tema 6 - 3 riesgos hidricos

Riesgos relacionados con los sistemas fluidos

Riesgos hídricos

Inundaciones, crecidas y avenidas de agua

Causas de las inundaciones

Climáticas

(huracanes, lluvias torrenciales, fusión de

nieves, galernas…)

Geológicas

(erupciones volcánicas, seísmos, tsunamis, deslizamientos,…)

Antrópicas

(rotura de presas, intervenciones en los

cauces de ríos, ocupación del cauce, asfaltado…)

Las grandes lluvias son la causa principal de inundaciones, Cuando el terreno no puede absorber o almacenar todo el agua que cae esta resbala por la superficie (escorrentía) y sube el nivel de los ríos.

Fusión de las nieves.- En primavera se funden las nieves acumuladas en invierno en las zonas de alta montaña y es cuando los ríos que se alimentan de estas aguas van más crecidos.

Los huracanes y los ciclones hacen que el agua del mar invada las zonas costeras en algunos países tropicales originando grandes inundaciones.

Causas climáticas

Al asfaltar cada vez mayores superficies se impermeabiliza el suelo, lo que

impide que el agua se absorba por la tierra.

La tala de bosques y los cultivos que desnudan al suelo de su cobertura vegetal.

Las canalizaciones solucionan los problemas de inundación en algunos tramos del río pero los agravan en otros a los que el agua llega mucho más rápidamente.

La ocupación de los cauces por construcciones reduce la sección útil para evacuar el agua y reduce la capacidad de la llanura de inundación del río.

Rotura de presas.- Cuando se rompe una presa toda el agua almacenada en el embalse es liberada bruscamente y se forman grandes inundaciones muy peligrosas.

Causas antrópicas

Aunque no frecuentes en España, son causa de inundaciones en otros países las coladas de barro que se forman en las erupciones de los volcanes.

Y los deslizamientos de laderas que obstruyen los cauces de los ríos pueden remansar aguas que cuando rompen el dique que se había formado causan graves inundaciones.

Causas geológicas

Principales daños de crecidas y avenidas

1. Muerte directa de personas y animales.

2. Destrucción de cosechas y bienes personales.

3. Destrucción de construcciones, puentes, carreteras,...

4. Aparición de brechas, fracturas en diques y embalses

con riesgo de rotura.

5. Gran erosión del terreno.

6. Riesgo de epidemias: hepatitis, tifus,...

Crecidas o avenidas

Tipos de crecidas

Torrenciales Fluviales

AVENIDAS TORRENCIALES

Los torrentes son cauces secos excavados por el agua en zonas de mucha pendiente que desembocan en un canal principal, de fondo plano llamado rambla o torrentera.

Debido a la velocidad del agua puede originar inundaciones repentinas y muy peligrosas.

En los pirineos hay torrentes de montaña que llevan una gran cantidad de agua tras el deshielo o las tormentas de verano

INUNDACIONES FLUVIALES

Los ríos son corrientes permanentes que van por caudes de menor pendiente que los torrentes. Las inundaciones son reguladas por el propio cauce debido a la existencia de llanuras de inundación o vegas.

En las llanuras fluviales se pueden observar una serie de terrazas o desniveles ocasionadas por el propio rio a excavar sus llanuras aluviales y generar una nueva llanura de inundación.

Riesgo de inundaciones

Exceso de precipitaciones

Fusión de nieves

Rotura de presas

Actividades humanas (asfaltado, tala, deforestación, canalización y ocupación de los cauces)

Caudal del rio

Características de la red de drenaje

Características de la cuenca de drenaje

El riesgo de inundaciones

1. Exceso de precipitación.- Los temporales de lluvias son el origen principal de las avenidas. Cuando el terreno no puede absorber o almacenar todo el agua que cae esta resbala por la superficie y sube el nivel de los ríos.

Las lluvias pueden ser de origen.

• Frontal. Frentes que duran varios días y provocan grandes crecidas de los ríos, especialmente en invierno.

• Tormentas de verano. Muy localizadas, de duración corta pero mucha intensidad (desastre de Biescas)

• Temporales de levante (gota fría)

2. Fusión de las nieves.- En primavera se funden las nieves acumuladas en invierno en las zonas de alta montaña y es cuando los ríos que se alimentan de estas aguas van más crecidos. Si en esa época coinciden fuertes lluvias, lo cual no es infrecuente, se producen inundaciones.


3. Rotura de presas.- Cuando se rompe una presa toda el agua almacenada en el embalse es liberada bruscamente y se forman grandes inundaciones muy peligrosas. Casos como el de la presa de Tous que se rompió en España, han sucedido en muchos países.


4. Actividades humanas.- Los efectos de las inundaciones se ven agravados por algunas actividades humanas.

ASFALTADO:

• Se impermeabiliza el suelo• Disminución de la infiltración.• Aumento de la escorrentía.• Mayor velocidad del agua.,• Llegada con gran rapidez de las aguas a los cauces de

los ríos a través de desagües y cunetas.


4. Actividades humanas.

La tala de bosques y los cultivos. Provoca:

• Pérdida de cobertura vegetal • Aumento de la erosión • Llegada a los ríos de grandes cantidades de materiales

en suspensión que agravan los efectos de la inundación.


• Las canalizaciones solucionan los problemas de inundación en algunos tramos del río pero los agravan en otros a los que el agua llega mucho más rápidamente.


• La ocupación de los cauces por construcciones reduce la sección útil para evacuar el agua y reduce la capacidad de la llanura de inundación del río.

La consecuencia es que las aguas suben a un nivel más alto y que llega mayor cantidad de agua a los siguientes tramos del río, porque no ha podido ser embalsada por la llanura de inundación.


El resultado es un mayor desbordamiento y el aumento del riesgo de perder la vida y de daños personales para las personas que viven en esos lugares.

Llanura de inundación 100 años

Material de relleno

Llanura de inundación 100 años


5. Características de la cuenca de drenaje

Principalmente la pendiente y el uso que se le esté dando a la zona inundable

6. Características de la red de drenaje

Si coinciden varias cursos de agua en la misma zona, el riesgo potencial aumenta.


7. Características de los cauces

Factores que condicionan la velocidad del agua:

• Pendiente• Anchura• Profundidad• Rugosidad del lecho

Identificación y cuantificación del riesgo de crecidas

Se elaboran mapas de riesgo, para lo que se necesitan una serie de datos:

• Velocidad de la corriente• Caudal del río. Volumen de agua que atraviesa una sección transversal de la

corriente por unidad de tiempo (en m3/segundo).En un punto determinado:

Q=A.VQ es el caudalA es la sección en un puntoV es la velocidad que depende de la pendiente

• El caudal a su vez depende de factores como:• Estación del año• Infiltración. (depende de la vegetación de cabecera y márgenes de los

ríos, el tipo de roca y la presencia de urbanizaciones y asfaltados)

infiltración escorrentía superficial inundaciones

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HIDROGRAMA

Hidrogramas complejos

variaciones de caudal a lo largo de un intervalo de tiempo,

normalmente un año

Hidrogramas simples o de crecida

variación del caudal en relación con una

precipitación única

Gráfico que relaciona el caudal o cualquier otro parámetro hidrológico con el tiempo

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Curva de concentración. Tramo comprendido desde que se inicia el aumento de caudal en el río como consecuencia de la lluvia hasta el máximo. Se debe a la escorrentía, mayoritariamente superficial.

Punta del hidrograma. Valor de caudal máximo que ha generado el aguacero.

Curva de descenso. Pasada la punta se inicia una disminución rápida de caudal hasta que cesa la escorrentía superficial.

Tiempo base

T respuesta

T crecida

Curva deconcentración Curva de descenso

Curva de agotamiento

Punta del hidrograma

TiempoQ

(m3 /

s)

Curva de agotamiento. Tramo del hidrograma en que todo el caudal se debe al aporte de las aguas subterráneas.

PARTES DE UN HIDROGRAMA SIMPLE

Los parámetros de tiempo son:

Tiempo de crecida. El transcurrido entre el inicio de la crecida y la punta del hidrograma.

Tiempo de respuesta. Tiempo transcurrido desde que ha caído la mitad del volumen de una precipitación, hasta el momento en que el caudal alcanza su valor máximo como consecuencia de dicha precipitación.

Tiempo base. El transcurrido entre el inicio de la crecida y el final de la escorrentía superficial.

Tiempo base

T respuesta

T crecida

Curva deconcentración Curva de descenso

Curva de agotamiento

Punta del hidrograma

Tiempo

Q (m

3 /s)

A la hora de calcular el caudal es muy importante hacerlo en los puntos más problemáticos:

• Puentes• Estrechamientos de origen antrópico

Predicción, previsión y prevención

Los sistemas tradicionales de predicción son:

• Predicción meteorológica. Mapas del tiempo, datos meteorológicos• Predicción hidrológica. Diagramas de variación del caudal

Con estos datos se hace una previsión. Lo importante es el tiempo necesario para alertar a la población y que va a depender de:

• Longitud de la cuenca afectada• Extensión de la cuenca afectada• Otro factor que ayuda mucho es la elaboración con todos los datos

disponibles de mapas de riesgo de inundaciones, que contenga datos históricos de anteriores avenidas

Prevención de inundaciones

Medidas no estructurales

Protección civil

sistemas de alertas

evacuación de la población

restricciones de paso en puntos

conflictivos

control del agua que sale de los

embalses.

Ordenación del territorio

Modelos de simulación de

avenidas

Seguros y ayudas publicas

Educación de la población


Medidas estructurales:Son especialmente importantes en zonas de fuerte implantación urbana, industrial y agrícola

Son medidas de elevado coste ambiental y económico y no eliminan completamente el riesgo.

Medidas de protección:

• Reforestación y conservación del

suelo. Aumenta la infiltración

• Diques y malecones. Puede ser

peor en casos de rotura

• Modificación del cauce

• Aumento de sección

• Limpieza de cauces: vegetación,

rugosidad, dragado, eliminación

meandros

• Desvío de cauces

• Medidas de laminación

Medidas de laminación

La construcción de embalses aguas arriba es una medida muy eficaz . Se rebajan los caudales punta y se aumenta el tiempo de respuesta.Sirve para otros usos como aprovechamiento energético, regadíos, suministros urbanos.El inconveniente es que modifica el perfil del río aguas abajo y aguas arriba de la presa.

Con embalseSin embalse

Perfil longitudinal del río Duero

Sedimentos

Perfil original

Disminución de la velocidad y menor

sedimentación

Mayor erosión en los márgenes del cauce y

profundiza el lecho

Medidas de laminación

A) Riesgo de inundación por estar en la llanura de inundación del río.

El riesgo de inundación se eleva ya que ambos tipos de intervenciones contribuyen a reducir la permeabilidad de los terrenos y a aumentar la escorrentía superficial ( la magnitud de las inundaciones será mayor)

Embalses, laminan el caudal pero crean un riesgo nuevo, ante la rara pero posible rotura…

Diques y muros, evitan desbordamientos, en caso de avenidas ordinarias, pero estrechan el cauce y aumentan la velocidad del agua …

Ambas generan falsa seguridad (construcción en llanura de inundación)

A) Un ascensoB) Aumentando la sedimentación en el tramo del río que desemboca en el

embalse hasta alcanzar el nuevo nivel de base. La cuña aluvial de sedimentos originada acabará colmatando sí el embalse reduciendo su tiempo de utilización.

C)Al ir el agua descargada de sedimentos, que se han quedado depositados en el embalse, aumenta su fuerza erosiva y profundiza el cauce.

D) En las épocas de sequía, desciende el nivel de base del embalse, marcando un nuevo nivel de base en el cauce del río. Esto dará lugar a un incremento de la erosión remontante aguas arriba y un mayor aporte de sedimentos hacia el embalse, acelerando su proceso de colmatación.

C) Los embalses ayudan a prevenir las inundaciones ya que en un río laminado aumenta el tiempo de respuesta, y así la eficiencia de los sistemas de alerta. Además rebaja el caudal punta , reduciendo la peligrosidad del evento

Galernas

Una galerna es un temporal súbito y violento con fuertes ráfagas de viento del oeste al noroeste que suele azotar el Mar Cantábrico y sus costas, por lo general en la primavera y el otoño. • Aparecen en días calurosos y apacibles.• Tienen lugar con la llegada de un frente frío acompañado de un cambio

brusco de la dirección e intensidad del viento. • El viento puede llegar a superar los 100 km/h. • El cielo se oscurece y se produce un fuerte descenso de temperatura, de

hasta 10ºC.• También hay un descenso rápido de la presión atmosférica. • La mar puede llegar a ser gruesa o montañosa. • Hay lluvias cortas pero intensas.

Oleaje provocado por galernas en el Cantábrico

Medidas estructurales y no estructurales

Construcción de dársenas para proteger embarcaciones

Sirenas de aviso en playas (banderas, megafonía)Paneles informativos

SegurosProtección civil

Mapas de riesgo y ordenación del territorio

Medidas de alarma

No fiarse del buen tiempoEstudiar la previsión meteorológicaVigilar cambios de viento y nubes

Regresar a puerto antes del mediodíaAmarrar embarcaciones, despejar zonas de

costaProteger edificios orientados hacia la costa

tema 6 - 3 riesgos hidricos

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