annex 10 climatologia , hidrologia i · pdf filetemps de concentració ... el clima...

MILLORA GENERAL. NOVA CARRETERA. MILLORA DE L’ACCESSIBILITAT DE GUISSONA AMB L’EIX TRANSVERSAL, CARRETERA C-25. TRAM: GUISSONA - PUJALT. CLAU: EI-XC-08053.

G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A10_Climatologia, hidrologia i drenatge\I1230010BGF.doc Annex 10.- Climatología, Hidrologia i Drenatge

ANNEX 10

CLIMATOLOGIA , HIDROLOGIA I DRENATGE


G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A10_Climatologia, hidrologia i drenatge\I1230010BGF.doc Annex 10.- Climatologia, Hidrologia i Drenatge Pàg.I

ÍNDEX

1. INTRODUCCIÓ.............................................................................12. CLIMATOLOGIA .........................................................................1

2.1. DETERMINACIÓ DE CONQUES........................................................ 12.1.1. Determinació de Pd mitjançant el Mapa d’Isolínies de l’ACA.... 22.1.2. Determinació de Pd mitjançant el mètode SQRT-ET max.......... 22.1.3. Comparativa dels diferents models i determinació de Pd de càlcul 3

2.2. RECOPILACIÓ DE DADES CLIMATOLÒGIQUES........................ 32.2.1. Anàlisi de les dades recollides ......................................................... 3

2.3. ÍNDEXS CLIMÀTICS ............................................................................ 73. HIDROLOGIA .............................................................................12

3.1. MÈTODE HIDROMETEOROLÒGIC (RACIONAL)...................... 123.1.1. Introducció ..................................................................................... 123.1.2. Formulació del Mètode Racional.................................................. 123.1.3. Temps de concentració .................................................................. 133.1.4. Màxima Intensitat Mitjana de la Precipitació (I) ....................... 133.1.5. Coeficient d’escorrentiu ................................................................ 15

3.1.5.1. Mètode del Soil Conservation Service (S.C.S.).......................... 153.1.5.2. Coeficient d’escorrentiu ........................................................ 18

3.1.6. Determinació dels cabals ............................................................... 193.1.6.1. Metodologia d’estudi ............................................................. 193.1.6.2. Característiques morfològiques de les conques................... 193.1.6.3. Dades de precipitació............................................................. 203.1.6.4. Ús i grup del sòl. Llindar d’ escorrentiu (Po)...................... 203.1.6.5. Resultats i conclusions ........................................................... 20

4. DRENATGE .................................................................................214.1. DRENATGE TRANSVERSAL ............................................................ 21

4.1.1. Per a cabals inferiors als 7,5 m3/s ................................................. 214.1.2. Per a cabals entre 7,5 m3/s i 50 m3/s ............................................. 214.1.3. Característiques de les obres de drenatge transversal ............... 22

4.2. DRENATGE LONGITUDINAL .......................................................... 22

APÈNDIXS

APÈNDIX 1: PLÀNOL DE CONQUES APÈNDIX 2: DADES ESTACIONS METEOROLÒGIQUES APÈNDIX 3: PLÀNOLS APÈNDIX 4: HIDROLOGIA I DETERMINACIÓ DE QT


G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A10_Climatologia, hidrologia i drenatge\I1230010BGF.doc Annex 10.- Climatologia, Hidrologia i Drenatge Pàg.1

1. INTRODUCCIÓ

L’objectiu d’aquest annex és l’estudi de la Climatologia i Hidrologia que permetrà la definició de cabals associats a les conques que drenen a las obres de drenatge transversal de la nova carretera (tram: Guissona - Pujalt) que es veuen directament afectades per les operacions de millora i ampliació a la que es veu sotmet en el present Estudi informatiu així com les actuacions relatives al drenatge longitudinal, tot això des del punt de vista d’un predimensionament hidràulic de les obres de drenatge.

L’elaboració d’aquest anàlisi s’ha fet conforme a la normativa ”Instrucción 5.2-IC: Drenaje superficial” aprovada el maig de 1990 pel Ministeri de Foment i les “Recomanacions tècniques per al disseny d’infraestructures que interfereixen amb l’espai fluvial “ i “Recomanacions tècniques per als estudis d’inundabilitat d’àmbit local” publicat per l’Agència Catalana de l’Aigua.

D’acord amb això s’han establert els següents criteris.

En les obres de drenatge transversal, el període de retorn (T) considerat pel càlcul dels cabals de cada una de les lleres associades correspon al de 500 anys. El diàmetre mínim acceptat per aquestes obres de drenatge i que siguin de nova construcció s’estableix en els 2 metres. Tot i així en cas de que l’Obra de Drenatge (OD) existents afectades per una modificació de la seva geometria (prolongació), s’acceptarà un diàmetre mínim de 1’8 metres. Aplicació de la formulació establerta en la Instrucció 5.2-IC per a l’estimació de la sobreelevació produïda a l’entrada de l’OD. En el cas en el que el cabal d’avinguda associat al període de retorn de 500 anys superi els 50 m3/s i en les obres de fabrica existents, l’anàlisi es completa mitjançant el model matemàtic en règim gradualment variat HEC-RAS. Quan el cabal de disseny sigui igual o inferior a 7.5 m3/s, s’analitza la sobreelevació produïda a la entrada de l’OD en relació a les dimensions d’aquesta. L’objectiu es garantir que hi ha un resguard acceptable en relació al nivell de la plataforma. En aquest sentit la instrucció 5.2-IC recomana un valor en 0’5 m. Per cabals de disseny superiors a 7’5 m3/s la sobreelevació s’analitza en relació al nivells assolits en el cas que aquesta OD no hi fos. S’accepta per aquest anàlisi que la definició geomètrica del model sigui una simplificació. Per aquest cas es fixa una elevació admissible de 0’5 m per a OD existents i de 0’3 m per obres de nova construcció.

L’annex s’estructura en diferents parts:

- Climatologia: S’analitzen les dades climatològiques facilitades per l’Institut Nacional de Meteorologia sobre les estacions meteorològiques de Calaf,

Castellfollit de Riubregós i Cervera i es comparen els diferents valors obtinguts de la Precipitació màxima en 24 hores mitjançant l’aplicació de diferents models.

- Hidrologia: Es descriu la metodologia utilitzada (segons el Mètode Hidrometeorològic recollit en la Instrucción de Carreteras 5.2-IC Mayo de 1.990, “Drenaje superficial”), els càlculs i els resultats de càlcul dels cabals d’avinguda de les diferents conques hidrogràfiques interceptades. Els períodes de retorn considerats han estat de 10, 25, 50, 100 i 500 anys.

- Drenatge: Es descriuen els càlculs hidràulics utilitzats per al dimensionament de les diferents obres de drenatge (segons les recomanacions de l’Agència Catalana de l’Aigua de la Generalitat de Catalunya i la Instrucción de Carreteras 5.2-IC, Mayo de 1.990 “Drenaje superficial”).

2. CLIMATOLOGIA

El clima té una incidència directa sobre el medi físic i natural, raó per la qual esdevé d’interès en l’estudi de l’estat inicial del medi. És un factor que determina la geomorfologia, la tipologia del sòl, el tipus de formació vegetal, la hidrologia, el potencial faunístic i condiciona les formes de vida i els usos del sòl per part de l’home.

L’anàlisi dels paràmetres climàtics permet diferenciar les èpoques estacionals més favorables per a la construcció de l’obra i els períodes òptims per a realitzar les tasques de repoblació vegetal i hidrosembra.

2.1. DETERMINACIÓ DE CONQUES

La determinació de les conques hidrogràfiques dels cursos naturals d’aigua o bé dels punts baixos interceptats per la traça de la carretera s’ha realitzat utilitzant com a base els plànols cartogràfics de la zona objecte d’estudi a escala 1/50.000, utilitzant la 1/5.000 per acabar de definir les conques més petites. Aquests plànols queden inclosos en l’apèndix 1 del present annex.

La climatologia de la zona s’ha analitzat amb base a les diferents estacions meteorològiques existents en l’entorn més pròxim a l’àmbit d’actuació. Les dades corresponents a aquestes estacions són les següents:

Indicatiu Nom de l’estació Longitud Latitud Altitud Província 166 CALAF 01-31- E 41-44 715 BARCELONA

645 CASTELLFOLLIT DE RIUBREGOS 01-27- E 41-47 482 BARCELONA

717 CERVERA 01-16-30E 41-40-14 540 LLEIDA Taula 1:Dades corresponents a les estacions meteorològiques utilitzades



Les dades obtingudes de les diferents estacions abans mencionades s’inclouen en l’apèndix 2.

En l’apèndix 3 hi trobem el plànol A.7.E mostra la ubicació de les tres estacions meteorològiques respecte a les diferents alternatives.

Partint de les estacions meteorològiques seleccionades “Calaf (166)”, “Castellfollit de Riubregós (645)” i “Cervera (717)” i seguint els criteris del mètode dels Polígons de Thiessen, s’han delimitat les zones d’influència de cadascuna d’elles.

En l’apèndix 3 hi trobem el plànol A.7.G mostra la delimitació del area d’influència de les tres estacions meteorològiques respecte a les diferents alternatives.

Existeixen diferents metodologies per a calcular la precipitació màxima en 24 hores per a diferents períodes de retorn. Aquesta informació serà bàsica a l’hora de dimensionar les obres de drenatge transversal i longitudinal, tal i com s’explica en apartats subsegüents del present annex.

A continuació passem a enumerar i explicar el procediment de càlcul emprat per a cadascun dels mètodes estudiats, finalitzant amb un anàlisi comparatiu de tots ells per tal de determinar quin és el més adient en el nostre cas.

2.1.1. Determinació de Pd mitjançant el Mapa d’Isolínies de l’ACA

Al Juny de 2001, l’Agència Catalana de l’Aigua, en col·laboració amb el Ministeri de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya, va elaborar l’estudi “Delimitació de zones inundables per a la redacció de l’Inuncat. Càlcul hidrològic i determinació dels cabals d’avingudes en les conques internes de Catalunya”. En aquest estudi, es van realitzar uns mapes d’Isomàximes de precipitacions màximes diàries per a diferents períodes de retorn en les regions de les conques internes de Catalunya.

Per a la zona on s’ubica el present Projecte Constructiu, les precipitacions màximes obtingudes a partir d’aquest mapes són les següents:

PRECIPITACIÓ TOTAL MÀXIMA DIÀRIA, EN FUNCIÓ DEL PERÍODE DE RETORN Període de retorn (anys) 2 5 10 25 50 100 500 1000

Precipitació 41 50 65 81 94 1058 146 163 Taula 2:Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia, segons l’Inuncat.

En l’apèndix 3 s’adjunta el plànol A.7.F Mapes d’isolínies, en el que queda representat la traça de la carretera amb les isolínies.

2.1.2. Determinació de Pd mitjançant el mètode SQRT-ET max

L’estimació de la quantitat total de pluja acostuma a abordar-se mitjançant l’anàlisi estadístic de les dades registrades en les estacions pluviomètriques de la zona.

Les dues distribucions estadístiques que s’adapten millor a la morfologia i característiques de les dades pluviomètriques són les del tipus Gumbel i SQRT-ET màx.

A l’apèndix 4 del present annex, es mostren els resultats obtinguts modelitzant les dades pluviomètriques de les estacions de Calaf, Castellfollit de Riubregós i Cervera amb aquests dos models estadístics.

La precipitació total màxima diària Pd (segons Gumbel i SQRT-ET màx.) per a diferents períodes de retorn a les estacions de Calaf, Castellfollit de Riubregós i Cervera és la recollida a les taules 3, 4 i 5, segons els càlculs realitzats a l’apèndix 4:

PRECIPITACIÓ TOTAL MÀXIMA DIÀRIA, EN FUNCIÓ DEL PERÍODE DE RETORN període de retorn (anys) 5 10 25 50 100 500 1000

SQRT-ETmax 40 62 81 94 104 129 141 GUMBEL 41 65 80 100 108 131 141

Taula 3; Pd, Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia, Estació de Calaf



Taula 4; Pd, Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia, Estació de Castellfollit



Taula 5; Pd, Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia, Estació de Cervera

Donada l’existència de diverses estacions meteorològiques, per a tenir en compte la influència de totes elles, es calcula la pluja diària màxima ponderada. Segons l’àrea corresponent a cada estació es reparteix l’àrea de la conca d’acord amb el criteri de Thiessen, és a dir, segons els polígons que formen les mediatrius dels segments definits per les estacions (tal i com es recull en l’apèndix 3).

El mètode dels Polígons de Thiessen consisteix en unir, mitjançant línies rectes en un pla de la conca, les estacions més properes entre sí per a formar triangles, amb les estacions pluviomètriques situades en els seus vèrtexs. A continuació es dibuixa la mediatriu dels costats dels triangles que, per geometria elemental, convergeixen



en un sol punt (circumcentre). Cada estació pluviomètrica quedarà rodejada per línies rectes que formen els anomenats polígons de Thiessen.

L’àrea tancada per cadascun dels polígons de Thiessen serà la zona d’influència de l’estació corresponent.

La precipitació diària mitja ponderada s’obtindrà de l’expressió:

jd

N

jjThiessend PSP

1)(

on:Pd (Thiessen) Precipitació màxima diària ponderada associada a una

determinada conca i corresponent a un determinat període de retorn, un cop s’ha tingut en compte l’afecció sobre la conca de cadascuna de les estacions seleccionades segons el mètode del Polígons de Thiessen (mm).

Sj Percentatge d’àrea de la conca en estudi (en tant per u) situada dins l’àrea d’afecció de l’estació pluviomètrica j.

j Variable identificativa de cada una de les estacions seleccionades.

N Nombre d’estacions pluviomètriques seleccionades dins l’àmbit d’estudi (en aquest cas, N = 3).

Pdj Precipitació màxima diària adoptada associada a l’estació j i corresponent a un determinat període de retorn (mm).

El període de retorn de la pluja de disseny considerat en les obres de drenatge transversal així com en obres de fàbrica (viaductes), conforme els criteris fixats per l’ACA, és el de T=500 anys. En el cas dels elements del drenatge longitudinal s’ha emprat T=25 anys.

2.1.3. Comparativa dels diferents models i determinació de Pd de càlcul

Com es pot comprovar en els apartats anteriors, existeixen diferents metodologies per a calcular la precipitació màxima diària de la zona de projecte per a diferents períodes de retorn, i cadascun dels mètodes aboquen resultats diferents.

En el nostre cas, constatem que per a tots i cadascun dels diferents períodes de retorn considerats, el valor màxim per a la precipitació màxima en 24 h és el que es desprèn de la publicació “Delimitació de zones inundables per a la redacció de l’Inuncat. Càlcul hidrològic i determinació dels cabals d’avingudes en les conques internes de Catalunya”.

En el present projecte s’ha establert com a criteri general el de prendre com a dades de partida de pluviometria pels càlculs hidràulics els valors majors, garantint d’aquesta forma que ens trobem del costat de la seguretat.

Així doncs, els valors finals emprats en tots els càlculs hidràulics realitzats en el present annex són els següents:


Precipitació 41 52 65 81 94 108 146 163 Taula 6; Pd, Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia, utilitzades en el projecte.

2.2. RECOPILACIÓ DE DADES CLIMATOLÒGIQUES

Les dades climatològiques obtingudes de les estacions anomenades anteriorment, subministrades per el INM, es presenten en dos grups: pluviometria i termometria.

Les variables analitzades són:

Dades Pluviomètrics: o Precipitació total en el mes. o Precipitació mensual màxima. o Precipitació màxima diària. o Dies de pluja. o Dies de neu. o Dies de calamarsa. o Dies de tronà. o Dies de boira. o Dies de rosada. o Dies de gebre. o Dies de precipitació apreciable o Dies de precipitació > 1 mm. o Dies de precipitació >10 mm o Dies de precipitació >30 mm

Dades Termomètriques: o Temperatura màxima del mes. o Temperatura màxima mitja. o Temperatura menor de les màximes diàries. o Temperatures mínimes del mes. o Temperatura mínima mitja. o Temperatura major de les mínimes. o Temperatura mitja del mes.

Per un estudi més ràpid de les variables s’han reflectit aquests valors en gràfiques.

2.2.1. Anàlisi de les dades recollides

En els següents apartats es reflecteixen els valors de les diferents variables obtingudes per les estacions considerades.



Variables Pluviomètriques:

a) Precipitació mitja mensual:

La precipitació mitja mensual es situa entorn als 42 mm, repartint-se d’una forma molt uniforme al llarg de tot l’any , a excepció dels meses estivals.

A la vista de la gràfica s’observen que els valors més elevats es produeixen en l’estació de primavera en l’estació de tardor, superant en aquests mesos els 560 mm de mitja.

PRECIPITACIÓ MITJA MENSUAL

0

10

20

30

40

50

60

70

gene

r

febrer

març abril

maig juny

juliol

agos

tse

tembreoc

tubreno

vembre

dece

mbre

Prec

ipita

ció

en m

m

Gràfic 1: Precipitació mensual

b) Precipitació màxima en 24 hores:

El valor màxim registrat figura en el mes de setembre per l’estació 717 amb un total de 90 mm.

Indicatiu Nom de l'estació Any Mes Precipitació(mm)166 CALAF 1972 setembre 88 645 CASTELLFOLLIT DE RIUBREGOS 1970 octubre 78

717 CERVERA 1922 juny 90 Taula 7:Precipitació màxima en 24h en les estacions estudiades

c) Dies de precipitació apreciable

La mitjana de número de dies de pluja en un mes és de 5, repartint-se homogèniament al llarg de l’any, a excepció dels mesos estivals on descendeix el número de dies que es registren precipitacions.

A la taula i gràfica adjuntes es presenten els dies de precipitacions mensuals.

DIES DE PLUJA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Gener

Febrer

Març

Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Die

s de

plu

ja

Gràfic 2 Dies de pluja

d) Dies de boira

La mitjana de número de dies de boira en un mes és de 2, presentant-se principalment en els mesos d’hivern.

DIES DE BOIRA

0

1

2

3

4

5

6

Gener

Febrer

Març Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Dies

de

boira

Gràfic 3 Dies de boira

e) Dies de tempesta

Al gràfic adjunt es pot observar l’evolució d’aquesta variable en un any mig, la mitja de dies en un mes és de un dia. En total la mitjana mensual es situa en valors molt baixos, notant-se un increment entre els mesos de maig i setembre.



DIES DE TEMPESTA

0

1

2

Gener

Febrer

Març

Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Dies

de

tem

pest

a

Gràfic 4: Dies de tempesta

f) Dies de pluja, neu i pedregat

Els mesos amb menor número de dies al mes de pluja, corresponen als mesos de juliol i agost. Aquests valors es situen en torn als 3 dies en juliol. Per el contrari, els mesos amb un major número de dies de pluja es concentren a les estacions de primavera i tardor, uniformement entre varis mesos.

Els dies de neu queden reduïts als mesos hivernals, però en valors no marcats excessivament excepte a gener i febrer. El fenomen de les pedregades es produeix en primavera però en valors insignificants.

DIES DE PLUJA, NEU I PEDREGADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Gener

Febrer

Març Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Dies

Dies de plutja Dies de neu Dies de pedregada

Gràfic 5: Dies de Pluja, neu i pedregada

g) Dies de rosada i gebre

Aquests fenòmens dipositen aigua en el sòl, a les plantes i en general en els objectes exposats a l’aire lliure. Les quantitats dipositades són, a vegades apreciables. Es

representen les gràfiques on s’observa que es en la tardor i en l’hivern quan més es produeixen aquests dos fenòmens.

DIES DE ROSADA I GEBRE

0

1

2

3

4

5

6

Gener

Febrer

Març

Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Dies

Dies de rosada Dies de gebre

Gràfic 6: Dies de rosada i gebre

h) Dies de precipitació superior a 1, 10 i 30 mm

La gràfica següent presenta els dies en que es produeix una precipitació superior a 1, 10 i 30 mm .Es presenta a la gràfica els dies amb precipitació superior a 30 mm a pesar de no ser significativa, ja que gairebé no es produeixen dies amb aquesta precipitació.

DIES DE PRECIPITACIÓ >1,10i 30 mm

0

1

2

3

4

5

6

7

Gener

Febrer

Març Abril

Maig Juny

Julio

l

Agost

Setembre

Octubre

Novembre

Decembre

Dies

DP>1 mm DP>10 mm DP>30 mm

Gràfic 7: Dies de precipitació >1,10 i 30 mm



Variables Tèrmiques:

a) Temperatura màxima del mes.

TEMPERATURA MAXIMA DEL MES

05

1015202530354045

gene

rfeb

rer març abril

maig

juny juliol

agos

t se

tembre

octub

reno

vembre

dece

mbre

Tem

pera

tura

ºC

CALAF CERVERA

b) Temperatura màxima mitja.

TEMPERATURA MAXIMA MITJA

0

5

10

15

20

25

30

35

gene

rfeb

rer març abril

maig

juny juliol

agos

tse

tembre

octub

re no

vembre

dece

mbre

Tem

pera

tura

ºC

CALAF CERVERA

c) Temperatura menor de les màximes diàries.

TEMPERATURA MENOR DE LAS MAXIMAS DIARIAS

0

5

10

15

20

25

30

35

gene

r

febrer

març abril

maig juny juliol

agos

t se

tembre

oc

tubre

nove

mbrede

cembre

CALAF CERVERA

d) Temperatures mínimes del mes.

TEMPERATURA MINIMA DEL MES

-8-6-4-202468

101214

gene

rfeb

rermarç ab

rilmaig jun

yjul

iolag

ost

setem

bre

octub

reno

vembre

de

cembre

Tem

pera

utra

ºC

CALAF CERVERA



e) Temperatura mínima mitja.

TEMPERATURA MINIMA MITJA

-8-6-4-202468

101214

gene

rfeb

rer

març abril

maig juny

juliol

agos

t se

tembre

oc

tubre

nove

mbre

dece

mbre

Tem

pera

utra

ºC

CALAF CERVERA

f) Temperatura major de les mínimes.

TEMPERATURA MAJOR DE LES MINIMES

-5

0

5

10

15

20

gene

r feb

rer

març abril

maig juny juliol

agos

tse

tembre

octub

re no

vembre

dece

mbre

Tem

pera

tura

ºC

CALAF CERVERA

g) Temperatura mitja del mes.

TEMPEATURA MITJA DEL MES

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

gene

rfeb

rer

març abril

maig

juny juliol

agos

tse

tembre

oc

tubre

nove

mbre

dece

mbre

Temperatura ºC

CALAF

CERVERA

El valor de la temperatura mitjana anual es troba en un rang comprès entre els 12,31ºC i els 12,93ºC, de les estacions estudiades.

La temperatura mitja mensual arriba a un mínim de 3ºC al mes de gener (elevant-se fins als 24ºC registrats al mes de juliol. L’oscil·lació de temperatures mitges estacionals de l’estiu a l’ hivern pren un valor de 21 ºC per al conjunt de les estacions.

Les temperatures mitges mensuals al període estival són altes, mantenint-se per sobre de 20ºC durant els mesos de juny a setembre. D’altra banda, la temperatura mitja estacional a l’hivern es situa a l’entorn dels 5,1ºC, arribant als valors mínims als mesos de desembre, gener i febrer.

Cal destacar el valor màxim de temperatura de 42ºC registrat a les estacions de Calaf al mes d’agost de 1987, així com el valor mínim absolut de -15ºC registrat en aquesta estació (Calaf) al gener del 1985.

2.3. ÍNDEXS CLIMÀTICS

Per definir la regió climàtica delimitada per l’entorn de l’obra projectada, serà precís, en primer lloc, classificar el clima de la zona afectada. Aquesta classificació es realitza en funció dels seus caràcters bàsics: temperatura, vent, humitat, precipitació, etc., considerats aïlladament o combinats. Aquestes combinacions condueixen a índexs climàtics més o menys complexes, els valors dels quals són utilitzats com a base para establir tipus climàtics.

Els valors utilitzats per realitzar la classificació climàtica seran els obtinguts de la mitja aritmètica de les variables considerades en cada estació. Amb tots aquests



paràmetres es calcularan els índexs climàtics. Com resulta complicat el tractament conjunt de tots ells, es fa necessària la inclusió d’uns criteris objectius de definició del clima basats en la integració de les variables considerades com més importants. Aquesta integració es realitza mitjançant la obtenció d’uns índexs teòrics que permetin establir la classificació de la zona de l’estudi. Encara que són nombrosos i de molt variada classificació, es consideren els tres tipus més significatius:

- Els tèrmics, basats en el règim de la temperatura de l’aire - Els termopluviomètrics, basats en la consideració simultània de la

precipitació i la temperatura. - A continuació s’obtenen els “índexs fitoclimàtics” de la zona a estudiar, a

utilitzar per la selecció de plantacions i valoració hidrològica dels sòls ocupats per la plataforma.

Aquests índexs són relacions numèriques entre els distints elements del clima, que pretenen quantificar la influència d’aquest sobre les comunitats vegetals. Per els estudis climàtics s’han seguit les recomanacions contingudes en les publicacions del Institut Nacional de Meteorologia i de la Secretaria d’Estat de Medi Ambient.

A partir de les dades termopluviomètriques s’obtenen els distints “ÍNDEXS CLIMÀTICS”, que serveixen de base per classificar o caracteritzar climatològica i aproblemàtica la zona de l’estudi:

a) Factor pluviomètric de Lang b) Índex d’aridesa de Martonnec) Índex termopluviomètric de Dantín-Revenga d) Classificació de Papadakis. e) Climograma de Taylor f) Diagrama ombrotèrmic de Walter-Gaussen

a). Factor pluviomètric de Lang

L’índex de Lang es defineix com:

mtPI L

On:- P Precipitació mitjana anual en mm - tm Temperatura mitjana anual en ºC ZONA

D’acord amb els valors del esmentat o índex, Lang distingeix les següents zones:

LI Característiques

0-20 Desèrtic 20-40 Zona àrida 40-60 Zona humida de estepa i sabana 60-100 Zona humida de bosc clar 100-160 Zona humida de bosc dens >160 Zona hiperhumida de prats i tundra

Taula 8 : Zones diferenciades per Lang

En el nostre cas resulta

IL = 504,52 / 12,62 = 39,97 pel que la zona queda classificada com Zona ÀRIDA, encara relativament pròxima a la “HUMIDA”

b).Índex d’aridesa de Martonne

Es tracta d’un índex termopluviomètric i per tant, considerarà conjuntament els valors de temperatura i precipitació, segons l’expressió:

10TPI M

Amb l’arranjament d’aquest Índex d’Aridesa, classifica Martonne els climes d’aquesta manera:

MI Característiques

0-5 Desèrtic. Àrid extrem 5-15 Semidesert. Àrid 40-60 Secs mediterrani. Semiàrid 60-100 Subhumit 100-160 Humit >160 Perhumit

Taula 9:Classificació de Martonne

En el nostre cas resulta IM = 504,52 / (12,62+10) = 22,3. Per tant, d’acord amb la classificació de Martonne, pertany al tipus de “SEMIÀRID”.

c). Índex termopluviomètric de Dantín–Revenga

L’índex Termopluviomètric posa de manifest l’aridesa del medi en gran part de la Península. Va ser proposat per els geògrafs J. Dantín Cereceda i A. Revenga Carbonell, i ve donat per:

PTI DR

·100

Amb arranjament d’aquest índex:

DRI Característiques

0-2 Zona humida 2-3 Zona semiàrida 3-6 Zona àrida >6 Zona desèrtica

Taula 10: Índex pluviomètric de Dantin-Revenga



En el nostre cas, IDR = 100·12,62 / 504,52 = 2,50. És a dir, la zona queda classificada com “SEMIÀRIDA”.

d) Classificació Agroclimàtica de Papadakis

Per a la caracterització agroclimàtica de la zona de projecte, farem servir una de les classificacions disponibles que més grau d’exactitud presenta segons el que diu l’experiència. Aquesta és la classificació agroclimàtica de Papadakis.

La classificació agroclimàtica de Papadakis es basa en els següents paràmetres climàtics: temperatures mitges de les mínimes absolutes anuals i mensuals, estació lliure de gelades, temperatures mitges de les màximes i de les mínimes en uns mesos determinats de l’any, i balanç d’aigua (índex d’humitat, mesos secs, entremitjos i humits...).

Els llindars que es fixen per caracteritzar els tipus climàtics no han segut establerts arbitràriament, sinó que corresponen als límits naturals de determinats cultius. A més a més aquesta classificació estableix sense dubtes la correspondència dels tipus climàtics que defineix amb els ja establerts des de fa temps pels climatòlegs, geòlegs.

Les classificacions es fan exclusivament basant-se en dades climàtiques, el que permet establir anàlegs climàtics en regions de la mateixa latitud (hemoclimes), amb possibles aplicacions per la introducció de noves varietats o ecotips, i per una millor ordenació de les zones òptimes de cultiu. Com veurem a continuació pels càlculs i pels gràfics, la situació del projecte pertany a un règim de temperatura temperat càlid (Te) i un règim hídric humit (Hu).

Tipus d’hivern.

Per tal de determinar-lo pren una sèrie de cultius indicadors en funció de les seves exigències tèrmiques i la seva resposta davant de les gelades. Els tipus climàtics son:

Equatorial (Ec): No existeixen gelades i la temperatura mitja de les mínimes del mes més fred és superior a 18ºC.

Tropical (Tp): No existeixen gelades, i la temperatura mitja de les mínimes del mes més fred varia entre 8º i 18ºC.

Citrus (Ci): Hi ha gelades i la temperatura mitja de les mínimes absolutes del mes més fred varia entre -2,5º i 7ºC.

Avena (Av):Correspon a una temperatura mitja de les mínimes absolutes del mes més fred variable entre -10º i -2,5ºC.

Triticum (Ti): La temperatura mitja de les mínimes absolutes del mes més fred varia entre -10º i -29ºC.

Primavera (Pr): La temperatura mitja de les mínimes absolutes del mes més fred és inferior a -29ºC.

En la taula núm. 11 s’inclouen els diferents tipus i subtipus climàtics en funció del rigor de l’hivern, s’indiquen les escales de valors de cada un d’ells en funció de les temperatures.

TIPUS

Tª mitja de les mínimes absolutes del mes més fred

(ºC)

Tª mitja de les mínimes del mes més

fred (ºC)

Tª mitja de les màximes del mes

més fred (ºC)

Equatorial (Ec) >7º >18º Tropical

Tp (càlid) >7º 13º a 18º >21º tp (mig) >7º 8º a 13º >21º tp (fresc) >7º <21º

Citrus Ct (tropical) 7º a –2.5º > 8º >21º

Ci 7º a –2.5º 10º a 21º Avena

Av (càlid) -2.5º a –10º >-4º >10º av (fresc) >-10º 5 a 10º Triticum

Tv (trigo-avena) -10º a –29º >5ºC Ti (càlid) >-29º 0º a 5º ti (fresc) >-29º <0º

Primavera

Pr (més càlid) <-29º >-17.8º pr (més fresc) <-29º <-17.8º

Taula 11: Tipus d’hivern segons Papadakis

Figura 1: Mapa de tipus d’hivern. Tractat de Fitotècnia General, Urbà



A la zona de projecte, i segons el rigor de l’hivern, podem concloure que és del tipus AVENA (Av) CÀLID, ja que la temperatura mitja de les mínimes del mes més fred (Gener) és de -6,6ºC i la temperatura mitja de les màximes del mes més fred es troba per sobre dels 10ºC, concretament 12,6ºC.

Tipus d’estiu.

Novament, es prenen una sèrie de plantes indicadores en funció de les seves exigències tèrmiques per arribar a la seva maduresa fisiològica. Els tipus climàtics son:

Coto (G): Període lliure de gelades superior a 4,5 mesos. Temperatura mitja de les màximes el semestre més càlid, és superior a 25ºC.

Cafeto (C): Absència total de gelades. Temperatura mitja de les màximes del semestre més càlid, és superior a 21ºC

Arròs (O): Període lliure de gelades superior a 4 mesos. Temperatura mitja de les màximes del semestre més càlid, superior a 21ºC.

Blat de moro (M): Període lliure de gelades superior a 4,5 mesos. Temperatura mitja de les màximes del semestre més càlid, superior a 21ºC.

Triticum (T): Període lliure de gelades superior a 4,5 mesos, o bé superior a 2,5 mesos i temperatura mitja de les màximes del semestre més càlid inferior a 21ºC.

Polar càlid (P): Període lliure de gelades inferior a 2,5 mesos, i la temperatura mitja de les màximes dels 4 mesos més calorosos, superior a 10ºC.

Els tipus i subtipus climàtics corresponents a la calor de l’estiu apareixen en el següent quadre:

TIPUS

Duració de la estació lliure de gelades

(mínima disponible o mitja), en mesos.

Mitja de la mitja de les màximes

dels n mesos més càlids.

Mitja de les màximes del

mes més càlid, ºC.

Mitja de les mínimes del mes

més càlid, ºC.

Coto (G) G (més càlid) Mínima >4.5 >25º n=6 > 33.5º

g (menys càlid) Mínima >4.5 >25º n=6 < 33.5º > 20º

Cafeto C Mínima 12 >21º n=6 < 33.5º < 20º

Oryza (arròs) Mínima >4 21º a 25º n=6

Blat de moro (M) Disponible>4.5 >21º n=6

Triticum T (més càlid) Disponible>4. <21º n=6

t (menys càlid) Disponible 2.5 a 4.5 >17º n=4

Taula 12:Tipus d’estiu

Figura 2: Mapa dels tipus d’estiu. Tractat de Fitotècnia General, Urbà.

Segons el calor de l’estiu la nostra zona serà tipus Blat de moro (M), ja que la estació lliure de gelades dura més de 4,5 mesos, i la temperatura mitja de les màximes del semestre més càlid (de Maig a Octubre) és de 25ºC, superior a 21ºC indicats en la taula.

Seguint els paràmetres definits per Papadakis, que defineix un tipus de règim tèrmic, segons el tipus d’hivern i estiu i el mapa, classifiquem la zona como TE, temperat càlid.

Règim humit DENOMINACIÓ CARACTERÍSTIQUES

HUMIT

Sempre Humit ( HU )

Humit ( Hu )

Ningun mes sec. Ih anual > 1. Ln > 20 % de la ETP anual

Tots els mesos humits.

Un o mes mesos entremitjos

MEDITERRÁNI

Humit ( ME )

Seco ( Me )

Semiàrid ( me)

Ni humit ni desèrtic. Pinv > Pver. Si l’estiu es G Juliol es sec. Latitud < 20 º o Monsònic.

Ln > 20% ETP anual o Ih anual > 0,88.

Ln < 20 % ETP anual. 0,22 < Ih < 0,88. En un o mes mesos con T > 15 ºC el Aigua Disponible es major que la



DENOMINACIÓ CARACTERÍSTIQUES

ETP.

Massa sec per a ser Me.

MONSÒNIC

Humit ( MO )

Sec ( Mo )

Semiàrid ( mo )

Ni humit ni desèrtic. Ih de Juliol-Agost > Ih de Abril-Maig. Juliol y Agosto (h) si lo son els dos mesos d’hivern o si no règim Estepari o Iso–Higro Semiàrid.

Ln > 20 % ETP anual y/o Ih anual > 0,88

Ln < 20 % ETP anual y/o 0,44 < Ih < 0,88

Ih < 0,44

ESTEPARIO ( St ) Ningun de los tres tipus anteriors. Primavera no seca y P > ETP en seus tres meses. Latitud < 20 º o si no Monsònic.

DESÈRTIC

Absolut ( da )

Mediterrani ( de )

Iso–Hidro ( di )

Monsònic ( do)

Els mesos con T > 15 ºC secs. Ih anual < 0,22

Mesos con T > 15 ºC Ih < 0,25. Ih anual < 0,09

No sec per a da. P invernal > P estival.

Ni da, ni de, ni do.

No sec per a da. Juliol-Agost menys secs que Abril-Maig.

ISOHIGRO – EMIÁRIDO ( si )

Massa sec per a St. Massa humit per a Desèrtic. Ni Mediterrani ni Monsònic.

Taula 13: Regim Humit segons Papadakis

Segons aquesta definició i tenint en compte les dades de la zona, el règim d’humitat pot definir-se com "Mediterrani": Me

Segons el règim tèrmic i d’humitat, Papadakis estableix els tipus de clima. Cada una d’aquestes unitats climàtiques es subdivideix en base a la combinació del règim tèrmic i hídric. La nostra es clima MEDITERRANI TEMPLAT.

e) Climogrames de Taylor o diagrames de termohietas

S’utilitzen per definir règims climàtics de diferents localitats i establir comparacions. Aquest diagrama està constituït per la precipitació i la temperatura mitja mensual utilitzant un sistema de coordenades cartesianes rectangulars.

La combinació dels valors de precipitació mitja i temperatura per cada mes de 12 punts que s’uneixen per línees que indiquen el cercle de mesures mensuals de tot l’any. Aquestes dades, al tractar-se de la mitja de molts mesos de registre, proporcionen una visió del règim característic anual o cercle climàtic. Quan la branca d’estiu va per la dreta de la branca d’hivern, això implica que l’entorn gaudeix de pluges d’estiu; en cas contrari, les precipitacions dominants són

les d’hivern .Si les dues branques es superposen, més o menys, és que el règim pluviomètric és sensiblement uniforme al llarg de l’any. Si el polígon és molt llarg en el sentit de les coordenades, l’oscil·lació termomètrica és molt acusada.

CLIMOGRAMA DE TAYLOR

juliol

febrer

gener decembre

març

abril

novembre

maig octubre

setembre

agost

juny

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 60 70

Precipitacions en mm

Tem

pera

ture

s ºC

Gràfic 8: Climograma de Taylor

f) Diagrama ombrotèrmic de Walter-Gaussen:

Aquest diagrama representa en una gràfica cartesiana els valors corresponents a les temperatures i a les precipitacions mitges mensuals, ajustant-se aquests valors de manera que l’escala associada a les precipitacions, tingui el doble valor que la de temperatures en ordenades, és a dir, Gaussen planteja una equivalència entre 2 mm de precipitació i 1 ºC de temperatura. D’aquesta manera, quan un mes tingui aridesa (P<2T), la corba de la precipitació es situarà per sota de la corresponent a la temperatura i apareixeria un àrea tant major extensa quant major sigui l’aridesa del clima representat.

DIAGRAMA OMBROTÉRMIC

0

10

20

30

40

50

60

70

gene

rfeb

rermarç ab

rilmaig jun

y

juliol

agos

tse

tembreoc

tubreno

vembre

dece

mbre

Pre

cipi

taci

ons

en m

m

0

5

10

15

20

25

30

35

TEm

pera

ture

s en

ºC

Precipitacions Temperatures

Gràfic 9: Diagrama Ombroèrmic



3. HIDROLOGIA

3.1. MÈTODE HIDROMETEOROLÒGIC (RACIONAL)

3.1.1. Introducció

El mètode més estès i que adopta la Instrucció 5.2 I.C del Ministeri de Foment és el mètode racional proposat per J.R. Témez. Aquesta és la formulació aplicada en el present annex per l’anàlisi de les diferents conques, adoptant els coeficients correctors fixats per l’ACA.

Aquest mètode hidrometeorològic es basa en l’aplicació de la fórmula racional amb la qual s’obté el cabal màxim possible que pot produir-se amb una pluja d’intensitat determinada en una conca d’àrea i coeficient d’escorrentiu coneguts. Amb la utilització de la fórmula racional se suposa que hi ha gran regularitat espacial i temporal de les pluges, hipòtesi acceptable per temps de concentració petits i per a les avingudes a conques petites. En base això s’estableix com a límit d’aplicabilitatd’aquesta formulació els següents punts:

Conques de fins a 1.000 km2.Conques predominantment rurals Temps de concentració inferiors a les 24 hores.

Aquesta formulació també s’aplica a les conques petites, amb temps de concentració inferiors a 0,25 h, com aproximació superior al cabal a desaiguar.

La intensitat de pluja, corresponent al temps de concentració, s’obté en funció de la precipitació màxima diària, que es dedueix fixant un període de retorn i utilitzant lleis de distribució estadística. Pel cas en què no es coneixen sèries pluviomètriques adequades per a poder obtenir les corbes Intensitat – Duració - Freqüència (IDF) de la zona d’estudi, el mètode utilitza la corba adimensional:

II

td

, 0

El coeficient d’escorrentiu es basa en els estudis i resultats experimentals del SOIL CONSERVATION SERVICE (S.C.S.) d'Estats Units, i és funció de les característiques hidrològiques del complex sòl-vegetació i de les condicions hidrològiques precedents.

3.1.2. Formulació del Mètode Racional

La fórmula racional és un model que té en compte, a més de l’àrea de la conca, la intensitat de la precipitació.

En una pluja ideal, de duració indefinida, amb intensitat de pluja neta E constant, el cabal Q en el punt de desguàs de la conca, que al principi només acusarà la presència de l’aigua caiguda en les seves proximitats, anirà creixent fins arribar a una situació d’equilibri. En aquest moment, la intensitat de sortida d’aigua s’igualarà amb la d’entrada i per tant:

AEQ ·

essent A la superfície total de la conca, estabilitzant-se el cabal a partir de llavors.

La intensitat de pluja neta (E) serà igual a la de la pluja total (I) si el terreny és totalment impermeable. En els casos reals:

1CIE

essent C el coeficient d’escorrentiu.

El cabal màxim serà el d’equilibri i valdrà per tant:

6,3··· AICAEQ

prenent com a unitats de treball: Q en m3/s, I en mm/h i A en Km².

Suposant una pluja de duració indefinida, seria suficient un determinat temps Tc (temps de concentració) per a assolir un màxim igual al cabal d’equilibri. D’aquesta manera, el màxim cabal originat per una pluja estarà constituït per aigua precipitada exclusivament dins d’un mateix interval de duració Tc.

La hipòtesi de pluja neta constant admesa no és real i, en la pràctica, existeixen variacions en el seu repartiment temporal que afavoreixen el desenvolupament dels cabals punta.

Si s’accepta que durant la pluja, o al menys una vegada assolit el cabal d’equilibri, no canvia la capacitat d’infiltració de la conca, es pot escriure la fórmula racional;

kAICQ6,3

on:Q (m

3/s) Cabal punta corresponent a un període de retorn donat.

C Coeficient d’escorrentiu, adimensional; representa la fracció de pluja que vessa de forma directa.

I (mm/h) Màxima intensitat mitjana de la pluja en l'interval de duració tc (temps de concentració), pel període de retorn donat.

A (Km²) Superfície de la conca.



k Coeficient d’uniformitat, on es té en compte la irregularitat temporal de la pluja. Valor estimat pel CEDEX amb l’expressió, en funció del temps de concentració:

1425,1

25,1

1c

c

ttk

3.1.3. Temps de concentració

El temps de concentració, definit com el temps transcorregut entre l'inici de la pluja i l’establiment del cabal d’equilibri, o també com el temps que triga en arribar a la secció de sortida la gota de pluja caiguda a l’extrem hidràulicament més allunyat de la conca, depèn de la longitud màxima que ha de recórrer l’aigua fins a la sortida de la conca i de la velocitat mitja que adquireix dins de la mateixa.

Existeixen diverses fórmules empíriques per a estimar el temps de concentració:

Giandotti

5,13600/3600/,8,05,14

LtLsempreHLSt

c

c

Ventura-Heras

5,005,0,

5,05,0

aoniSatc 5,05,01272,0 iStc

Passini

13,004,0,

5,031

aoniSLatc 5,031108,0 iSLtc

J.R. Témez 76,025,03,0 iLtc

Califòrnia (deduïda per Kirpich) 385,03871,0 HLtc

on:tc(h) Temps de concentració. S(km2) Àrea de la conca.L(Km) Longitud del cabal principal o més llarg. H(m) Desnivell entre la capçalera i el punt estudiat. i(adimensional) Pendent mitja del cabal principal (H/L).

La fórmula de J.R. Témez dóna temps de concentració de l’ordre de dos vegades els tradicionals de Kirpich o Giandotti i això repercuteix sensiblement en els càlculs, sobretot en conques petites.

Segons el document “Recomanacions tècniques per als estudis d’inundabilitat d’àmbit local” de l’Agència Catalana de l’Aigua s’ha comprovat que la fórmula proposada per J.R. Témez dóna bons resultats en les conques de Catalunya amb un grau d’urbanització no superior al 4 %.

En el cas de conques urbanitzades, amb un grau d’urbanització superior al 4 % de l’àrea de la conca ‘s’estableix el següent factor corrector a aplicar al temps de concentració “tc”:

Conques amb urbanitzacions independents que tinguin un clavegueram de pluvials no unificat o complet, curs principal no revestit amb material impermeable i de petita rugositat com el formigó.

))2(1/(1µ grau d’urbanització en tant per u

Conques amb clavegueram complet i/o curs principal canalitzat, impermeable i de petita rugositat.

))2(31/(1µ grau d’urbanització en tant per u

3.1.4. Màxima Intensitat Mitjana de la Precipitació (I)

La màxima intensitat mitjana de la precipitació en un interval de duració, per a un període de retorn determinat, es pot obtenir en funció de cada estació meteorològica utilitzada i de la distribució temporal de les seves pluges.

Obtenció de la pluja en un punt per a diferents duracions

Es denominen corbes intensitat-duració aquelles que resulten d’unir els punts representatius de la intensitat definida en intervals de diferent duració, per a un mateix període de retorn. Evidentment són corbes que decreixen amb la longitud d’interval de temps considerat, ja que es tracta de temps mitjos.

L’actual normativa “Instrucción de Carreteras 5.2-IC Drenaje superficial” proposa una família de corbes intensitat-duració, basades en un treball de J.R.Témez (1987), que permet considerar explícitament la situació geogràfica de la conca objecte d’estudi.

El procés d’obtenció de les corbes intensitat-duració proposades, requereix l’anàlisi de bandes pluviogràfiques segons el següent esquema:

Obtenció de series de màximes intensitats (mm/h) anuals per a diferents duracions, per quocient entre la pluja recollida i cadascuna de les citades duracions.



Anàlisi estadístic de les series anteriors per a obtenir els quantils corresponents als diferents períodes de retorn. Per a cada període de retorn desitjat, el conjunt de punts corresponents a les diferents duracions considerades permet obtenir la corba desitjada (figura 1).

Figura 3: Corbes intensitat - duració d’una estació

L’anàlisi de les corbes d’una mateixa estació pluviomètrica corresponents als diferents períodes de retorn ha permès comprovar l’existència d’una sensible afinitat entre elles. Per això, poden reduir-se a una única llei adimensional, si s’expressen les intensitats en percentatge respecte a la intensitat mitja associada a una duració donada de referència. Aquesta duració convé que sigui la diària (Id = Pd/24) donat que és la més fàcilment disponible en la majoria dels casos. La llei adopta llavors la forma:

0, DIId

representada en la figura 2, per a cada duració D en la que es considera la intensitat de pluja:

Figura 4: Llei única adimensional intensitat - duració d’una estació

La llei anterior és característica de cada estació i funció de la distribució temporal dels seus xàfecs tipus, variant per tant d’unes regions a d’altres en funció de les diferències en el seu règim pluviomètric.

Aquesta llei pot caracteritzar-se mitjançant el paràmetre I1/Id, quocient entre la intensitat horària i la diària, que ha estat regionalitzat a nivell nacional segons es mostra en la figura 4. El valor d’aquest paràmetre està comprés entre 8 per a Galícia i 11 per a la zona llevantina, mostrant així la diferent torrencialitat de les pluges.

Figura 5: Relació I1/Id, mapa de isolínies elaborat per J.R. Témez

L’expressió analítica proposada en la normativa de referència respon a la següent formulació, tenint en compte la variació d’uns punts als altres i les diferències climàtiques existents entre ells. Per a tenir en compte aquest aspecte s’introdueix un paràmetre obtenint la família de corbes (figura 6):

4,028

1

1,01,0 t

dd II

II

on:

I (mm/h) Màxima intensitat mitjana de la precipitació en l'interval de duració tc (temps de concentració), pel mateix període de retorn.

Id (mm/h) Màxima intensitat mitjana diària (Id=Pd’/24, on Pd’ és la precipitació total diària en mm/dia).

I1 (mm/h) Màxima intensitat en una hora de la precipitació. t (h) Duració considerada.

Pd’ s’obté aplicant un factor de correcció KA (coeficient de simultaneïtat) al valor, un cop obtingut, de precipitació màxima diària Pd.



Pd’= KA · Pd’

KA=1 per a A 1 Km2

15log1 AK A per a A > 1 Km2

essent:

KA Factor reductor de la pluja diària. log A Logaritme decimal de la superfície A (km2)

La precipitació màxima diària Pd es pot obtenir a partir del tractament estadístic de les sèries de pluges històriques obtingudes dels registres de les estacions meteorològiques properes a la conca que s’està estudiant.

Ara bé donat el risc existent de cometre errors significatius en el seu càlcul, l’ACA recomana la utilització dels mapes d’isomàximes, mètode que ha estat utilitzat a l’apartat 2.1.

Figura 6: Família de corbes Intensitat – Duració d’una estació

3.1.5. Coeficient d’escorrentiu

3.1.5.1. Mètode del Soil Conservation Service (S.C.S.)

El mètode del Soil Conservation Service (S.C.S.) és àmpliament utilitzat per la seva facilitat per a estimar els seus paràmetres a partir de dades edafològiques i de vegetació. En el cas espanyol, és especialment interessant ja que en ell es basa l’actual norma de drenatge de carreteres (5.2-IC). El S.C.S. assumeix l’existència d’un llindar d’escorrentiu (Po), per sota del qual les precipitacions no provoquen escorrentiu. Aquest valor actua com una intercepció inicial abans d’avaluar que part d’aquesta s’escorre superficialment (E) i que part és retinguda (R), segons es mostra en la figura 7.

El mètode de Soil Conversation Service (SCS) es àmpliament utilitzat per la seva facilitat per a estimar els seus paràmetres a partir de les dades edafològiques i de vegetació. En el cas espanyol, es especialment interessant ja que en ell es basa l’actual norma de drenatge de carreteres

Figura 7.- Relació entre precipitació (P) i escorrentiu (E)

L’equació bàsica que defineix la relació precipitació-escorrentiu en aquest mètode és la següent:

PoPE

SR

essent S la màxima retenció possible.

La retenció en cada instant es defineix amb l’expressió:

EPoPR

Substituint l’equació (1.2) en (1.1) resulta:

PoPE

SEPoP

i aïllant E condueix a:

SPoPPoPE

2

resultant dels anàlisi empírics realitzats pel S.C.S. la següent relació entre Po i S:

SPo 2.0

La substitució de l’expressió (1.5) en la relació (1.4) permet obtenir:

SPSPE

8.02.0 2

o bé:



POPPoPE4

2

segons s’expressa en funció de Po o de S.

La relació 1.7 pot expressar-se en forma adimensional dividint per Po amb el que resulta:

0PoE 0

PoPsi

41 2

PoPPoP

PoE 1

PoPsi

Segons es representa en la figura 8.

Figura 8:-Llei adimensional precipitació (P) escorrentiu (E)

La relació descrita queda en funció d’un únic paràmetre Po (o bé S), el valor del qual el S.C.S. va proposar que fos estimat a través de la relació:

505000CN

Po

essent CN el "número de corba del S.C.S" i estant expressat Po en mm.

El número de corba (CN) - valor sencer variant entre 0 i 100 - està unívocament relacionat amb el llindar d’escorrentiu Po mitjançant l’expressió (1.9), pel qual és indiferent utilitzar un o altre concepte.

La formulació original del S.C.S. està desenvolupada a partir del número de corba, que presenta l’avantatge del seu caràcter adimensional. Per contra, el concepte de llindar d’escorrentiu és més intuïtiu i serà emprat de forma preferent, d’acord amb els treballs que queden reflectits en l’actual normativa de drenatge transversal de carreteres (5.2-IC).

El valor del llindar d’escorrentiu (Po) en una determinada conca, i per a condicions donades d’humitat, és funció de:

Capacitat d’infiltració del sòl

Ús del sòl i activitats agràries

Pendent del terreny

Una intensa labor experimental ha permès al S.C.S. definir el valor del número de corba (CN) a partir de les característiques anteriorment indicades per a condicions mitges d’humitat del complex sòl-vegetació. La utilització de l’expressió (1.9) permet definir els valors del llindar d’escorrentiu (Po) segons es mostra en la taula 6 adjunta obtinguda a partir dels originals del S.C.S., i reproduïda de la normativa espanyola anteriorment indicada.

Pend Caract Po (mm) Usos del sòl (%) hidrol A B C D

3 N 17 11 8 6 Guaret<3 R/N 20 14 11 8

3 N 25 16 11 8 Conreus en Filera <3 R/N 28 19 14 11

3 N 32 19 12 10 Cereals d’hivern <3 R/N 34 21 14 12

3 N 28 17 11 8 Rotació conreus pobres <3 R/N 30 19 13 10

3 N 42 23 14 11 Rotació conreus densos <3 R/N 47 25 16 13

pobre 24 14 8 6 mitja 53 23 14 9 bona 69 33 18 13

3

m. bona 81 41 22 15 pobre 58 25 12 7 mitja 81 35 17 10 bona 122 54 22 14

Praderies

<3

m. bona 244 101 25 16 pobre 62 28 15 10 mitja 80 34 19 14 3bona 101 42 22 15 pobre 75 34 19 14 mitja 97 42 22 15

Plantacions regularsd’aprofitament forestal

<3bona 150 80 25 16

m. clara 40 17 8 5 clara 60 24 14 10

mitja 75 34 22 16 espessa 89 47 31 23

Masses forestals (boscos, matolls, etc.)

m. esp. 122 65 43 33

pend Caract Tipus de terreny (%) hidrol

Po (mm)

3 3 Roques permeables <3 5

3 2 Roques impermeables <3 4

Ferms granulars (no pavim) 2



Pend Caract Po (mm) Usos del sòl (%) hidrol A B C D

Empedrats 1.5 Paviments (bitum. o formig) 1 Aigües continentals i marines 1

( N = Conreus segons les corbes de nivell, R = Conreus segons la línia de màxima pendent )

Taula 14: Llindar d’escorrentiu, Po

Aquests valors han de modificar-se per a tenir en compte l’estat previ d’humitat en el sòl. El S.C.S. defineix tres condicions: tipus I (sec), tipus II (mig), i tipus III (humit), segons s’indica en la taula :

Precipitació total (mm) en els cinc dies anteriors Condició Estació de latència:

Oct-Mar.Estació de

creixement: Abr-Set. I sec 13PT 36PT

II mig 2813 PT 5336 PTIII humit 13PT 53PT

Taula 15: Condicions d’humitat del S.C.S.

Les condicions per als valors de Po donats en la taula 1 corresponen a un estat mig d’humitat (tipus II) i les condicions de pas s’adjunten en la següent taula 3, obtinguda a partir de la proposta del S.C.S. expressada originàriament en número de corba:

Po (mm) corresponentsPo (mm) Condició II Condició I Condició II

3 7 0,56 14 19 21 2

13 29 317 38 521 48 727 61 1033 75 1341 93 1750 112 2161 135 2775 167 3393 213 41

117 283 50Taula 16: Equivalència de valors de Po entre diferents condicions d’humitat

La classificació dels sòls en diferents grups a efectes del llindar d’escorrentiu, es resumeix en una taula (taula 17) on intervé la seva textura; aquesta es pot obtenir a través del diagrama triangular (figura 9) també recollida en la normativa de drenatge transversal de carreteres (5.2-IC).

Les característiques dels grups que es contemplen en la classificació del S.C.S. són:

Grup A. Potència gran amb textura arenosa o areno-llimosa, amb infiltració ràpida. Estan perfectament drenats. Grup B. Potència mitja a gran, amb textura franco-arenosa, franca, franco-argilo-arenosa o franco-llimosa amb infiltració moderada. Està entre bé i moderadament drenats. Grup C. Profunditat mitja a petita i textura franco-argilosa, franco-argilo-llimosa, llimosa o argilo-arenosa, amb infiltració lenta. Estan drenats imperfectament. Grup D. Profunditat petita (litosòls) o horitzons d’argila i textura argilosa, amb infiltració molt lenta. Estan drenats pobre o molt pobrament. Aquest grup inclou també els terrenys amb nivell freàtic elevat.

GrupInfiltració

(Quan estan molt humits)

Potència Textura Drenatge

A Ràpida GranArenosaAreno-limosa Perfecte

B ModeradaMitja

AGran

Franco-arenosaFrancaFranco-arcillosa-arenosaFranco-limosa

BoA

Moderat

C LentaMitja

APetita

Franco-arcillosa Franco-arcillosa-limosa Arcillo-arenosa

Imperfecte

D Molt lenta Petit (litosuelo)

UHoritzons de arcilla

ArcillosaPobre

OMolt pobre

Els terrenys amb nivell freàtic alt s’inclouran en el Grup D Taula 17:Classificació de sòls a efectes del llindar d’escorrentiu

En l’apèndix 3 del present annex s’inclouen els plànols corresponents als usos dels sòls, capacitat d’infiltració i pendents, a partir dels quals s’ha obtingut les dades corresponents a cada una de les conques per a l’obtenció del llindar d’escorrentiu.



Figura 9: Diagrama triangular per a la determinació de la textura

El llindar d’escorrentiu Po obtingut a través de la taula 14 haurà de multiplicar-se pel coeficient corrector donat per la figura 5 (anomenat multiplicador regional del paràmetre P0). Aquest coeficient reflexa la variació regional de la humitat habitual en el sòl al començament de xàfecs significatius, i inclou un sobredimensionat per evitar sobrevaloracions del cabal de referència a causa de certes simplificacions del tractament estadístic del mètode hidrometeorològic, el qual ha estat contrastat en diversos ambients de la geografia espanyola.

Figura 10: Mapa del coeficient corrector del llindar d’escorrentiu P0

En el cas que es consideri una conca heterogènia, en quant a l’ús i el tipus de sòl, l’obtenció del llindar d’escorrentiu es fa amb la mitja ponderada de les àrees parcials.

Po= ( Poi Ai)/ Ai.

L’Agència Catalana de l’Aigua, en el document “Recomanacions tècniques per als estudis d’inundabilitat d’àmbit local” recomana adoptar un factor regional d’1,3. D’aquesta manera es defineix el llindar d’escorrentiu corregit (P0’) com:

P0’= 1,3 · P0

3.1.5.2.Coeficient d’escorrentiu

Una vegada que la precipitació arriba a la superfície del terreny, s’infiltra fins que les capes superiors del mateix es saturen. Posteriorment, es comencen a omplir les depressions del terreny i, al mateix temps, l’aigua comença a circular per la superfície.

El coeficient d’escorrentiu (C) defineix la proporció de la intensitat de pluja (I) que genera escorrentiu superficial i que està relacionat directament amb el concepte de pluja neta. El mètode racional aquí exposat, obté l’expressió de C basant-se en la formulació del S.C.S. desenvolupada anteriorment i, en particular, de l’expressió (1.8) de l’apartat mètode del Soil Conservation Service funció del paràmetre Po o llindar d’escorrentiu allà definit.

El coeficient instantani d’escorrentiu C, en un instant donat fins el qual ha precipitat P i s’ha provocat un escorrentiu E, es podrà obtenir derivant l’expressió anterior, amb el que s’obté la següent formulació (figura 11):

2491

PoPPoPPoP

PoPdPoEd

dPdEC

d

dd

on:Pd (mm/dia) Precipitació total diària. P0 (mm) Llindar d’escorrentiu (taula 14)

Figura 11: Coeficient instantani d’escorrentiu basat en les lleis del S.C.S.

El coeficient instantani d’escorrentiu C va creixent al llarg d’un xàfec i el seu valor mig en un interval serà més gran que el corresponent al seu origen i menor que el del final. L’interval objecte d’estudi és aquell que proporciona més escorrentiu i s’admet que correspon al de duració igual al temps de concentració i que conté el màxim de l’hietograma. Si es coneix el valor de P en el citat instant, l’expressió anterior permetrà obtenir el coeficient d’escorrentiu buscat.

S’ha comprovat en diferents estacions pluviomètriques espanyoles que en valors mitjos pot admetre una llei lineal del tipus:

(P) màx. intensitat = b* Pd



on el paràmetre b, que reflexa la posició relativa de l’interval de màxima intensitat dins del pluviograma diari, pot admetre que pren un valor de 0,5, amb el que quedaria fixat el valor del coeficient d’escorrentiu a utilitzar, en funció exclusivament de la pluja diària Pd.

Aquesta formulació ha de ser corregida en els casos de xàfecs de petita magnitud, ja que en aquests casos no es compleix sistemàticament la hipòtesis bàsica: el màxim cabal no està associat a l’interval de màxima intensitat i duració Tc, ja que dita precipitació quedarà absorbida íntegrament pel terreny al ser menor que el llindar d’escorrentiu.

En aquests casos, l’interval generador del màxim cabal, i amb ell el punt intermedi indicatiu del coeficient d’escorrentiu, es desplacen en el temps cap a la zona final del xàfec, en espera de condicions més favorables d’humitat del sòl que les corresponents a l’interval de màxima intensitat.

Aquest problema s’aborda modificant la llei anterior, en l’entorn dels petits valors, fent-la enlairar de l’eix C = 0 per a Pd = Po, per a tendir posteriorment a confondre’s amb la corba primitiva (figura 11), proposant-se finalment la següent expressió definitiva, suficientment ajustada:

211231

PoPPoPPoPC

d

dd

Figura 12: Llei proposada del quocient d’escorrentiu.

El quocient d’escorrentiu pren valors entre 0 i 1 i varia apreciablement d’una conca a l’altra i d’una pluja a l’altra, degut a les condicions d’humitat inicials. És un quocient que pot variar molt en les conques petites segons el tipus de sòl més o menys permeable, la pendent i els cultius.

Amb base a aquesta darrera expressió (reconeguda en la instrucció 5.2-IC) i aplicant els factors correctors de l’ACA s’arriba a la següent formulació que és la que s’ha tingut en compte en l’anàlisi de les obres de drenatge incloses en el present Estudi informatiu:

2'0

'

'0

''0

'

·11(

)·23)·((

PP

PPPPC

d

dd

on:Pd’ (mm/dia) Precipitació total diària corregida (Pd’= KA · Pd)P0’ (mm) Llindar d’escorrentiu corregit (P0’= 1,3 · P0) P0 (mm) Llindar d’escorrentiu (taula 14)

3.1.6. Determinació dels cabals

3.1.6.1. Metodologia d’estudi

S’ha seguit la metodologia descrita en els apartats anteriors. S’han representat les divisòries que delimiten les conques que aflueixen a les obres de desguàs considerades, així com les superfícies de cadascuna d’elles i la numeració corresponent. Aquestes divisòries s’han establert en funció de les línies divisòries de punts alts i punts baixos del terreny adjacent a la traça que aboca les aigües cap aquesta.

Per a cada conca s’han obtingut les següents característiques: longitud, pendent del curs principal i superfície.

La pendent mitja de les conques és del 5% en la majoria d’elles no es supera el 5% . Totes les conques vessants a la traça s’inclouen dins de les considerades petites conques, amb temps de concentració inferiors a 6 hores.

En l’Apèndix 4 del present annex, s’adjunten els càlculs realitzats per a la determinació del cabal d’avinguda per a cada una de les conques diferenciades incloses en l’àmbit d’actuació i per a diferents períodes de retorn.

Per a cada una de les conques s’inclou una fitxa resum en la que figuren totes les dades i paràmetres bàsics característics.

3.1.6.2. Característiques morfològiques de les conques

Les conques estudiades són les delineades en els plànols de l’apèndix 1, i les seves característiques morfològiques generals es resumeixen a continuació.

TRAM 1

En fase de redacció de l’Estudi Informatiu s’han estudiat alternatives en el Tram 1, que finalment han estat descartades. De totes maneres, s’han mantingut grafiades en els plànols de conques, les corresponents a aquestes alternatives, ja que serveixen per a visualitzar que el Tram 1 segueix pràcticament una línia de divisòria de conques, i que, en conseqüència, no intercepta cap conca que impliqui un drenatge transversal.



TRAM 2

ConcaNúmero

Superfície(Km)

LongitudCurs Principal

(Km)

CotaSuperior

(m)

CotaInferior

(m)

Temps Concentració

(hores)

11 0,35 0,877 620 592 0,52 14 0,06 0,241 635 620 0,17 16a 0,10 1,620 635 620 0,73 16b 0,08 1,350 635 617 0,5

Taula 18: Característiques morfològiques generals de les conques del Tram 2 .

TRAM 3 SOLUCIÓ A i B

ConcaNúmero

Superfície(Km)

LongitudCurs Principal

(Km)

CotaSuperior

(m)

CotaInferior

(m)

Temps Concentració

(hores)

31 0,05 0,405 681 675 0,34 37 0,29 0,510 733 635 0,25 38 0,11 0,550 742 694 0,30

Taula 19: Característiques morfològiques generals de les conques dels Tram 3A i 3B .

3.1.6.3. Dades de precipitació

Com s’ha explicat anteriorment a l’apartat 2.1.3 del present annex, les dades de partida per a la precipitació màxima diària de la zona de projecte s’han obtingut comparant les diferents dades resultants de diferents metodologies de càlcul, escollint com a dades definitives les que es presenten a continuació:


Precipitació (mm) 41 52 65 81 94 108 146 163 Taula 20: Precipitacions totals màximes diàries en mm/dia escollides pels càlculs hidràulics

3.1.6.4. Ús i grup del sòl. Llindar d’ escorrentiu (Po)

El valor del llindar d’escorrentiu (Po) en una determinada conca, i per a unes determinades condicions d’humitat, és funció tal i com s’ha descrit anteriorment de la capacitat d’infiltració del sòl, de l’ús del sòl i activitats agràries i de la pendent del terreny.

L’ús del sòl s’ha obtingut amb l’ajuda del Mapa de Cobertes del Sòl de Catalunya (MCSC), realitzat pel Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), juntament amb el Mapa de Cultivos y Aprovechamientos 1:50.000, del Ministerio de Agricultura, Dirección General de la Producción Agraria, la interpretació d’ortofotomapes i la inspecció detallada de la zona, recorrent la traça i anotant les dades de cada conca i subconca.

Segons les dades recollides les conques estan formades bàsicament per terrenys de conreus de secà amb zones de matolls.

Per una altra banda del grup de sòls s’ha obtingut del Mapa Geológico Nacional 1:50.000 (MAGNA), del Instituto Geológico y Minero de España (IGME).

En la següent taula es mostren els tipus de sòls que apareixen en les conques d’estudi i la seva correspondència amb el codi SCS.

En el apèndix 3 s’adjunten els citats plànols particularitzats a la zona d’estudi.

El llindar d’escorrentiu s’ha obtingut per a cada una de les conques definides. A totes les possibles subconques de categoria inferior incloses en aquestes se’ls assigna el valor del llindar d’escorrentiu de la conca principal a la que pertanyen.

El llindar d’escorrentiu (funció de la infiltració del sòl, de l’ús del sòl i activitats agràries i de la pendent del terreny) corregit amb el quocient corrector (per a reflectir la variació regional de la humitat) obtenint com a mitja ponderada de les diferents àrees delimitades per a cada conca es resumeix a la taula 20.

TRAM 2 Conca Número Po (mm) Po Corregit (Po’) (mm)

11 16,0 20,8 14 12,2 15,9 16a 13,8 18,0 16b 8,8 11,4

Taula 21: Llindar d’escorrentiu. Tram 2

TRAM 3 SOLUCIÓ A i SOLUCIÓ B Conca Número Po (mm) Po Corregit (Po’) (mm)

31 13,0 16,9 37 14,7 19,1 38 20,3 26,4

Taula 22: Llindar d’escorrentiu. Tram 3

3.1.6.5. Resultats i conclusions

Amb les dades de les característiques geomètriques de les conques, els valors del llindar de vessament Po assignats a cadascuna, i els valors de la precipitació màxima diària Pd, s’han obtingut els cabals d’aportació a través de la Instrucció 5.2-I.C. incloent les modificacions del Mètode Racional Revisat.

A continuació es resumeixen els cabals de les conques interceptades, per als períodes de retorn considerats de 10, 25, 50, 100 i 500 anys.



TRAM 2

ConcaNúmero T10 (anys) T25 (anys) T50 (anys) T100 (anys) T500 (anys)

11 1,2 1,6 2,1 3,4 4,6 14 0,5 0,7 0,8 1,3 1,8 16a 0,3 0,4 0,5 0,9 1,2 16b 0,5 0,6 0,8 1,1 1,5

Taula 23:Cabals d’aportació (m3/s) segons el mètode hidrometeorològic. Tram 2

TRAM 3 SOLUCIÓ A i SOLUCIÓ B

ConcaNúmero T10 (anys) T25 (anys) T50 (anys) T100 (anys) T500 (anys)

37 1,7 2,2 2,8 4,5 6,0 38 0,4 0,5 0,7 1,2 1,6

Taula 24:Cabals d’aportació (m3/s) segons el mètode hidrometeorològic. Tram 3 Solució A i Solució B

4. DRENATGE

4.1. DRENATGE TRANSVERSAL

A partir dels cabals d’aportació abans obtinguts, es poden calcular els desguassos de les obres de drenatge projectades. El període de retorn considerat, d’acord amb l’establert per l’Agència Catalana de l’Aigua, és T= 500 anys.

Les obres de drenatge s’han numerat en funció de la seva posició respecte el tronc principal, distingint amb una “T” les corresponents al drenatge transversal, al final de l’annex es llisten les obres de drenatge transversal, les seves característiques i la conca a que corresponen, Taules 24, 25, 26 i 27.

4.1.1. Per a cabals inferiors als 7,5 m3/s

No és necessari efectuar un anàlisi hidràulic de les condicions inicials de la llera natural. Les dimensions mínimes exigides, 2 metres de diàmetre en obres de drenatge circulars o 2x2 en obres de drenatge, tenen suficient capacitat de desguàs. No obstant, cal comprovar que l’elevació de l’aigua que provoquen a la seva entrada, no afecta a tercers.

Per al càlcul de la capacitat en tubs circulars s’aplica la fórmula de Manning-Strickler, on la pèrdua d’energia és deguda al fregament amb parets rugoses en règim turbulent. La fórmula a aplicar en aquest cas és la indicada a continuació:

KJRSSvQ 2/13/2

on:

Q : capacitat màxima de desguàs (m3/s) v : velocitat mitjana del corrent (m/s) S : àrea de la secció (m2) R : radi hidràulic (m) R = S/P amb S, secció mullada i P, perímetre mullat J : pendent mig (m/m) K : coeficient de rugositat (m1/3/s)

4.1.2. Per a cabals entre 7,5 m3/s i 50 m3/s

S’utilitza la metodologia que s’exposa a la Instrucció de Carretera 5.2-IC, tot i que quan el regim es ràpid proporciona resultats mes conservador que fent servir un model en regim gradualment variat.

El coeficient de Manning emprat per a la comprovació de les obres de drenatge transversal és n=0,020



4.1.3. Característiques de les obres de drenatge transversal

TRAM 2 CONCA SITUACIÓ TIPOLOGIA

NÚM. Q 500 PK núm. O.D. TIPUS DIM. (m) L (m) i (%) 11 4,6 1+648 1.1 TUB 2,00 16,36 6,00 14 1,8 2+679 2.1 TUB 2,00 22,24 6,50 16a 1,2 3+507 3.1 TUB 2,00 21,56 5,20 16b 1,5 3+993 3.2 TUB 2,00 33,65 3,50

Taula 25:Característiques de les obres de drenatge transversal. Tram 2

TRAM 3 SOLUCIÓ A i SOLUCIÓ B CONCA SITUACIÓ TIPOLOGIA

NÚM. Q 500 PK núm. O.D. TIPUS DIM. (m) L (m) i (%) 31 1,0 1+333 1.1 TUB 2,00 16,67 6,40 37 6,0 0+382 0.1.1 TUB 2,00 8,74 3,30 38 6,0 0+417 0.1.2 TUB 1,80 23,92 5,00

Taula 26: Característiques de les obres de drenatge transversa. Tram 3 Solució A i B

TRAM 2

NÚM. O.D. CABAL T500(m3/s) v (m/s) H aigua (m) RESGUARD(m)

1.1 4,6 5,8 0,6 1,4 2.1 1,8 4,0 0,3 1,7 3.1 1,8 4,0 0,4 1,6 3.2 1,5 3,3 0,4 1,6

Taula 27:Obres de drenatge transversal Tram 2

TRAM 3 SOLUCIÓ A i SOLUCIÓ B

NÚM. O.D. CABAL T500(m3/s) v (m/s) H aigua (m) RESGUARD(m)

1.1 1,0 3,4 0,3 1,7 0.1.1 6,0 5,4 0,8 1,0 0.1.2 6,0 5,9 0,7 1,3

Taula 28:Obres de drenatge transversal Tram 3

4.2. DRENATGE LONGITUDINAL

L’evacuació de les aigües de la plataforma de la carretera i les zones adjacents que aboquen sobre ella, es realitza, a través de cunetes, que les recullen i condueixen fins al seu desguàs en les lleres naturals.

S’han utilitzat diversos tipus de cuneta per l’evacuació de les aigües aportades per la plataforma i àrees adjacents:

En el tronc principal de les sis alternatives, es disposen cunetes tipus STR-15, cuneta de seguretat triangular amb un calat de 0,15m, i longitud total de 1,5 m. Quan la cuneta no té suficient capacitat es col·loca un col·lector de 600 cm o de 800 cm de diàmetre, segons el cas, sota aquesta per permetre l’evacuació de les aigües, la cuneta es connecta al col·lector a través de pous. En el cas de les rotondes i reposicions de carreteres, les cunetes projectades són del tipus TTR-15, cuneta de seguretat triangular amb un calat de 0,24m, i longitud total de 1,5 m.

Per permetre l’evacuació de les aigües que circulen per les cunetes s’han disposat pous cuneta i obres de drenatge que condueixen l’aigua a lleres naturals. En les taules 41 i 42 es pot observar la capacitat de les tipologies de cunetes utilitzades i la seva capacitat per diferents pendents.

CABALS DRENATGE LONGITUDINAL ( T 25 anys)

T(anys)

Pd(mm)

P'd(mm)

P'0(mm)

Tc(min.)

I(mm/h)

S(m2/m) k Q

(l/s.m)Marges 2 92 3.6 1,01 0,087

Plataforma25 90 90

110

129 10 1,00 0,353Taula 29:Caudal de drenatge longitudinal

La superfície del marges es considera per metre lineal amb un talús de 3:4 que és el recomanat per GISA.

TIPOLOGIA I CAPACITAT DE LES CUNETES

CUNETA REVESTIDA TIPUS STR-15 i (%) CABAL(m3/s) v (m/s)

COEF RUGOSITAT K (m(1/3)/s) 60,00 0,50 0,08 0,71 TALUS INTERIOR 6,00 1,00 0,12 1,05 TALUS EXTERIOR 4,00 1,50 0,14 1,23

CALAT 0,15 2,00 0,17 1,49 AMPLADA 1,50 2,50 0,19 1,66 AREA (m2) 0,11 3,00 0,21 1,82

PERIMETRE MULLAT (m) 1,53 3,50 0,22 1,97 Taula 30:Característiques i capacitat de la cuneta revestida tipus STR-15



CUNETA REVESTIDA TIPUS TTR-15 i (%) CABAL (m3/s) v (m/s)

COEF RUGOSITAT K (m(1/3)/s) 60,00 0,50 0,17 0,95 TALUS INTERIOR 6,00 1,00 0,24 1,34 TALUS EXTERIOR 0,25 1,50 0,29 1,64

CALAT 0,24 2,00 0,34 1,89 AMPLADA 1,50 2,50 0,38 2,12 AREA (m2) 0,18 3,00 0,41 2,32

PERIMETRE MULLAT (m) 1,70 3,50 0,45 2,50 Taula 31: Característiques i capacitat de la cuneta revestida tipus TTR-15

annex 10 climatologia , hidrologia i · pdf filetemps de concentració ... el clima...

Documents