Riesgos relacionados con los sistemas fluidos Riesgos hídricos
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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.
El riesgo de 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.
El riesgo de inundaciones
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.
El riesgo de inundaciones
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.
El riesgo de inundaciones
• 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.
4. Actividades humanas.
• 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.
4. Actividades humanas.
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
El riesgo de inundaciones
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.
El riesgo de inundaciones
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
Prevención de inundaciones
Prevención de inundaciones
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
GalernasUna 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