Estudio hidrológico y morfométrico del arroyo del Ríopudio (Sevilla)

Abstract

Las obras de ingeniería civil son cada vez más complejas, ya que hay factores que no se pueden controlar, como los factores climáticos (precipitaciones cuantiosas, sequías, heladas, etc.) o los desastres naturales (terremotos, huracanes, etc.). Sin embargo, sí pueden realizarse estudios o predicciones que puedan ayudar a representar las condiciones a las que se sometería dicha obra y sus alrededores, y poder así, tomar medidas para paliar los efectos de estos fenómenos. En la comunidad andaluza es en la zona litoral donde se concentran los mayores problemas, siendo la provincia de Sevilla una de las más afectadas en los últimos años debido a las inundaciones que ocasionan graves problemas. Por ello se han llevado a cabo planes de limpieza en algunos ríos como el Guadaira y algunos arroyos, para evitar su desbordamiento, y se han realizado restauraciones en las infraestructuras dañadas. Dentro de la provincia sevillana, se ha elegido como zona de estudio la cuenca del Arroyo del Ríopudio, perteneciente a la Cuenca Hidrográfica del Guadalquivir, en la que se llevan haciendo obras de restauración del entorno del cauce desde 2008 hasta la actualidad. Existe un estudio realizado por el Ayuntamiento de Bormujos del año 2011 de esta zona, pero no incluye las últimas grandes avenidas ocurridas en los últimos años, por lo que se pretende comparar los resultados finales obtenidos con el mismo y actualizar algunos de ellos. Por otra parte, en la actualidad, la aportación de los programas informáticos al campo de la ingeniería cada vez es mayor, convirtiéndose en los modelos más fiables para la predicción de sucesos futuros. Sin embargo, la necesidad de obtención de datos hace que el proceso sea lento, y además algunos de los parámetros utilizados en los estudios no son demasiado precisos. Por ello, se realizan análisis de sensibilidad de algunos de ellos, como el tiempo de tránsito, obteniendo un abánico de resultados que se ajuste mejor a los fenómenos estudiados. En este estudio se ha observado la evolución de los caudales punta de los hidrogramas al variar los tiempos de retardo y los parámetros de Muskingum, como se verá más adelante. Como primeras conclusiones del trabajo realizado, se ha observado que la variación del tiempo de retardo no introduce grandes cambios ni en la forma ni en los valores de caudales del hidrograma, mientras que la elección de los parámetros de Muskingum sí genera mayores variaciones en los hidrogramas resultado. Como primer avance de los resultados numéricos, se han llegado a unos valores de unos 25 m3/s para un periodo de retorno de 10 años y de alrededor de 110 m3/s para un periodo de 500 años que, comparando con estudios previos, se observan pequeñas diferencias que pueden deberse a la elección de algunos parámetros utilizados, como los de Muskingum, o por la selección de las estaciones meteorológicas de las que se han tomado los datos como el tiempo de estudio de cada una. Por último, cabe destacar que en este trabajo se han manejado herramientas SIG para la creación de planos y mejor visualización de la zona afectada, hojas de cálculo en las que se ha trabajado todo el proceso matemático y estadístico del estudio y programas de propagación de caudales en los que se han podido simular las condiciones hidrológicas del cauce del río.

Civil engineering works are complex, because there are a lot of out of control elements, such as climatic factors (heavy rains, dries, frosts, etc) as natural disasters (earthquakes, hurricanes, etc). However, there are studies or predictions that may help represent the conditions that affect these works and its surroundings, and act accordingly to mitigate these effects. The highest problem in Andalucia is located in the coast environment. However, Seville has also been affected by some important floods. Due to this problem, some action plans have been activated and some structures have been restored. The area, in which this study is focused, is known as Riopudio River, located in the Hidrographic Watershed of Guadalquivir, where some restauration works have been done since 2008. There is a study realized by the Local Government of Bormujos in 2011, in which the strong storms of the last years are not included. That is one of the objective of this study, to analyse the differences of the results between both studies and to update the old ones. On the other hand, nowadays, the contribution of softwares to the engineering is very important, making these studies more reliable on future events predictions. However, the process is very slow and some parameters are not very accurate. Due to that fact, these parameters are analysed in depth in some studies, giving different values to evaluate how the solution changes. In these study, the lag time of the watersheds and the Muskingum parameters have been adjusted to observe the peak flow evolution. As a preview of the results, the peak flow for a return period of 500 years is 110 m3/s. Comparing previous studies, there are some small differences in the results which may be due to the chosen parameters, like Muskingum ones, or the meterological stations data. Finally, some GIS software have been used to represent the concerned area and make maps, spreadsheets have been used for the mathematical and stadistical part of the study, and a flow propagation software called HEC HMS has been used to make some time simulations.