ANEJO NÚM. 6: CLIMATOLOGÍA,
HIDROLOGÍA Y DRENAJE.
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ... 3 2. CLIMATOLOGÍA ... 4 2.1.INTRODUCCIÓN ... 4 2.2.PRECIPITACIONES ... 6 2.3.TERMOMETRÍA ... 92.4.METEOROS.DÍASDENIEVE,GRANIZOYTORMENTA,NIEBLA ... 12
2.5.INFORMACIÓNPLUVIOMÉTRICA ... 14
2.5.1. AJUSTE DE UNA LEY DE DISTRIBUCIÓN DE TIPO SQRT – ETMÁX... 14
2.5.2. AJUSTE DE UNA LEY DE DISTRIBUCIÓN DE GUMBEL ... 16
2.5.3. CONTRASTE DE LOS VALORES DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA ... 21
3. HIDROLOGÍA ... 22
3.1.DESCRIPCIÓNHIDROLÓGICADELAZONADEESTUDIO ... 22
3.2.DETERMINACIÓNDELVALORDEPRECIPITACIÓNMÁXIMADIARIA ... 22
3.3.CÁLCULODECAUDALES ... 23
3.4.TIEMPODECONCENTRACIÓN ... 24
3.5.INTENSIDADMEDIADEPRECIPITACIÓN ... 25
3.6.DETERMINACIÓNDELUMBRALDEESCORRENTÍAPO ... 25
3.7.COEFICIENTEDEESCORRENTÍA ... 29 3.8.COEFICIENTEDEUNIFORMIDAD ... 29 3.9.CAUDALESDEDISEÑO ... 29 4. DRENAJE ... 31 4.1.INTRODUCCIÓN ... 31 4.2.DRENAJETRANSVERSAL ... 34 4.2.1. DIMENSIONAMIENTO DE CANALIZACIONES ... 36 4.3.DRENAJELONGITUDINAL ... 38
4.3.2. DIMENSIONAMIENTO DE LAS CUNETAS ... 41
4.3.3. TUBOS Y CONDUCCIONES ... 44
4.3.4. ARQUETAS Y POZOS DE REGISTRO ... 44
APÉNDICE 1:CUENCAS
APÉNDICE 2:USOS DEL SUELO APÉNDICE 3: MAPA GEOLÓGICO
APÉNDICE 4: DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO DE LAS OBRAS DE DRENAJE
APÉNDICE 5: INFORMACIÓN DE INTERÉS RECOPILADA DEL PLAN HIDROLÓGICO DE LAS ISLAS BALEARES
1. Introducción
En este anexo se determinan los caudales de referencia originados por la lluvia en las cuencas interceptadas por el trazado de el condicionamiento de la carretera C-733 y sus accesos, y que servirá posteriormente de base para el dimensionado del drenaje longitudinal y transversal de la carretera.
La metodología de estudio consta de los puntos siguientes:
Caracterización climática de la zona de estudio.
Determinación de las precipitaciones máximas anuales en 24 h, correspondientes a diferentes periodos de retorno mediante el programa MAXPLU v1.0 y el estudio estadístico de las precipitaciones registradas en la estación meteorológica más cercana.
Determinación de los coeficientes de escorrentía de las cuencas, asignación de la precipitación y determinación de los caudales de diseño a desaguar por la plataforma de la carretera y sus márgenes.
El cálculo de caudales se ha realizado por el método de J.R. Témez (“Instrucción 5.2-IC. Drenaje Superficial”, de la Dirección general de Carreteras del Ministerio de Fomento).
Una vez calculado el caudal de diseño, se procede a realizar los cálculos hidráulicos.
Los documentos y publicaciones consultadas para la realización del presente anejo han sido los siguientes:
“Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (1999)”. Con esta publicación, la Dirección general de Carreteras proporciona de forma directa y para toda la Península, los datos de precipitación máxima a 24 horas para un cierto periodo de regreso. De esta forma, se simplifica el
hidrometeorológicos que precisan conocer la ley “precipitación-durada” y la determinación de la cual exige un trabajo considerable.
Instrucción de Carreteras 5.2-IC. “Drenaje Superficial”.
Instituto Nacional de Meteorología.
Se han consultado los datos termo-pluviométricos de las estaciones meteorológicas más cercanas a la zona objeto de estudio, resultando ser ésta la estación “Aeroport d’ Eivissa” (B954). Asimismo, los datos facilitados por el Centro Meteorológico Territorial de Illes Balears, se han completado con los datos recogidos en la “Guía Resumida del Clima en España” (1.997) del Ministerio de Medio Ambiente (Dirección General del Instituto Nacional de Meteorología) para la estación meteorológica B954 Ibiza “Aeropuerto San José” en el periodo 1.961-1.990, con objeto de poder realizar un tratamiento adecuado de todas las variables climáticas necesarias.
2. Climatología
2.1. Introducción
En este apartado se describen los datos climatológicos más representativos de la zona de estudio.
Para la caracterización climática se ha hecho uso de los datos de la estación meteorológica “Aeroport d’ Eivissa” (B954), que contiene un registro de datos comprendido entre los años 1.960-2.003. Esta estación es del tipo SPT, y se encuentra localizada a una altitud de 11 m, en las coordenadas UTM (x,y): 358600, 4304500.
La región climática correspondiente al área de estudio (clasificación del Atlas de España, Aguilar, 1.993), se encuadra dentro de la Iberia Parda (clima
mediterráneo levante), y atendiendo a la regionalización climática de Köppen
realizada en ese mismo Atlas, el clima de la zona de estudio se clasifica como
Mediterráneo de verano cálido.
La caracterización climática de Papadakis recogida en los Mapas de Cultivos y Aprovechamientos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación lo definen como Mediterráneo seco con unos inviernos tipo Citrus y unos veranos tipo Algodón menos cálido.
El clima de la isla de Ibiza viene dado por su situación zonal en el Mediterráneo, lo que unido a la influencia de la masa de aire tropical continental del Sáhara dan lugar una pluviosidad inferior a los 500 mm anuales.
Una de las características principales el clima de Ibiza es la distribución estacional de las precipitaciones, que se concentran en su mayoría durante el otoño, justo después de la sequía estival (julio-septiembre).
El valor de la precipitación media anual oscila entre los 400 y los 500 mm, como se aprecia en el gráfico de precipitaciones medias anuales que se adjunta a continuación y en la tabla adjunta de datos pluviométricos obtenidos.
A continuación, se incluye un resumen de los parámetros de pluviometría más significativos para las estaciones consultadas, incluyendo los correspondientes a esta zona.
Parámetros climáticos. Pluviometría.
PLUVIOMETRÍA Aeroport d’Eivissa B954
Precipitación media
anual (mm) 421,0 Nº medio anual de
días de lluvia 87,6
Las lluvias son escasas y el periodo de lluvias se encuentra concentrado mayoritariamente durante el otoño.
ÁREA DE ESTUDIO
El carácter cálido de la región de estudio se manifiesta asimismo en las temperaturas, con una media anual que oscila entre los 16 y los 17 ºC, tal y como se muestra en el gráfico que se adjunta a continuación.
En la tabla de la página siguiente, se incluye un resumen de los parámetros de termometría más significativos.
Parámetros climáticos. Termometría.
TERMOMETRÍA Aeroport d’Eivissa B954 Temperatura media anual (ºC) 18,0 Temperatura máxima absoluta (ºC) 36,6 Temperatura mínima absoluta (ºC) -2,0 Temperatura máxima media (ºC) 21,9 Temperatura mínima media (ºC) 14,0 Oscilación verano-invierno de Tas medias (ºC) 12,0 Humedad relativa media en enero (%) 75,1 Humedad relativa media en julio (%) 67,5 Nº medio anual de horas de sol 2.771,6
En cuanto al viento, la dirección predominante es el este, tal y como se muestra en la figura que se adjunta a continuación.
ÁREA DE ESTUDIO
2.2. Precipitaciones
A continuación, se realiza un análisis de las precipitaciones registradas. Las tablas siguientes muestran los valores de precipitación máxima registrados en la estación meteorológica B954: Año P máx. diaria 1960 88,4 1961 40,8 1962 43,0 1963 41,8 1964 60,4 1965 21,6 1966 46,0 1967 92,6 1968 45,9 1969 73,7 1970 72,4 1971 63,4 1972 61,8 1973 92,1 1974 30,6 1975 129,4 1976 27,5 1977 130,4 1978 53,7 1979 77,3 1980 57,5 1981 78,0 1982 85,3 1983 26,2 1984 30,0 1985 73,6 1986 39,8 1987 28,5 1988 22,8 1989 53,5 ÁREA DE ESTUDIO
Año P máx. diaria 1990 52,6 1991 74,4 1992 109,2 1993 55,9 1994 53,0 1995 52,1 1996 136,6 1997 54,5 1998 72,7 1999 35,5 2000 62,4 2001 74,2 2002 58,1 2003 82,3
Pluviometría. B954 “Aeroport d’Eivissa”.
SERIE DE PRECIPITACIONES (B954 AEROPORT D'EIVISSA) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Año Pr ecip it ació n (mm ) P máx diaria
Pluviometría. Precipitación media mensual y anual (mm).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 34,0 28,0 39,0 37,0 24,0 14,0 6,0 26,0 42,0 66,0 49,0 56,0 421,0
Pluviometría. Precipitación máxima diaria (mm/día).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 64,1 49,0 85,3 63,3 58,7 88,4 77,3 78,0 136,6 129,4 73,6 72,7 147,0
Pluviometría. Nº medio mensual y anual de días de lluvia.
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
A raíz de los datos anteriores, se obtiene que la precipitación media anual es de 421 mm para la estación B954 “Aeroport d’Eivissa”.
Con respecto a la precipitación media mensual, ésta oscila entre los 6 mm de julio y los 66 mm de octubre. Puede observarse que el periodo de lluvias es bastante irregular, concentrándose éstas en el otoño y a comienzos del invierno, superándose los 42 mm en los meses de septiembre a diciembre. En lo referente al de precipitaciones anuales, hay que señalar que el rango de precipitaciones medias anuales más habitual es el comprendido entre los 400 y 500 mm.
El número medio anual de días de lluvia es de 87,6 días de la estación B954 “Aeroport d’Eivissa”. Ello supone que llueve tan solo en torno a una cuarta parte del año y las lluvias se concentran fundamentalmente en los meses de octubre a abril.
Del análisis del gráfico de frecuencia de precipitación máxima mensual se desprende que ésta se produce mayoritariamente en el mes de octubre, siguiéndole los meses de septiembre, diciembre y noviembre. El resto de la frecuencia se la reparten los meses de enero, febrero, junio, abril y agosto, siendo despreciable dicha frecuencia en los meses de marzo, mayo y julio.
Por último, hay que destacar la máxima precipitación registrada en un día, que toma un valor de 136,6 mm se registró en octubre de 1.996.
2.3. Termometría
De manera análoga, a continuación, se presentan una serie de tablas y gráficos que permitirán realizar un desarrollo pormenorizado de la termometría de la zona de estudio.
Termometría. B954 “Aeroport d’Eivissa”.
Año T media T máx. absoluta T mín. absoluta T media máxima T media mínima 1963 17,5 33,0 -1,0 21,1 13,9 1964 18,0 33,0 1,2 21,9 14,1 1965 17,5 34,4 -2,0 21,4 13,7 1966 17,8 35,6 3,0 21,5 14,2 1967 17,8 34,6 1,8 21,7 13,9 1968 17,9 35,0 1,6 21,7 14,1 1969 17,4 35,0 2,4 21,0 13,7 1970 17,7 34,6 1,4 21,9 13,6 1971 17,5 34,2 1,4 21,5 13,5 1972 16,9 32,4 2,0 20,8 13,1 1973 17,1 32,6 2,6 21,1 13,1 1974 17,1 32,2 2,4 21,1 13,2 1975 17,3 34,2 3,4 21,3 13,2 1976 17,1 33,4 2,2 21,1 13,1 1977 17,4 30,0 2,0 21,2 13,6 1978 17,4 32,2 2,2 21,2 13,6 1979 17,6 33,0 3,6 21,4 13,9 1980 17,3 32,6 2,4 21,1 13,5 1981 17,9 33,8 2,0 21,7 14,2 1982 18,4 36,4 3,6 22,1 14,6 1983 18,1 36,4 0,2 22,1 14,2 1984 17,3 33,4 1,0 21,2 13,4 1985 17,9 34,0 -0,8 21,7 14,1 1986 18,1 35,8 1,6 22,0 14,2 1987 18,4 35,2 2,2 22,2 14,6
Año T media T máx. absoluta T mín. absoluta T media máxima T media mínima 1991 17,9 34,6 1,0 21,8 14,0 1992 18,1 34,0 4,2 21,7 14,5 1993 18,0 34,8 2,2 21,8 14,3 1994 18,6 36,2 3,0 22,7 14,6 1995 18,6 35,4 2,4 22,6 14,6 1996 17,9 35,0 1,4 21,9 14,0 1997 18,8 34,0 3,9 22,8 14,8 1998 18,4 34,4 3,4 22,6 14,3 1999 18,6 34,0 1,8 22,8 14,4 2000 18,5 36,6 2,0 22,8 14,3 2001 18,7 33,3 2,0 22,8 14,7 2002 18,5 33,3 0,0 22,4 14,5 2003 18,8 36,5 1,4 22,8 14,9
Termometría. Temperatura media mensual y anual (C).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 11,9 12,1 13,3 15,0 18,2 22,0 25,1 25,9 23,5 19,8 15,7 13,0 18,0
Termometría. Temperatura máxima absoluta (C).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 23,8 23,5 26,5 27,8 30,4 36,5 36,6 36,6 34,6 31,2 27,2 23,0 36,6
Termometría. Temperatura mínima absoluta (C).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 -1,0 -2,0 0,8 0,0 7,0 10,0 14,0 11,0 11,4 6,4 1,0 1,8 -2,0
Termometría. Temperatura media de las máximas (C).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 15,5 15,8 17,2 19,1 22,3 26,2 29,3 30,0 27,5 23,6 19,3 16,5 21,9
Termometría. Temperatura media de las mínimas (C).
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 8,3 8,4 9,3 10,9 14,2 17,8 20,8 21,8 19,5 16,0 12,1 9,5 14,0
Termometría. Oscilación verano-invierno (C).
Estación Verano Invierno Oscilación
El valor de la temperatura media anual se sitúa en 18C. La temperatura media mensual alcanza un valor mínimo de 11,9ºC en el mes de enero, elevándose hasta los 25,9ºC producidos en el mes de agosto. La oscilación de temperaturas de verano a invierno toma un valor de 12,ºC.
Las temperaturas medias mensuales en el periodo estival son altas, manteniéndose por encima de 22ºC durante los meses de junio a septiembre. Por otra parte, la temperatura media en invierno se sitúa en torno a los 12,3ºC.
Hay que destacar el valor máximo de temperatura de 36,6C en el mes de agosto y el valor mínimo absoluto de –2 C alcanzado en febrero.
2.4. Meteoros. Días de nieve, granizo y tormenta,
niebla
A continuación, se adjuntan los datos de nieve, granizo, tormenta y niebla recogidos de la estación B954 “Aeroport d’Eivissa” consideradas en la zona de estudio.
De su análisis se desprende que la presencia de nieve en el área de estudio es casi nula. Asimismo, el granizo suele ser también poco habitual.
Las tormentas son más frecuentes, produciéndose mayoritariamente en los meses de agosto a noviembre, y su ocurrencia es de 14,4 días de media anual.
Con menor frecuencia se presentan los días de niebla en la zona (en torno a 6,3 días de media anual), que se distribuyen a lo largo de todo el año, con valores máximos en el periodo comprendido entre enero y abril.
Número medio de días de Nieve.
Estacione
s Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 0,1 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,4
Número medio de días de Granizo.
Estacione
s Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 1,5
Número medio de días de Tormenta.
Estacione
s Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
B954 0,6 0,4 0,5 1,0 1,1 1,4 0,4 1,5 2,4 2,8 1,4 0,9 14,4
Número medio de días de Niebla.
Estacione
s Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
2.5. Información pluviométrica
En el presente apartado se recogen todos aquellos datos pluviométricos de la zona de estudio necesarios para el posterior dimensionamiento de las obras de drenaje. Se han empleado dos métodos para obtener las precipitaciones máximas diarias correspondientes a los diferentes periodos de retorno (2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 años):
1. Ajuste de una ley de distribución de tipo SQRT-ETmáx a los valores de
las series de registros de precipitaciones máximas diarias recogidos en las estaciones pluviométricas seleccionadas.
2. Ajuste de una ley de distribución de tipo Gumbel a los valores de las series de registros de precipitaciones máximas diarias recogidos en las estaciones pluviométricas seleccionadas.
2.5.1. Ajuste de una ley de distribución de tipo SQRT –
ETmáx
La distribución “SQRT-Exponencial Type Distribution of Maximun” (Etoh, T. et al, 1.986) es aplicada por el Centro de Estudios Hidrológicos del CEDEX. La ley de distribución SQRT-ETmáx es una ley con dos parámetros basada exclusivamente en
datos locales. Se ajusta por el método de la máxima verosimilitud y presenta una gran estabilidad ante nuevos datos. Su formulación es la siguiente:
x e x
e
x
F
(
)
(1 ) [1] donde:F(x) Probabilidad o frecuencia de ocurrencia de una determinada
tormenta.
x Precipitación máxima para cada periodo de retorno.
y Parámetros de escala y frecuencia, respectivamente. Definen la ley y deben ser ajustados a los datos existentes.
La función logarítmica de máxima verosimilitud L tiene la siguiente expresión:
ln ( ) 1
N i i x f L [2] ( ) ( ) 1 ) ( h x F x e x f [3] x e x h 2 ) ( [4]Para obtener los parámetros y se deriva la expresión [2] y se iguala a cero. De esta forma se obtiene:
N i x i N i i i e x N x 1 ) 1 ( ) 2 ( ) ( [5]Realizando sucesivas sustituciones se llega a:
)
2
1
ln(
1 ) 1 (
N i e x x xe
e
e
L
[6]El valor del parámetro de frecuencia es aquél que maximiza la función de máxima verosimilitud L. Con este valor de se puede obtener el parámetro de escala , con lo que la ley queda ajustada a la serie, obteniéndose las precipitaciones asociadas a cada periodo de retorno.
La frecuencia de representación utilizada en la representación gráfica de los datos es la de Hazen: N n x F 2 1 2 ) (
En las páginas siguientes, se incluyen los resultados obtenidos de la aplicación de este método a los datos disponibles.
Nº Orden Año Lluvia (mm/24h) Lluvia (mm/h) (2n-1)/2N 1 1960 88,4 3,68 1,14 2 1961 40,8 1,70 3,41 3 1962 43,0 1,79 5,68 4 1963 41,8 1,74 7,95 5 1964 60,4 2,52 10,23 6 1965 21,6 0,90 12,50 7 1966 46,0 1,92 14,77 8 1967 92,6 3,86 17,05 9 1968 45,9 1,91 19,32 10 1969 73,7 3,07 21,59 11 1970 72,4 3,02 23,86 12 1971 63,4 2,64 26,14 13 1972 61,8 2,58 28,41 14 1973 92,1 3,84 30,68 15 1974 30,6 1,28 32,95 16 1975 129,4 5,39 35,23 17 1976 27,5 1,15 37,50 18 1977 130,4 5,43 39,77 19 1978 53,7 2,24 42,05 20 1979 77,3 3,22 44,32 21 1980 57,5 2,40 46,59 22 1981 78,0 3,25 48,86 23 1982 85,3 3,55 51,14 24 1983 26,2 1,09 53,41 25 1984 30,0 1,25 55,68 26 1985 73,6 3,07 57,95 27 1986 39,8 1,66 60,23 28 1987 28,5 1,19 62,50 29 1988 22,8 0,95 64,77 30 1989 53,5 2,23 67,05 31 1990 52,6 2,19 69,32 32 1991 74,4 3,10 71,59 33 1992 109,2 4,55 73,86 34 1993 55,9 2,33 76,14 35 1994 53,0 2,21 78,41 36 1995 52,1 2,17 80,68 37 1996 136,6 5,69 82,95 38 1997 54,5 2,27 85,23 39 1998 72,7 3,03 87,50 40 1999 35,5 1,48 89,77 41 2000 62,4 2,60 92,05 42 2001 74,2 3,09 94,32 43 2002 58,1 2,42 96,59 44 2003 82,3 3,43 98,86 2761,50 115,06 2200,00 62,76 2,62 791,02 0 B=0,592704492387162 L=32,6530246229413
Parámetros del ajuste: Suma: Media: Desviación Típica:
Estación B954 Aeroport d' Eivissa:
2 0,500 56,06 5 0,800 84,44 10 0,900 105,97 20 0,950 128,63 25 0,960 136,23 50 0,980 160,85 100 0,990 187,12 500 0,998 254,69 1000 0,999 286,70 Periodo de Retorno (T años) Probabilidad (%) Precipitación máxima diaria (mm) Ajuste SQRT-ETmáx Estación: B954 "Aeroport d'Eivissa"
0 50 100 150 200 250 300 350 1 10 100 1000
Periodo de Retorno (Escala Logarítmica)
P rec ip it ac ió n m á x . di ari a (m m )
2.5.2. Ajuste de una ley de distribución de Gumbel
Buscando un ajuste óptimo se utilizan diferentes métodos, seleccionando aquél que dá un mejor resultado.
Una primera posibilidad es el ajuste por el método de Ven te Chow, según el cual la precipitación asociada a un periodo de retorno PT, puede ponerse de la
forma: S K P PT T donde:
P Media de la serie de precipitaciones diarias máximas.
S Desviación típica de la serie de precipitaciones máximas diarias.
KT Factor de frecuencia, cuya expresión es:
n n T S y y K siendo:
y Variable reducida función del periodo de retorno T.
yn, Sn Media y desviación típica de la variable reducida
(variables función de la longitud de la serie de precipitaciones máximas, que dependen solamente del número de años de la serie).
Para los periodos de retorno más usuales, la variable reducida presenta los valores indicados en la tabla siguiente:
Variable reducida asociada a cada periodo de retorno.
T y 2 0,367 5 1,500 10 2,250 25 3,199 50 3,902 100 4,600 500 6,214 1000 6,907
Con vistas a comprobar la bondad del ajuste a la ley de Gumbel por el método de Ven te Chow, se ha utilizado el test de Kolmogorov, que da como resultado la probabilidad de certeza al admitir los valores de la serie como pertenecientes a la distribución ajustada.
El test consiste en lo siguiente:
Sea Fn(x) la función de distribución de dicha muestra.
Sea F(x) la función de distribución de una ley de probabilidad.
Se hace la hipótesis de que la muestra Fn(x) responde a la ley de probabilidad F(x).
Para admitir o rechazar esta hipótesis, el test de Kolmogorov calcula el valor máximo de la diferencia entre la función de distribución de la muestra y la de la ley de probabilidad. ) ( ) ( max Fn x F x Dn
Se calcula la variable de la distribución de Kolmogorov
Dn n
y se determina el valor de la función de distribución de Kolmogorov K(z). La probabilidad de certeza es 1K(z).
El ajuste de la distribución de Gumbel se ha realizado para periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 años, calculando las precipitaciones máximas diarias en 24 horas.
Los resultados de dicho ajuste de Gumbel (media y desviación típica de la serie de datos, valores del factor de frecuencia KT para los distintos periodos de
retorno, precipitación máxima diaria asociada a cada periodo de retorno, etc.), así como la comprobación de la bondad del mismo mediante la aplicación del test de Kolmogorov, se muestran en las páginas siguientes.
Del análisis de los resultados obtenidos se comprueba que el ajuste realizado es válido para las dos series de datos.
ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA B954 AEROPORT D'EIVISSA Año Precipitación máxima en 24 h (mm) 1960 88,4 657,3396746 Número de años 44 1961 40,8 482,3014928 Media (mm) 62,761 1962 43,0 390,5114928 Desviación Típica 27,804 1963 41,8 439,3787655 Media V.R. 0,546 1964 60,4 5,576038223 Desv. Típica V.R. 1,150 1965 21,6 1694,257856 1966 46,0 280,943311
1967 92,6 890,34422 Periodo de retorno T (años) 2 5 10 25 50 100 500 1000
1968 45,9 284,3055837 Variable reducida 0,367 1,500 2,250 3,199 3,902 4,600 6,214 6,907 1969 73,7 119,6537655 Precipitación máxima (mm) 58,43 85,83 103,98 126,90 143,91 160,79 199,81 216,58 1970 72,4 92,90331095 1971 63,4 0,407856405 1972 61,8 0,924220041 1973 92,1 860,7555837 1974 30,6 1034,353311 1975 129,4 4440,707856 1976 27,5 1243,363765 1977 130,4 4574,985129 1978 53,7 82,10831095 1979 77,3 211,3719473 1980 57,5 27,68194731 1981 78,0 232,2160382 1982 85,3 507,9901291 1983 26,2 1336,733311 1984 30,0 1073,306947 1985 73,6 117,4760382 1986 39,8 527,22422 1987 28,5 1173,841038 1988 22,8 1596,910584 1989 53,5 85,7728564 1990 52,6 103,253311 1991 74,4 135,4578564 1992 109,2 2156,546947 1993 55,9 47,07831095 1994 53,0 95,28422004 1995 52,1 113,6646746 1996 136,6 5452,14422 1997 54,5 68,25012913 1998 72,7 98,77649277 1999 35,5 743,1819473 2000 62,4 0,130583678 2001 74,2 130,8424019 2002 58,1 21,72831095 2003 82,3 381,758311 34013,74432 27,80359048
T y Año Precipitación máxima en 24 h (mm) Nº años Media de la serie de precipitaciones P Desviación típica de la serie de precipitaciones S 2 0,367 1960 88,4 5 1,500 1961 40,8 10 2,250 1962 43,0 25 3,199 1963 41,8 50 3,902 1964 60,4 100 4,600 1965 21,6 500 6,214 1966 46,0 1000 6,907 1967 92,6 1968 45,9 1969 73,7 1970 72,4 1971 63,4 1972 61,8 1973 92,1 1974 30,6 1975 129,4 1976 27,5 1977 130,4 1978 53,7 1979 77,3 1980 57,5 1981 78,0 1982 85,3 2 -0,1557 1983 26,2 5 0,8296 1984 30,0 10 1,4817 1985 73,6 25 2,3070 1986 39,8 50 2,9183 1987 28,5 100 3,5252 1988 22,8 500 4,9287 1989 53,5 1000 5,5313 1990 52,6 1991 74,4 1992 109,2 1993 55,9 1994 53,0 1995 52,1 1996 136,6 1997 54,5 1998 72,7 1999 35,5 10 44 62,761 KT = (y - yn)/Sn Sn 1,150 T KT 27,804 n yn 44 0,546 50 100 500
ESTUDIO ESTADÍSTICO DE PLUVIOMETRÍA: AJUSTE DE GUMBEL
2 5 Precipitación máxima diaria (mm) Periodo de retorno T (años) PT = P + KT x S "B954 AEROPORT D'EIVISSA" 1000 58,43 85,83 126,90 103,98 143,91 160,79 199,81 216,58 25
TEST DE KOLMOGOROV B954 AEROPORT D'EIVISSA Año Precipitación máxima en 24 h (mm) Precipitaciones ordenadas (mm) Frecuencia (XI-Xm)/S Orden Variable reducida (X-Xn) 2 Y=alf(x-u) Frecuencia F(x)-Fn(x) 1960 88,4 21,6 0,023 -1,480 1 -1,337 3,544 -1,157 0,04 0,019 1961 40,8 22,8 0,045 -1,437 2 -1,136 2,828 -1,107 0,05 0,003 1962 43,0 26,2 0,068 -1,315 3 -0,996 2,378 -0,966 0,07 0,004 1963 41,8 27,5 0,091 -1,268 4 -0,884 2,044 -0,913 0,08 0,008 1964 60,4 28,5 0,114 -1,232 5 -0,787 1,777 -0,871 0,09 0,022 1965 21,6 30,0 0,136 -1,178 6 -0,701 1,553 -0,809 0,11 0,031 1966 46,0 30,6 0,159 -1,157 7 -0,621 1,361 -0,784 0,11 0,047 1967 92,6 35,5 0,182 -0,980 8 -0,547 1,193 -0,582 0,17 0,015 1968 45,9 39,8 0,205 -0,826 9 -0,476 1,044 -0,404 0,22 0,019 1969 73,7 40,8 0,227 -0,790 10 -0,408 0,910 -0,362 0,24 0,010 1970 72,4 41,8 0,250 -0,754 11 -0,343 0,789 -0,321 0,25 0,002 1971 63,4 43,0 0,273 -0,711 12 -0,279 0,680 -0,271 0,27 0,003 1972 61,8 45,9 0,295 -0,606 13 -0,216 0,581 -0,152 0,31 0,017 1973 92,1 46,0 0,318 -0,603 14 -0,155 0,491 -0,147 0,31 0,004 1974 30,6 52,1 0,341 -0,383 15 -0,094 0,409 0,105 0,41 0,065 1975 129,4 52,6 0,364 -0,365 16 -0,034 0,336 0,126 0,41 0,050 1976 27,5 53,0 0,386 -0,351 17 0,027 0,269 0,142 0,42 0,034 1977 130,4 53,5 0,409 -0,333 18 0,087 0,210 0,163 0,43 0,018 1978 53,7 53,7 0,432 -0,326 19 0,148 0,158 0,171 0,43 0,001 1979 77,3 54,5 0,455 -0,297 20 0,210 0,113 0,204 0,44 0,012 1980 57,5 55,9 0,477 -0,247 21 0,272 0,075 0,262 0,46 0,014 1981 78,0 57,5 0,500 -0,189 22 0,335 0,045 0,328 0,49 0,013 1982 85,3 58,1 0,523 -0,168 23 0,399 0,022 0,353 0,50 0,027 1983 26,2 60,4 0,545 -0,085 24 0,464 0,007 0,448 0,53 0,018 1984 30,0 61,8 0,568 -0,035 25 0,531 0,000 0,506 0,55 0,021 1985 73,6 62,4 0,591 -0,013 26 0,600 0,003 0,531 0,56 0,036 1986 39,8 63,4 0,614 0,023 27 0,672 0,016 0,572 0,57 0,045 1987 28,5 72,4 0,636 0,347 28 0,746 0,040 0,944 0,68 0,041 1988 22,8 72,7 0,659 0,357 29 0,822 0,077 0,957 0,68 0,022 1989 53,5 73,6 0,682 0,390 30 0,903 0,127 0,994 0,69 0,009 1990 52,6 73,7 0,705 0,393 31 0,987 0,195 0,998 0,69 0,013 1991 74,4 74,2 0,727 0,411 32 1,076 0,281 1,019 0,70 0,030 1992 109,2 74,4 0,750 0,419 33 1,171 0,390 1,027 0,70 0,051 1993 55,9 77,3 0,773 0,523 34 1,272 0,527 1,147 0,73 0,045 1994 53,0 78,0 0,795 0,548 35 1,381 0,698 1,176 0,73 0,061 1995 52,1 82,3 0,818 0,703 36 1,500 0,910 1,354 0,77 0,046 1996 136,6 85,3 0,841 0,811 37 1,631 1,178 1,478 0,80 0,045 1997 54,5 88,4 0,864 0,922 38 1,777 1,517 1,606 0,82 0,045 1998 72,7 92,1 0,886 1,055 39 1,944 1,956 1,759 0,84 0,045 1999 35,5 92,6 0,909 1,073 40 2,139 2,538 1,780 0,84 0,064 2000 62,4 109,2 0,932 1,670 41 2,374 3,343 2,466 0,92 0,013 2001 74,2 129,4 0,955 2,397 42 2,674 4,528 3,302 0,96 0,009 2002 58,1 130,4 0,977 2,433 43 3,091 6,477 3,343 0,97 0,012 2003 82,3 136,6 1,000 2,656 44 3,795 10,560 3,600 0,97 0,027 58,179 Media 0,546 0,065 Desv. Típica 1,150
2.5.3. Contraste de los valores de precipitación máxima
diaria
Tomando como referencia los valores calculados, en el presente punto se realiza un contraste de los resultados obtenidos empleando los citados métodos. Para ello, en las estaciones seleccionadas, se ha comparado el valor deducido por ambos métodos estadísticos (ajuste de Gumbel y de tipo SQRT-ETmáx). Dicho
estudio comparativo se adjunta a continuación en forma de tablas.
A la vista de los resultados, se puede decir que, en general, la ley de distribución de Gumbel ofrece valores mayores que el ajuste de una distribución de tipo SQRT-ETmáx para periodos de retorno bajos, mientras que la distribución de
tipo SQRT-ETmáx ofrece valores mayores que el otro método para periodos de
retorno altos.
De acuerdo con el análisis realizado, se ha decidido elegir, para cada estación y periodo de retorno, la precipitación máxima más desfavorable de entre los dos métodos mencionados, de modo que el valor seleccionado sea el más conservador y siempre se esté del lado de la seguridad.
Los valores de precipitación máxima diaria adoptados para el cálculo, según los criterios expuestos, quedan recogidos en la última columna de la tablas del estudio comparativo efectuado que se incluye a continuación.
Contraste de los valores de la precipitación máxima diaria.
SQRT-ETmáx Gumbel 2 56,06 58,43 58,43 5 84,44 85,83 85,83 10 105,97 103,98 105,97 25 136,23 126,90 136,23 50 160,85 143,91 160,85 100 187,12 160,79 187,12 500 254,69 199,81 254,69 1000 286,70 216,58 286,70
Precipitación máxima diaria Pd (mm) Periodo de Retorno T (años) Precipitación máxima diaria adoptada Pd (mm) ESTACIÓN B954: "AEROPORT D'EIVISSA"
3. Hidrología
En el presente apartado se recogen todos aquellos datos pluviométricos de la zona de estudio para el posterior dimensionado del drenaje de la mejora la carretera objeto del estudio.
3.1. Descripción hidrológica de la zona de estudio
En la isla de Ibiza no se puede hablar de ningún curso permanente de agua debido al reducido tamaño de las cuencas hidrográficas, a la irregularidad de las precipitaciones y a las características hidrogeológicas del terreno. La mayoría de los cauces de la isla permanecen secos casi todo el año, salvo aquéllos que reciben aportaciones de manantiales o únicamente cuando hay precipitaciones con cierta intensidad horaria.
En la zona de estudio no existe ningún cauce que transporte agua continuamente, limitándose éstos a la conducción temporal de agua tras importantes lluvias. No hay ninguna vaguada que pueda considerarse como un curso de agua permanente. Además, la permeabilidad del terreno provoca que las precipitaciones tengan que ser de cierta importancia para que los cauces secos comiencen a conducir agua.
Como curso más importante de agua en la zona de estudio se puede señalar el Torrent de Labritja, el Torrent des Vildo, Torrent de ses Murtes i el Torrent de Santa Eulàlia.
Según se recoge en el texto del Plan Hidrológico de las Islas Baleares aprobado por el Consejo del Agua de Baleares, las cuencas hidrológicas de los principales cauces que cruzan el área de estudio no son cuencas aforadas, ya que la isla de Ibiza no dispone de ninguna estación de aforo.
No obstante, y con objeto de recabar información sobre avenidas e inundaciones en el ámbito de estudio, se ha consultado el citado Plan Hidrológico, y se han recopilado los criterios básicos a tener en cuenta desde el punto de vista hidrológico y de drenaje. Dichos aspectos se presentan en el “Apéndice 5:
Información de interés recopilada del Plan Hidrológico de las Islas Baleares”
incluido al final de este anejo
3.2.
Determinación del valor de precipitación
máxima diaria
En el apartado anterior de climatología, se ha determinado la precipitación máxima diaria para diferentes períodos de retorno. Estos valores han sido contrastados con los obtenidos a través del programa informático MAXPLUWIN v.1.0, a partir del que se pueden estimar los valores de precipitaciones máximas diarias.
El valor de precipitación máxima diaria considerado para el dimensionado de las obras de drenaje se obtiene tomando el valor más grande (valor pésimo) de los obtenidos con los dos métodos anteriores para cada periodo de retorno considerado.
El análisis realizado mediante el programa MAXPLUWIN v1.0 permite obtener los siguientes datos:
Valor medio de la máxima precipitación diaria anual y del Coeficiente de Variación Cv.
Estimación de la precipitación diaria máxima correspondiente a diferentes periodos de retorno, partiendo del valor de su media y su coeficiente de variación, asumiendo una distribución SQRT-ET max..
Los datos de entrada necesarios son los siguientes:
Elección del sistema de coordenadas (Geográficas o UTM, especificando en este caso el huso en qué se encuentra: 29,30 o 31).
Posición del punto dónde se quiere calcular la precipitación:
Latitud / Coordenada Y.
Periodo de retorno.
El Programa genera el siguiente listado de salida:
Longitud.
Latitud.
Valor medio de la máxima precipitación diaria anual (Pm).
Coeficiente de variación (Cv).
Precipitación diaria máxima correspondiente a diferentes periodos de retorno (Pt), partiendo del valor de su media y su coeficiente de variación, asumiendo una distribución SQRT-TE max.
A continuación se adjunta la mesa de datos de entrada y la de salida de datos generados por el programa.
Valores de la precipitación máxima diaria según MAXPLUWIN. MAXPLUWIN
DATOS DE ENTRADA DATOS DE SALIDA
X (UTM) Y (UTM) HUSO T (anys) Pm (mm/dia) Cv Pt (mm/dia)
369040 4320974 30 5 43 0,313 52 369040 4320974 30 10 43 0,313 60 369040 4320974 30 25 43 0,313 71 369040 4320974 30 50 43 0,313 80 369040 4320974 30 100 43 0,313 89 369040 4320974 30 500 43 0,313 113
Los valores finalmente escogidos por llevar a cabo el dimensionado de las obras de drenaje quedan reflejados al cuadro siguiente:
T=5 años T=10 años T=25 años T=50 años T=100 años T=500 años
MAXPLUWIN 52,0 60,0 71,0 80,0 89,0 113,0
Estación 85,8 106,0 136,2 160,9 187,1 254,7
Valor escogido (mm) 85,8 106,0 136,2 160,9 187,1 254,7
Como se refleja en la tabla anterior, los valores obtenidos del ajuste estadístico de los datos de precipitación de la estación meteorológica resultan más desfavorables que los de los obtenidos con el programa MAXPLUWIN
3.3. Cálculo de caudales
El estudio hidrológico del ámbito de estudio que se realiza a continuación tiene como objetivo determinar los caudales máximos de avenida necesarios para el diseño de las obras de drenaje, a partir de los datos de precipitaciones recogidos y la caracterización de las cuencas interceptadas.
Los cálculos hidrológicos efectuados siguen las recomendaciones de la vigente “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial” del M.O.P.U. (1.990) y el resto de publicaciones específicas para el cálculo de caudales máximos en cuencas naturales (“Método Hidrometeorológico de J. R. Témez para el Cálculo de Caudales” (versión de la Dirección General de Carreteras de España, 1.991), etc.).
El cálculo de caudales máximos se ha realizado aplicando la versión modificada del método hidrometeorológico de la “Instrucción 5.2.-I.C.” propuesta por J. R. Témez en 1.991 para la Dirección General de Carreteras (método aplicable en cuencas de hasta 3.000 Km2 de extensión y tiempos de concentración de hasta 24 horas).
Este método amplía el campo de aplicación del método racional puesto que se considera el efecto de la no uniformidad de las lluvias mediante un coeficiente de uniformidad, y se mejora la estimación del coeficiente de escorrentía (nuevas leyes del coeficiente de escorrentía). De este modo, se admiten variaciones en el reparto temporal de la lluvia neta que favorecen el desarrollo de los caudales punta, y solucionan el problema que planteaba la antigua hipótesis de lluvia neta constante
El coeficiente de uniformidad representa el cociente entre los caudales punta en el caso de suponer lluvia neta variable y en el caso de considerarla constante dentro del intervalo de cálculo de duración igual al tiempo de concentración de la cuenca en cuestión.
La formulación propuesta por J. R. Témez para el cálculo de caudales máximos es la recogida en una comunicación al XXIV Congreso de la Asociación Internacional de Investigaciones Hidráulicas y reproducida en lengua castellana en el nº82 de la revista “Ingeniería Civil”. Según dicha formulación, el caudal punta de avenida en el punto de cruce de una vaguada con el trazado, para un periodo de retorno dado, se obtiene mediante la expresión:
6 , 3 A I C K Q donde:
Q Caudal punta correspondiente a un determinado periodo de retorno (m3/s).
I Máxima intensidad media de precipitación, correspondiente al periodo de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración (mm/h).
A Superficie de la cuenca (Km2).
C Coeficiente de escorrentía.
K Coeficiente de uniformidad
3.4. Tiempo de concentración
Como ya se ha explicado anteriormente, con objeto de determinar el tiempo de concentración asociado a cada cuenca se ha utilizado, en el caso de cauces definidos, la fórmula: 76 , 0 25 , 0 C j L 3 , 0 T donde:
Tc Tiempo de concentración (horas).
L Longitud del cauce principal (Km).
j Pendiente media del cauce principal (en tanto por uno)
La no simultaneidad de las precipitaciones máximas de un mismo periodo de retorno en todos los puntos de la superficie de una cuenca, provoca que la estimación de la lluvia para los cálculos hidrológicos sobre un determinado área se realice sobre un área igual o menor que el correspondiente valor calculado. Para ello, se emplea un factor reductor de las lluvias diarias que permite obtener dichos valores reales.
De este modo, el valor de las precipitaciones máximas diarias Pd previamente
estimadas se ve afectado por el citado factor reductor de las lluvias diarias, según las siguientes expresiones:
15 A log 1 P Pd* d para A 1 Km2 Pd* = Pd para A < 1 Km2 donde:
Pd* Precipitación máxima diaria modificada correspondiente a un
periodo de retorno T (en mm).
Pd Precipitación máxima diaria correspondiente a un periodo de
retorno T (en mm).
Los valores de precipitación máxima diaria modificada por la afección del factor de simultaneidad o factor reductor de las lluvias diarias Pd*, se recogen en la
tabla de cálculo de caudales de diseño recogida en el apartado 5.4.4.7.
3.5. Intensidad media de precipitación
En relación con la intensidad media de precipitación, a efectos de cálculo, el aguacero quedará definido por la intensidad de precipitación media I (mm/h), que para cada periodo de retorno considerado, será función de la duración del intervalo considerado y de la intensidad de precipitación media diaria (Pd*/24).
La duración del intervalo que se considera en los cálculos de la intensidad de precipitación media es igual al tiempo de concentración de la cuenca.
Para la determinación del valor de I a emplear en la estimación de caudales de referencia, se ha utilizado la siguiente fórmula:
1 1 , 0 28 1 , 0 t 1 , 0 28 c d 1 d I I I I donde:
Id Intensidad media diaria máxima (mm/h) para el periodo de retorno
considerado. A partir de los valores de Pd* (precipitación diaria
máxima modificada), se obtiene como Id* = Pd*/24.
I1/Id Parámetro característico del lugar, que representa la relación entre la
intensidad horaria y la diaria, con el mismo periodo de retorno. Consultado el mapa de isolíneas I1/Id que se incluye en la “Instrucción
5.2.-I.C.”, y que se presenta a continuación se ha adoptado un valor I /I = 11,5.
Fuente: “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial”.
Figura 5.4.4.3.1. Mapa de Isolíneas.
3.6. Determinación del umbral de escorrentía Po
El parámetro P0 o umbral de escorrentía define el umbral de precipitación a
partir del cual se inicia la escorrentía, es decir, determina la componente de la lluvia que escurre por superficie. Su valor depende de las características del suelo y de la vegetación de las cuencas, así como de las condiciones iniciales de humedad.
Para la determinación del valor de P0 se ha tenido en cuenta tanto el uso del
suelo como la naturaleza del mismo. Así, cabe señalar, en primer lugar, que la información de usos del suelo se ha recogido del “Mapa de Cultivos y Aprovechamientos” del M.A.P.A. (hojas 772, 773, 798 y 799). Esta información se ha completado con la dada por las visitas de campo.
adjunta al final de este apartado, se recoge el porcentaje de superficie de cada cuenca abarcado por cada uno de estos usos.
Asimismo, a continuación de la citada tabla, se presenta el “Mapa de Cultivos
y Aprovechamientos” correspondiente al ámbito de estudio, donde pueden
observarse los distintos usos del suelo asociados a las cuencas interceptadas por la traza.
En segundo lugar, con la información geológica y litológica, así como con las visitas de campo realizadas, se han determinado unas zonas de tipos de suelo.
A continuación, tomando como base la clasificación de suelos a efectos del umbral de escorrentía recogida en la “Instrucción 5.2.-I.C.”, se han definido cuatro grupos de suelo (A, B, C y D) y se ha determinado el porcentaje de cada grupo de suelo asociado a cada cuenca. Dichos grupos de suelo responden a las características que se recogen en la tabla siguiente y su textura se ha determinado haciendo uso del diagrama triangular de la figura que se adjunta a continuación y que se ha obtenido de la “Instrucción 5.2.-I.C.”.
Clasificación de suelos a efectos del umbral de escorrentía.
Grupo
Infiltración (cuando están
muy húmedos)
Potencia Textura Drenaje
A Rápida Grande Arenosa Arenosa-limosa Perfecto
B Moderada Media a Grande
Franco-arenosa Franca Franco-arcillosa-arenosa Franco-limosa Bueno a Moderado
C Lenta Media a Pequeña
Franco-arcillosa Franco-arcillo-limosa Arcillo-arenosa Imperfecto D Muy lenta Pequeño (litosuelo) u horizontes de arcilla
Arcillosa Pobre o Muy Pobre Nota: Los terrenos con nivel freático alto se incluirán en el Grupo D.
Fuente: “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial”.
Diagrama triangular para la determinación de la textura.
Para determinar el valor de P0, son necesarias además otras características
hidrológicas como pendientes o densidad de vegetación.
Con todos estos datos se han definido unos valores de P0 por cuencas,
tomando como referencia los valores del umbral de escorrentía para cada tipo de uso de la tierra deducidos de la estimación inicial del umbral de escorrentía recogida en la “Instrucción 5.2.-I.C.”.
De este modo, en la tabla siguiente, se presentan los valores del umbral de escorrentía P0 para cada una de las cuencas, así como la información de los
parámetros (pendientes, naturaleza o grupo de suelo, uso del suelo, etc.) que condujeron a su determinación.
Fuente: “Instrucción 5.2.-I.C.: Drenaje Superficial”.
A continuación se adjunta la tabla resumen con los valores del coeficiente de escorrentía adoptado para cada cuenca.
Valores del coeficiente de escorrentía para las cuencas consideradas.
Cuenca Pend. Naturaleza de suelo Uso del suelo P0
A B C D Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R F 1 <3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,10 0,35 0,00 0,00 0,00 0,05 0,00 0,50 0,00 25,9 2 <3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 31,0 3 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,29 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,70 0,00 29,8 4 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,40 0,00 0,40 0,00 29,1 5 >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,40 0,00 21,7 6 >3% 0,00 0,45 0,55 0,00 0,00 0,80 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11,9 7 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,2 8 >3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 13,3 9 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 15,4 10 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 11 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 12 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 13 >3% 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,0 14 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,00 0,55 0,00 0,10 0,00 0,10 0,00 0,25 0,00 21,8 15 >3% 0,00 0,80 0,20 0,00 0,00 0,75 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,15 0,00 18,4 16 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,40 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 24,5 17a >3% 0,00 0,30 0,70 0,00 0,00 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 13,3 17b >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,80 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 15,0 17c >3% 0,00 0,15 0,85 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 21,7 17d >3% 0,00 0,15 0,85 0,00 0,00 0,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,70 0,00 26,4 17e >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 0,00 21,1 18 >3% 0,00 0,10 0,90 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,00 23,4 19 >3% 0,00 0,80 0,20 0,00 0,00 0,65 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,25 0,00 21,4 20 >3% 0,00 0,50 0,50 0,00 0,09 0,60 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,30 0,00 19,9 21 >3% 0,00 0,60 0,40 0,00 0,08 0,35 0,00 0,20 0,00 0,12 0,00 0,25 0,00 21,9 22 >3% 0,00 0,40 0,60 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,40 0,00 25,4 23 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,65 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,35 0,00 18,6 24 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,15 0,00 0,00 0,00 0,15 0,00 0,70 0,00 29,3 25 >3% 0,00 0,20 0,80 0,00 0,00 0,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,85 0,00 30,6 26 >3% 0,00 0,50 0,50 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,00 28,2 27 >3% 0,00 0,75 0,25 0,00 0,01 0,55 0,00 0,20 0,00 0,04 0,00 0,20 0,00 20,5
Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R F A 20 28 34 30 47 58 62 60 4 B 14 19 21 19 25 35 50 47 4 C 11 14 14 13 16 25 25 31 4 D 8 11 12 10 13 16 16 23 4 Ba C H Ce C p C d Pr P F M F R F A 16 24 30 27 40 53 62 60 2 B 9 15 18 16 21 41 42 47 2 C 7 9 11 10 13 22 22 31 2 D 5 7 9 7 10 15 15 23 2 Vegetación Pend Pend > 3% Suel o < 3% Valores de P0 de referencia. Suel o Vegetación Ba Barbecho Ce Cereales de invierno C H Cultivos en hilera P F Plantaciones forestales M F Masas forestales R F Rocas y firmes
C d Rotación de cultivos densos Pr Praderas
C p Rotación de cultivos pobres
3.7. Coeficiente de escorrentía
El valor del coeficiente de escorrentía C, que representa el porcentaje de la precipitación que se incorpora al flujo superficial, se ha determinado a partir de la expresión: 2 0 d 0 d 0 d ) P 11 P ( ) P 23 P ( ) P P ( C para Pd P0 0 C para Pd P0 donde: C Coeficiente de escorrentía.
P Precipitación diaria máxima modificada para el periodo de
3.8. Coeficiente de uniformidad
El coeficiente de uniformidad K corrige el supuesto reparto uniforme de la escorrentía dentro del intervalo de cálculo de duración igual al tiempo de concentración contemplado en la formulación del método racional.
Aunque el coeficiente de uniformidad varía de un aguacero a otro, su valor medio en una cuenca concreta depende principalmente de su tiempo de concentración. Esta dependencia es tan acusada que, a efectos prácticos, puede despreciarse la influencia de las restantes variables, tales como el régimen de precipitaciones, etc.
Según J. R. Témez, su estimación, en valores medios, puede realizarse según la siguiente expresión:
14
t
t
1
K
25 , 1 25 , 1 c c
donde:K Coeficiente de uniformidad, que tiene en cuenta la falta de uniformidad en la distribución del aguacero.
tc Tiempo de concentración (horas).
Dicha expresión está basada en los contrastes realizados en diferentes cursos de agua dotados de estaciones de aforo, y en las conclusiones deducidas de algunos análisis teóricos desarrollados mediante el hidrograma unitario.
3.9. Caudales de diseño
La aplicación de la metodología anteriormente expuesta a las cuencas consideradas, ha permitido determinar, para cada una de ellas, el caudal correspondiente a cada periodo de retorno. Estos resultados, junto con los parámetros de las cuencas que condujeron a su determinación, se muestran en la
Características de las cuencas con los caudales de diseño
Cuenca Nombre S Pt alto Pt bajo L J m Tc Tr Pd Parámetros del terreno Pd* Id I1/Id It C K Q
curso Km2 m m Km m/m horas años mm/h Po M Ka mm/h mm/h mm/h m3/seg
1 Torrent de la Labritja I 3,3252 385,0 154,0 2,191 0,105 0,00 0,83 100 187,1 25,92 2,75 0,97 181 7,53 11 92,26 0,21 1,054 19,209 2 0,0316 242,0 168,0 0,241 0,307 0,00 0,13 100 187,1 31,00 2,75 1,00 187 7,80 11 265,33 0,17 1,005 0,405 3 0,0096 232,0 148,0 0,156 0,538 0,00 0,08 100 187,1 29,78 2,75 1,00 187 7,80 11 327,70 0,18 1,003 0,161 4 0,0131 241,0 145,0 0,578 0,166 0,00 0,28 100 187,1 29,08 2,75 1,00 187 7,80 11 177,66 0,19 1,014 0,125 5 0,0346 275,0 137,0 0,975 0,142 0,00 0,43 100 187,1 21,66 2,75 1,00 187 7,80 11 140,71 0,28 1,024 0,388 6 0,0121 186,0 134,0 0,520 0,100 0,00 0,28 100 187,1 11,90 2,75 1,00 187 7,80 11 176,14 0,48 1,015 0,290 7 0,0038 160,0 123,0 0,326 0,113 0,00 0,19 100 187,1 10,20 2,75 1,00 187 7,80 11 214,86 0,54 1,009 0,122 8 0,0081 186,0 118,0 0,580 0,117 0,00 0,30 100 187,1 13,30 2,75 1,00 187 7,80 11 171,23 0,45 1,015 0,175 9 0,0225 225,0 114,0 0,978 0,113 0,00 0,45 100 187,1 15,40 2,75 1,00 187 7,80 11 137,27 0,39 1,025 0,347 10 0,0023 135,0 112,0 0,449 0,051 0,00 0,29 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 174,68 0,58 1,015 0,065 11 0,0035 135,0 108,0 0,522 0,052 0,00 0,32 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 164,41 0,58 1,017 0,095 12 0,0025 121,0 106,0 0,358 0,042 0,00 0,25 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 187,58 0,58 1,013 0,076 13 0,0033 121,0 100,0 0,431 0,049 0,00 0,28 100 187,1 9,00 2,75 1,00 187 7,80 11 176,71 0,58 1,014 0,096 14 Torrent de la Labritja II 9,6776 385,0 94,0 5,917 0,049 0,00 2,05 100 187,1 24,00 2,75 0,93 175 7,28 11 50,97 0,23 1,149 35,751 15 0,4007 160,0 93,0 1,520 0,044 0,00 0,75 100 187,1 18,40 2,75 1,00 187 7,80 11 102,15 0,33 1,047 3,970 16 0,6576 250,0 92,0 1,315 0,120 0,00 0,55 100 187,1 24,50 2,75 1,00 187 7,80 11 121,61 0,24 1,033 5,538 17a 0,0276 123,0 90,0 0,245 0,135 0,00 0,15 100 187,1 13,30 2,75 1,00 187 7,80 11 243,92 0,45 1,007 0,839 17b 0,0557 150,0 90,0 0,300 0,200 0,00 0,16 100 187,1 15,00 2,75 1,00 187 7,80 11 234,42 0,40 1,007 1,474 17c 0,0908 200,0 90,0 0,455 0,242 0,00 0,22 100 187,1 21,65 2,75 1,00 187 7,80 11 203,01 0,28 1,010 1,449 17d 0,0706 180,0 90,0 0,378 0,238 0,00 0,19 100 187,1 26,35 2,75 1,00 187 7,80 11 218,01 0,22 1,009 0,946 17e 0,0984 170,0 88,0 0,435 0,189 0,00 0,22 100 187,1 21,10 2,75 1,00 187 7,80 11 201,62 0,29 1,011 1,606 18 0,7581 225,0 90,0 1,615 0,084 0,00 0,69 100 187,1 23,40 2,75 1,00 187 7,80 11 106,78 0,26 1,043 5,994 19 1,3818 220,0 68,0 1,953 0,078 0,00 0,81 100 187,1 21,40 2,75 0,99 185 7,72 11 96,38 0,28 1,052 10,928
20 Torrent des Vildo 7,9217 195,0 57,0 5,795 0,024 0,00 2,32 100 187,1 19,94 2,75 0,94 176 7,33 11 47,35 0,29 1,170 34,945
21 Torrent de ses Murtes 7,9852 140,0 52,0 4,500 0,020 0,00 1,99 100 187,1 21,94 2,75 0,94 176 7,33 11 52,38 0,26 1,144 34,063
22 0,9437 105,0 65,0 1,195 0,033 0,00 0,65 100 187,1 25,44 2,75 1,00 187 7,80 11 110,26 0,23 1,040 6,914
23 0,6150 195,0 70,0 1,610 0,078 0,00 0,70 100 187,1 18,60 2,75 1,00 187 7,80 11 106,05 0,33 1,044 6,237
24 0,3060 165,0 75,0 0,665 0,135 0,00 0,32 100 187,1 29,34 2,75 1,00 187 7,80 11 164,30 0,19 1,017 2,674
25 0,2682 175,0 80,0 0,788 0,121 0,00 0,37 100 187,1 30,60 2,75 1,00 187 7,80 11 151,31 0,18 1,020 2,030
26 0,9450 150,0 75,0 1,635 0,046 0,00 0,78 100 187,1 28,20 2,75 1,00 187 7,80 11 99,31 0,20 1,050 5,463
