESULTADOS OBTENIDOS Las láminas y secciones de inundación se presentan en los planos correspondientes. En el epígrafe 6.2 se pueden consultar los listados generados por el programa HEC- RAS.
  • 30. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 30
  • 31. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 31 5.4 ZONA DE FLUJO PREFERENTE En virtud de lo establecido en la disposición quinta del REAL DECRETO 9/2008, de 11 de Enero, por el que se modifica el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, todas las avenidas determinadas por la modelización hidráulica llevada a cabo en este epígrafe se corresponden con vías de intenso desagüe, al cumplirse siempre alguna de las siguientes condiciones:  El calado es superior a 1 metro.  La velocidad es superior a 1 m/s.  El producto de ambas variables (velocidad x calado) es superior a 0,5 m2/s. Estudio Realizado por la empresa de ingeniería:
  • 32. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 32 6 LISTADOS DE CALCULO 6.1 DATOS DE PRECIPITACIONES
  • 33. Estudio Realizado por la empresa Ambialia: www.estudiohidrológico.es ESTUDIO HIDROLOGICO ALMENDRALEJO (BADAJOZ). 33 Este estudio ha sido realizado por Ambialia: www.ambialia.es www.estudiohidrológico.es Teléfono: 911845974 Mail: info@ambialia.es