Metodología para estimar el espacio de libertad fluvial en cauces efímeros

Guzmán Villanueva, María Elvia (2015). Metodología para estimar el espacio de libertad fluvial en cauces efímeros. Tesis (Doctoral), E.T.S.I. Montes (UPM) [antigua denominación].

Descripción

Título: Metodología para estimar el espacio de libertad fluvial en cauces efímeros
Autor/es:
  • Guzmán Villanueva, María Elvia
Director/es:
  • García Rodríguez, José Luis
  • López Gómez, David
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2015
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Montes (UPM) [antigua denominación]
Departamento: Ingeniería y Gestión Forestal y Ambiental
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Los cauces efímeros, cuya representación más significativa en España son las ramblas, rieras, barrancos; y conocidos en el ámbito anglosajón, como wadi, son el elemento hidrológico más representativo de las zonas áridas y semiáridas; se caracterizan fundamentalmente por la ausencia de caudal base durante casi todo el año, por su activación durante eventos extremos de precipitaciones de poca frecuencia y gran magnitud que originan avenidas torrenciales y súbitas (flash flood), y por definir corrientes de tipo trenzado con macrocauces abiertos, con alta capacidad de transporte y amplios valles de fondo plano. Estas características tan fácilmente visibles han generado el libre uso de estas zonas, ocasionando gran presión sobre tan importantes sistemas. Los sistemas fluviales en general son elementos dinámicos, que definen formas por su propia actividad y que cada día están más limitados, pues pierden espacio para realizar los procesos naturales de erosión y sedimentación debido a la presión ejercida por el hombre; surge así la necesidad de devolver territorio al río para mantener o recuperar su dinámica y sus ecosistemas y para reducir los niveles de riesgo. Ante ello, los franceses empezaron a utilizar el término “espacio de libertad fluvial” -ELF, definido como el espacio del cauce mayor dentro del cual el canal fluvial (simple o múltiple) asegura traslaciones laterales para permitir una movilización de los sedimentos así como el funcionamiento óptimo de los ecosistemas acuáticos o terrestres. El ELF también conocido como: room for rivers, espace de liberté fluvial, territorio fluvial; ha sido presentado por varios autores como un elemento clave en la dinámica ambiental y en la planificación territorial. Reconocida la importancia de las corrientes efímeras, sus aspectos relevantes y la necesidad de mantener y/o recuperar su dinámica, es evidente que hay mucho por avanzar en su estudio. La mayoría de los procesos metodológicos que evalúan las condiciones hidrogeomorfológicas de los sistemas fluviales están enfocados a las corrientes de agua permanente. En el presente trabajo se plantea una metodología cuyo objetivo principal es estimar el espacio de libertad fluvial para cauces efímeros basada, entre otros aspectos, en la dinámica hidrogeomorfológica, para lo cual se han utilizado fotografías aéreas históricas de 12 ramblas ubicadas en la zona mediterránea española, de las cuales se han seleccionado tramos no confinados, es decir donde aún tiene libertad de movilidad. El análisis evolutivo se realizó sobre un rango de hasta 85 años. Esta metodología contempla dos situaciones: una, cuando se dispone de información histórica y se identifica la condición natural del sistema fluvial realizando la evaluación hidrogeomorfológica; y dos, cuando no se tienen imágenes históricas, o si las hay, en ellas no se refleja la situación en estado natural de la corriente a estudiar. En este segundo caso se opta por la aplicación de modelos predictivos para obtener la anchura del ELF de forma indirecta mediante la medición de variables de la cuenca vertiente que se conforma en un punto determinado. Por último, se aplican los conceptos hidráulicos mediante los cuales se pueda relacionar a la superficie del ELF, un caudal que defina una plana de inundación similar y que en determinadas ocasiones complemente el trazado ya definido por el método geomorfológico. Además de encontrar este caudal, a través de modelaciones hidráulicas en 2 dimensiones, se presentan las expresiones matemáticas o modelos predictivos que definen el caudal asociado al ELF en función de variables medidas en la cuenca. En conclusión, teniendo en cuenta la naturaleza dinámica de las corrientes hídricas y por ende la necesidad de proporcionarles un espacio de movilidad para obtener un sistema fluvial con más resiliencia, surge la estimación del ELF como medida preventiva de tipo no estructural en el que se debe planificar su desarrollo, condicionando los usos del suelo a la naturaleza fluvial de este territorio. ABSTRACT Ephemeral channels, known in Spain as ramblas; and in the English world, as wadis, they are the most representative hydrological element of the arid and semiarid areas; are mainly characterized by the absence of base flow for most of the year, its activation during extreme rainfall events of low frequency and large magnitude that cause sudden torrential floods (flash flood), and define currents twisted or braided type with open macro-streams, high capacity transport and broad valleys of flat bottom. These characteristics have generated the free use of these areas, causing great pressure on these important systems. The river system in general are dynamic elements that define ways for their own activity and that each day are more limited, since they are losing space for natural processes of erosion and sedimentation due to the pressure exerted by human activities; Thus arises the need to return land to the river in order to maintain or regain their dynamics and ecosystems and reduce the level of risk. In response, the French began to use the term " Freedom Space for River" –ELF-, defined as floodway space within the river channel (single or multiple) ensures side translations allowing mobilization of sediments and the optimal functioning of aquatic or terrestrial ecosystems. The ELF also known as: room for rivers, espace de liberté river, free space for rivers, space to move, river-widening, erodible corridor, inland territory, river corridor. This has been presented by several authors as a key element in the environmental dynamics and territorial planning. Recognized the importance of ephemeral streams, its relevant aspects and the need to maintain and / or recover its dynamics, it is clear that there is more much research to do. Most of methodological processes that evaluate the conditions of hydro-geomorphological river systems are focused on permanent water flows. In this Thesis, the objective is to establish a methodology to estimate the freedom space for ephemeral river channels based on hydro-geomorphological dynamics, between other aspects, using historical aerial photographs of 12 ephemeral river channels located in the Spanish Mediterranean area (Benipila arises, Brickyard, Quarry, of mulberry, Albujón, Alamos Morales, Amoladeras, Alforja, Maspujol, Marmellar and Foix), from which some unconfined sections have been selected, that is where they still have freedom for mobility. The evolutionary analysis was performed over a range of up to 85 years, and using as a reference, in some cases, photographs of 1928. This methodology implies two situations: one, when historical information is available and the natural condition of the river system is identified performing a hydro-geomorphological evaluation; and two, when there are no historical images, or if there are any, the natural state of the current study is not reflected in them. In the latter case, the application of predictive models for the estimation of ELF width in an indirect manner is adopted, by measuring the variables of the watershed in a certain point. Finally, hydraulic concepts are applied related to the ELF surface a flow defining a similar flood plain and in some occasions complements the already defined stream by the geomorphologic method applied. In addition to finding this flow through 2-dimensional hydraulic modelling, mathematical expressions or predictive models are presented defining the associated flow to the ELF depending on the variables measured in the basin. In conclusion, given the nature dynamic of water flows and therefore the need to provide freedom space for a river system with more resilience, estimating the ELF as a preventive non-structural measures, in which it should plan its development, conditioning the land uses to nature fluvial of this territory.

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ID de Registro: 44396
Identificador DC: http://oa.upm.es/44396/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:44396
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 12 Ene 2017 11:37
Ultima Modificación: 11 Jul 2017 22:30
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