ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO

PROYECTO EJECUCIÓN PSFV “OPDE BROVALES 3” DE 17,496 MWp, EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE FUENTE DE CANTOS, BADAJOZ

PROYECTO: INSTALACION SOLAR FV OPDE BROVALES 3”

IDENTIFIC.: FPES213DES REV.: 1 HOJA 1 DE 56

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ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO




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ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN 3

2.- CONDICIONANTES LEGALES Y MARCO NORMATIVO 3

3.- HIDROLOGÍA 9

3.1.- Ubicación 9

3.2.- Máxima crecida ordinaria. 10

3.3.- Cartografía 11

3.4.- Estudio de cuencas. 12

3.4.1.- Superficie de las cuencas y parámetros físicos. 13

3.4.2.- Tiempo de concentración 18

3.5.- Precipitaciones máximas para distintos períodos de retorno. 18

3.6.- Coeficiente de escorrentía y estimación del umbral de escorrentía 20

3.6.1.- Corrección del umbral de escorrentía. 22

3.7.- Intensidad de precipitación 26

3.8.- Caudales según método 5.2 I.C. 29

4.- HIDRÁULICA 30

4.1.- Drenaje de caminos interiores 30

4.2.- Simulación hidrodinámica del cauce. 31

4.2.1.- Software utilizado. 31

4.2.2.- Cartografía. 31

4.2.3.- Condiciones de contorno 32

4.2.4.- Condiciones internas 33

4.2.5.- Computación 33

5.- RESULTADOS 35

5.1.- Calados 35

5.2.- Velocidades 37

5.3.- Láminas simplificadas 39

ANEXOS

ANEXO I: RESUMEN HIDROLÓGICO

ANEXO II: REPORTAJE FOTOGRÁFICO




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1.- INTRODUCCIÓN

El objeto del presente anejo es el estudio hidrológico e hidráulico de la zona de implantación

de la PSFV OPDE BROVALES 3, de 17,496 MWp, a fin de conocer las condiciones de los

cauces naturales que atraviesan o lindan la propiedad y así respetar la zona de flujo preferente

en la implantación de las obras. Para ello se realizará una estimación de las precipitaciones

máximas para diversos períodos de retorno y se calcularán los caudales para las cuencas

estudiadas.

En la redacción de este informe, se han seguido las especificaciones contenidas en la

Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”, aprobada por Orden FOM 298-2016.

2.- CONDICIONANTES LEGALES Y MARCO NORMATIVO

"Art2. Constituyen el dominio público hidráulico del Estado, con las salvedades expresamente

establecidas en esta Ley:

a) Las aguas continentales, tanto las superficiales como las subterráneas renovables con

independencia del tiempo de renovación.

b) Los cauces de corrientes naturales, continuas o discontinuas.

c) Los lechos de los lagos y lagunas y los de los embalses superficiales en cauces públicos.

d) Los acuíferos subterráneos, a los efectos de los actos de disposición o de afección de los

recursos hidráulicos.

d) Las aguas procedentes de la desalación de agua de mar una vez que, fuera de la planta

de producción, se incorporen a cualquiera de los elementos señalados en los apartados

anteriores.

"Art5.1. Son de dominio privado los cauces por los que ocasionalmente discurran aguas

pluviales en tanto atraviesen, desde su origen, únicamente fincas de dominio particular".

A continuación, se expone la normativa vigente en referencia a zonas susceptibles de ser

invadidas por las crecidas de los cauces de corrientes naturales y que será adoptada como

marco de referencia en el desarrollo del presente Estudio:

- Reglamento del Dominio Público Hidráulico que desarrolla los títulos preliminares. I. IV. V.

VI. VII y VIII del texto refundido de la Ley de Aguas, aprobado por el Real Decreto Legislativo

1/2001, de 20 de julio. (R.D. 849/1986, de 11 de abril modificado por RD 9/2008, de 11 de

enero), Art.14:

1. Se consideran zonas inundables las delimitadas por los niveles teóricos que alcanzarían

las aguas en las avenidas cuyo período estadístico de retorno sea de quinientos años,

atendiendo a estudios geomorfológicos, hidrológicos e hidráulicos, así como de series de

avenidas históricas y documentos o evidencias históricas de las mismas, a menos que el

Ministerio de Medio Ambiente, a propuesta del organismo de cuenca fije, en expediente




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concreto, la delimitación que en cada caso resulte más adecuada al comportamiento de la

corriente.

La calificación como zonas inundables no alterará la calificación jurídica y la titularidad

dominical que dichos terrenos tuviesen.

2. Los organismos de cuenca darán traslado a las Administraciones competentes en materia

de ordenación del territorio y urbanismo de los datos y estudios disponibles sobre avenidas,

al objeto de que se tengan en cuenta en la planificación del suelo, y en particular, en las

autorizaciones de usos que se acuerden en las zonas inundables.

De igual manera los organismos de cuenca trasladarán al Catastro inmobiliario así como a las

Administraciones competentes en materia de ordenación del territorio y urbanismo los

deslindes aprobados definitivamente, o las delimitaciones de los mismos basadas en los

estudios realizados, así como de las zonas de servidumbre y policía, al objeto de que sean

incorporados en el catastro y tenidos en cuenta en el ejercicio de sus potestades sobre

ordenación del territorio y planificación urbanística, o en la ejecución del planeamiento ya

aprobado.

3. El conjunto de estudios de inundabilidad realizados por el Ministerio de Medio Ambiente y

sus organismos de cuenca configurarán el Sistema Nacional de Cartografía de Zonas

Inundables, que deberá desarrollarse en colaboración con las correspondientes Comunidades

Autónomas, y, en su caso, con las administraciones locales afectadas. En esta cartografía,

además de la zona inundable, se incluirá de forma preceptiva la delimitación de los cauces

públicos y de las zonas de servidumbre y policía, incluyendo las vías de flujo preferente.

La información contenida en el Sistema Nacional de Cartografía de las Zonas Inundables

estará a disposición de los órganos de la Administración estatal, autonómica y local.

Se dará publicidad al Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables de conformidad

con lo dispuesto en la Ley 27/2006, de 18 de julio, por la que se regulan los derechos de

acceso a la información, de participación pública y de acceso a la justicia en materia de medio

ambiente.

4. El Gobierno por Real Decreto, podrá establecer las limitaciones en el uso de las zonas

inundables que estime necesarias para garantizar la seguridad de las personas y bienes. Las

Comunidades Autónomas, y, en su caso, las administraciones locales, podrán establecer,

además, normas complementarias de dicha regulación.

- Reglamento de la Administración pública del Agua y de la Planificación

Hidrológica (R.D. 927/1988, de 29 de julio), art.87:

El Plan Hidrológico de cuenca, con los datos históricos disponibles sobre precipitaciones y

caudales máximos y mínimos, establecerá los criterios para la realización de estudios y la

determinación de actuaciones y obras relacionadas con situaciones hidrológicas extremas.

El Plan Hidrológico incluirá un programa para la realización de estudios conducentes a la

delimitación de zonas inundables, al objeto de la aplicación del artículo 14 del Reglamento del

Dominio Público Hidráulico.




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Artículo 67. Objetivos y propuestas de actuación en materia de protección frente a avenidas.

Se establece como objetivo deseable que todos los cauces puedan evacuar sin daños la

avenida de 50 años de período de retorno, como mínimo.

Los cauces deberán ser capaces de soportar sin daños el paso de avenidas de hasta 500

años de período de retorno en el cruce de las ciudades. En ciudades de más de 50.000

habitantes en las que la zona de inundación llegue a exceder la anchura de policía (100m) se

plantearán la ampliación de ésta a la zona de inundación. Por el contrario, para ciudades de

población inferior, bastará con asegurar la evacuación de una avenida tal que ocupe

íntegramente la zona de policía.

Será obligatorio que los Proyectos de las obras correspondientes a las acciones estructurales

dimensionen éstas tomando en consideración los resultados del Estudio de Extremos llevado

a cabo por el Organismo de Cuenca.

Los planes de expansión y ordenación urbana de poblaciones ribereñas deberán respetar las

áreas inundables, por lo que se insta a que desde el Plan Nacional o instrumento legal

equivalente se promueva la obligatoriedad de tenerlas en consideración a efectos de las

posibles restricciones que sobre el uso de ese suelo urbano pueda establecerse.

Adicionalmente, deberá recabarse el informe preceptivo del Organismo de Cuenca. Éste, a su

vez, instará a los Organismos Competentes para la corrección de las situaciones de riesgo

que en la actualidad puedan existir.

- Texto refundido de Ley de Aguas (R.D.L. 1/2001, de 20 de julio), art. 11:

Artículo 11. Las zonas inundables.

Los terrenos que puedan resultar inundados durante las crecidas no ordinarias de los lagos,

lagunas, embalses, ríos o arroyos, conservarán la calificación jurídica y la titularidad dominical

que tuvieren.

Los Organismos de cuenca darán traslado a las Administraciones competentes en materia de

ordenación del territorio y urbanismo de los datos y estudios disponibles sobre avenidas, al

objeto de que se tengan en cuenta en la planificación del suelo y, en particular, en las

autorizaciones de usos que se acuerden en las zonas inundables.

El Gobierno, por Real Decreto, podrá establecer las limitaciones en el uso de las zonas

inundables que estime necesarias para garantizar la seguridad de las personas y bienes. Los

Consejos de Gobierno de las Comunidades Autónomas podrán establecer, además, normas

complementarias de dicha regulación.

- Plan Hidrológico Nacional (ley 10/2001, de 5 de julio), art. 28:

Artículo 28. Protección del dominio público hidráulico y actuaciones en zonas inundables.

En el dominio público hidráulico se adoptarán las medidas necesarias para corregir las

situaciones que afecten a su protección, incluyendo la eliminación de construcciones y demás

instalaciones situadas en el mismo. El Ministerio de Medio Ambiente impulsará la tramitación

de los expedientes de deslinde del dominio público hidráulico en aquellos tramos de ríos,

arroyos y ramblas que se considere necesario para prevenir, controlar y proteger dicho




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dominio.

Las Administraciones competentes delimitarán las zonas inundables teniendo en cuenta los

estudios y datos disponibles que los Organismos de cuenca deben trasladar a las mismas, de

acuerdo con lo previsto en el artículo 11.2 de la Ley de Aguas. Para ello contarán con el apoyo

técnico de estos Organismos y en particular, con la información relativa a caudales máximos

en la red fluvial, que la Administración hidráulica deberá facilitar.

El Ministerio de Medio Ambiente promoverá convenios de colaboración con las

Administraciones Autonómicas y Locales que tengan por finalidad eliminar las construcciones

y demás instalaciones situadas en dominio público hidráulico y en zonas inundables que

pudieran implicar un grave riesgo para las personas y los bienes y la protección del

mencionado dominio.

- Plan de prevención de avenidas e inundaciones en cauces urbanos andaluces (Decreto

189/2002, de 2 de julio), arts. 6 y 14 a 18:

Artículo 6. Información previa para la delimitación de zonas inundables.

De conformidad con el artículo 28 de la Ley 10/2001, de 5 de julio, del Plan Hidrológico

Nacional, y con el artículo 11 del Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio, por el que

se aprueba el Texto Refundido de la Ley de Aguas, los Organismos de cuenca deberán

trasladar los datos y estudios disponibles sobre avenidas y la información sobre caudales

máximos en la red fluvial a las Administraciones competentes en la delimitación de las zonas

inundables.

El contenido mínimo de dicha información necesario para permitir la delimitación de las zonas

inundables será el siguiente:

Caudales máximos discurrentes por la red fluvial, con indicación de su probabilidad de

ocurrencia.

Límites físicos del terreno aledaño al cauce que tiene una probabilidad de cubrirse por las

aguas debido a crecidas no ordinarias cada 25, 50, 100 y 500 años, representados sobre una

cartografía con el nivel de precisión y detalle suficiente para los objetivos que se persiguen y,

preferiblemente, referido a un sistema de coordenadas geodésicas UTM.

Datos de permanencia de la inundación, de la altura de la lámina de agua, de la velocidad de

la corriente y de su distribución transversal para cada uno de los períodos de retorno referidos

en el apartado anterior.

La información precisa que permita establecer las prescripciones mínimas adicionales a las

anteriores reflejadas en la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo

de Inundaciones, aprobada por acuerdo del Consejo de Ministros de 9 de diciembre de 1994.

Definición, modelización y consecuencias de los efectos de los planes de emergencia de las

infraestructuras de regulación en la avenida.

Planificación y programación de actuaciones sobre el cauce y márgenes de los Organismos

de cuenca a medio y largo plazo.




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Delimitación y deslinde del Dominio Público Hidráulico realizado por la Administración del

Estado, comprendiendo la del cauce y las de servidumbre y de policía definidas en el Texto

Refundido de la Ley de Aguas.

Artículo 14. Ordenación de terrenos inundables.

Sin perjuicio de lo establecido en los Planes Hidrológicos de cuenca y de las limitaciones de

uso que establezca la Administración General del Estado en el ejercicio de la competencia

atribuida por el artículo 11 del Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio, por el que se

aprueba el Texto Refundido de la Ley de Aguas, la ordenación de los terrenos inundables

estará sujeta a las siguientes limitaciones generales, que deberán ser recogidas en los

instrumentos de planificación territorial y urbanística:

En los terrenos inundables de periodo de retorno de 50 años no se permitirá edificación o

instalación alguna, temporal o permanente.

Excepcionalmente, y por razones justificadas de interés público, se podrán autorizar

instalaciones temporales.

En los terrenos inundables de períodos de retorno entre 50 y 100 años no se permitirá la

instalación de industria pesada, contaminante según la legislación vigente o con riesgo

inherente de accidentes graves.

Además, en aquellos terrenos en los que el calado del agua sea superior a 0,5metros

tampoco se permitirá edificación o instalación alguna, temporal o permanente.

Asimismo, en los terrenos inundables de 100 años de período de retorno y donde, además, la

velocidad del agua para dicha avenida sea superior a 0,5 metros por segundo se prohíbe la

construcción de edificaciones, instalaciones, obras lineales o cualesquiera otras que

constituyan un obstáculo significativo al flujo del agua. A tal efecto, se entiende como

obstáculo significativo el que presenta un frente en sentido perpendicular a la corriente de más

de 10 metros de anchura o cuando la relación anchura del obstáculo/anchura del cauce de

avenida extraordinaria de 100 años de periodo de retorno es mayor a 0,2.

En los terrenos inundables de periodo de retorno entre 100 y 500 años no se permitirán las

industrias contaminantes según la legislación vigente o con riesgo inherente de accidentes

graves.

Artículo 15. Ordenación de las zonas de servidumbre y policía.

Sin perjuicio de lo establecido en la legislación estatal de aguas y en los Planes Hidrológicos

de Cuenca, la ordenación de las zonas de servidumbre y policía estará sujeta a las siguientes

limitaciones, siempre que no sean menos restrictivas que las establecidas en el artículo

anterior:

En la zona de servidumbre no se permitirán nuevas instalaciones o edificaciones, de carácter

temporal o permanente, salvo por razones justificadas de interés público, y siempre que se

garantice su adecuada defensa frente al riesgo de inundación, así como la ausencia de

obstáculos al drenaje, todo ello sin perjuicio de la competencia estatal en la materia.

En la zona de policía se definirán los usos y actividades admisibles de modo que, con carácter




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general, se facilite el acceso a la zona de servidumbre y cauce, se mantenga o mejore la

capacidad hidráulica de éste, se facilite el drenaje de las zonas inundables y, en general, se

reduzcan al máximo los daños provocados por las avenidas.

Lo establecido en el apartado anterior será recogido en los instrumentos de planificación

territorial y de planeamiento urbanístico, siempre que el Organismo de Cuenca

correspondiente haya efectuado la delimitación del cauce y de las zonas de servidumbre y

policía.

Será prioritario, al objeto de permitir su incorporación en la elaboración del planeamiento, el

deslinde del dominio público hidráulico.

Artículo 16. Trámites adicionales en la formulación de los instrumentos de planificación

territorial y planeamiento urbanístico.

Artículo 17. Informes adicionales para la Aprobación Provisional de los instrumentos de

planificación territorial y planeamiento urbanístico.

Artículo 18. Recomendaciones para el planeamiento urbanístico.

- Directiva 2007/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de octubre de 2007

relativa a evaluación y gestión de los riesgos de inundación

"Art1. El objetivo de la presente Directiva es establecer un marco para la evaluación y gestión

de los riesgos de inundación, destinado a reducir las consecuencias negativas para la salud

humana, el medio ambiente, el patrimonio cultural y la actividad económica, asociadas a las

inundaciones en la Comunidad"

La Directiva obliga a los Estados miembros a elaborar mapas de riesgos de inundación y

planes de gestión para proteger a la población, y exige la coordinación entre los Estados que

compartan una cuenca hidrográfica para impedir que las decisiones de un país aumenten el

riesgo de inundación en otro.

Esta Directiva detalla:

• Evaluación preliminar de riesgo de inundación.

• Mapas de peligrosidad por inundaciones y mapas de riesgos de inundación.

• Planes de gestión de riesgos de inundación.

• Coordinación con la Directiva 2000/60/CE, información y consultas públicas.

• Medidas de ejecución y modificaciones

• Medidas transitorias.

.




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3.- HIDROLOGÍA

El objeto del presente apartado es el estudio hidrológico para la obtención de los caudales de

referencia de los períodos de retorno 05, 25, 50,100, y 500 años.

3.1.- Ubicación

La zona de estudio se localiza a unos 6.5km al Suroeste de Fuente de Cantos.

Lugar FUENTE DE CANTOS

Coordenadas HUSO Datum X Y

UTM 30 ETRS89 207,039.680 4,232,987.840

FUENTE DE

CANTOS




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3.2.- Máxima crecida ordinaria.

Como método empírico para la obtención del período de retorno característico de la MCO ha

sido utilizada la publicación del CEDEX en sus Jornadas Técnicas sobre Caudales Máximos

en donde se divide la península en regiones con homogeneidad estadística resultando la zona

51 la de nuestro estudio.

Tras un análisis de la covarianza en las regiones, esta publicación propone estimar el período

de retorno asociado al MCO el producto siguiente:

TMCO= 5 x Cv=> 5 años




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3.3.- Cartografía

La cartografía empleada en la obtención de la cuenca y posterior simulación bidimensional,

procede al Centro de Descargas de Información Geográfica , siendo utilizado el vuelo LIDAR

(.laz) cuya nube de puntos tiene una densidad de 0.5 puntos /m2 o mayor en algunos casos.

En su proyección UTM se ha tenido en cuenta el Datum ETRS 1989 y USO 30N.




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3.4.- Estudio de cuencas.

La finalidad del estudio de cuencas es poder determinar el caudal asociado a un período de

retorno en el punto de desagüe de la cuenca en estudio, para ello se han utilizado el método

hidrometeorológico descrito en la Norma 5.2-IC “Drenaje superficial”

El caudal según el método de la Norma 5.2-IC viene dado por la expresión:

Q = C * A * I * Kt/ 3.6

Siendo:

C = el coeficiente medio de escorrentía de la cuenca drenada

A = la superficie de la cuenca, siempre que no existan aportaciones procedentes de otras

cuencas o que no tenga pérdidas hacia el exterior a través de puntos distintos al punto de

desagüe superficial.

I = la intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno considerado

y a un intervalo igual al tiempo de concentración.

Kt= Coeficiente de uniformidad en la distribución temporal de la precipitación:

Siendo t el tiempo de concentración de la cuenca en horas.

Q = caudal en el punto de desagüe de la cuenca de superficie A para una precipitación de

intensidad media igual a I.

Este método es adecuado para cuencas pequeñas, considerando como tales aquellas que




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tienen un tiempo de concentración menor de 6 horas.

Como se deduce de la formulación anterior, el método hidrometeorológico descrito está

basado en la aplicación de una intensidad media de precipitación a la superficie de la cuenca,

a través de una estimación de su escorrentía. Ello equivale a admitir que la única componente

de esa precipitación que interviene en la generación de caudales máximos es la que se

escurre superficialmente.

En los apartados que siguen describimos la forma de obtener los valores que toman las

variables anteriores, para cada una de las cuencas que es necesario drenar.

El estudio se realiza para un evento extremo de un periodo de retorno de 500 años con el

objeto de evitar daños catastróficos a terceros.

La definición de las cuencas, se han realizado en sucesivas etapas:

▪ Delimitación de las cuencas interceptadas por las obras

▪ Evaluación de las características físicas de las cuencas

▪ Selección del método de cálculo

▪ Selección del período de retorno

▪ Obtención del coeficiente de escorrentía

▪ Régimen de precipitaciones máximas. Leyes de intensidad-duración

▪ Caudales de referencia de cada cuenca

Para cada una de estas etapas se describen, en los puntos siguientes, los criterios adoptados

para su aplicación, las bases de partida, las herramientas utilizadas y las conclusiones.

3.4.1.- Superficie de las cuencas y parámetros físicos.

La planta fotovoltaica se ubica al margen izquierdo del arroyo del Bodión Chico




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A continuación se muestra la discretización de las cuencas de estudio las cuales han sido

delimitadas hasta el punto de control, con el objeto de conocer el caudal que servirá de

referencia en el tramo de estudio.




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9.2

9.3




16 DE 56

9.2

9.3




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Cuenca Bodión Chico

Los parámetros determinados y el método seguido para su obtención han sido los siguientes:

▪ Superficie, por planimetría sobre la cartografía.

▪ Cota máxima, por identificación sobre la cartografía.

▪ Cota mínima, por identificación sobre cartografía.

▪ Desnivel, por diferencia entre las cotas máxima y mínima.

▪ Longitud del cauce principal, por medición de curvas en programa de dibujo.

▪ Pendiente, por cociente entre el desnivel y la longitud.

▪ Tiempo de concentración.




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3.4.2.- Tiempo de concentración

El tiempo de concentración de cada cuenca se ha obtenido siguiendo las recomendaciones

de la Norma 5.2-I.C para cauces definidos, por aplicación de la fórmula propuesta de J.R.

Témez y recomendada por el Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, Dirección General

de Carreteras, Orden del 14 de Mayo de 1.990, en la obra titulada "Cálculos

Hidrometeorológicos de Caudales Máximos en Pequeñas Cuencas Naturales".

Es decir, aplicando la ecuación:

T = 0,3 x (L/J1/4)0,76

Donde

L = Longitud en km

J = Pendiente (m/m)

Utilizando los planos cartográficos se delimitaron todas las cuencas comprendidas dentro del

tramo de la Carretera y se calcularon los tiempos de concentración de cada una de ellas .En

la siguiente tabla del Anexo I se refleja el cálculo de los tiempos de concentración, para cada

una de las cuencas vertientes, siguiendo la metodología descrita anteriormente.

3.5.- Precipitaciones máximas para distintos períodos de retorno.

Para realizar el presente estudio se ha seguido la serie monográfica “Máximas lluvias diarias

en la España Peninsular” la cual cuenta con una densidad suficiente de datos pluviométricos

provenientes del Instituto Nacional de Meteorología, a fin de escoger los valores más

desfavorables que nos sitúa del lado de la seguridad, resultando lo siguiente:




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Resultando:

Lugar FUENTE DE CANTOS

Coordenadas HUSO Datum X Y

UTM 30 ETRS89 207,039.680 4,232,987.840

Pm (mm/día) Cv T (años) Fk Pt (mm)

42 0.330 2 0.927 39

42 0.330 5 1.209 51

42 0.330 10 1.415 59

42 0.330 25 1.686 71

42 0.330 50 1.915 80

42 0.330 100 2.144 90

42 0.330 200 2.388 100

42 0.330 500 2.724 114

3.6.- Coeficiente de escorrentía y estimación del umbral de escorrentía

El coeficiente de escorrentía, que define la proporción que la componente superficial de la

precipitación supone respecto a la total caída sobre una cuenca, dependerá de la razón entre

la precipitación diaria Pd correspondiente a un período de retorno T y la precipitación Po o

umbral de escorrentía a partir de la cual se inicia ésta. Para la determinación de dicho

coeficiente C, la Norma 5.2.-I.C. da para su cálculo la expresión:

C = ( ) ( )

( ) 2

odod

11Po/Pd

23P/P*1P/P

+

+−

Donde:

Pd = precipitación diaria correspondiente al período de retorno considerado en mm

Po = umbral de escorrentía a partir del cual se inicia la misma en mm

C = coeficiente de escorrentía

Los valores de Pd han sido calculados en el apartado anterior.

Para estimar el valor del umbral de escorrentía Po hemos hecho uso de la tabla 2.3. de la

Norma 5.2-I.C. Los valores de las variables, tales como: uso de la tierra, pendiente del terreno,

características hidrológicas y grupo de suelo necesarias para determinar Po, se han obtenido

mediante la consulta de los Mapas de Cultivo y Aprovechamiento a escala 1:50.000 del

Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación




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C = ( ) ( )

( ) 2

odod

11Po/Pd

23P/P*1P/P

+

+−

El grupo de suelo elegido ha sido el C para los materiales del Cuaternario, de textura, franco-

arcillosa o franco- arcillo -limosa según la terminología del U.S. Departament o Agricultura y

adaptados a la situación real que actualmente se presenta en el sitio. Este grupo de suelos

elegido corresponde a suelos con una infiltración lenta que provocan un drenaje imperfecto

El parámetro principal para calcular el umbral de escorrentía depende del porcentaje que

ocupa cada cultivo con respecto al área total de cada cuenca.

El valor de Po de cálculo, se obtiene multiplicando el valor anterior por el del valor medio de

la región del coeficiente corrector del umbral de escorrentía por un factor dependiente del

período de retorno T:




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3.6.1.- Corrección del umbral de escorrentía.

Siendo Poi (mm) el valor inicial del umbral de escorrentía y B (adimensional) el coeficiente

corrector del umbral de escorrentía.

La formulación del método racional efectuada en los epígrafes precedentes requiere una

calibración con datos reales de las cuencas, que se introduce en el método a través de un

coeficiente corrector del umbral de escorrentía B.

Se pueden distinguir los siguientes casos, en función de los datos disponibles:

- Cuando se disponga de una calibración específica para una cuenca concreta, el valor del

coeficiente corrector a aplicar es, directamente, el obtenido en ella.

- Cuando se disponga de datos sobre caudales suficientemente representativos para una

cuenca concreta o cuencas próximas similares, se debe efectuar una calibración por

comparación entre datos reales y resultados del método racional, de tal forma que los

caudales correspondientes a distintos períodos de retorno obtenidos a partir del análisis

estadístico de los datos de caudal, coincidan sensiblemente con los obtenidos mediante la

aplicación del método.

- Cuando no se disponga de información suficiente en la propia cuenca de cálculo o en

cuencas próximas similares, para llevar a cabo la calibración, se puede tomar el valor del

coeficiente corrector a partir de los datos de la tabla 2.5, correspondientes a las regiones de

la siguiente figura:

En este último caso, se debe proceder como se indica a continuación:

- En las cuencas del Levante y Sureste peninsular se debe estar tratar en su caso particular.

- En el resto de las cuencas se debe proceder como sigue, atendiendo al tipo de obra de que

en cada caso se trate:

• Drenaje transversal de vías de servicio, ramales, caminos, accesos a

instalaciones y edificaciones auxiliares de la carretera y otros elementos anejos

(siempre que el funcionamiento hidráulico de estas obras no afecte a la

carretera principal) y drenaje de plataforma y márgenes: Se debe aplicar el

producto del valor medio de la región del coeficiente corrector del umbral de

escorrentía por un factor dependiente del período de retorno T, considerado

para el caudal de proyecto en el elemento de que en cada caso se trate:

• Drenaje transversal de la carretera (puentes y obras de drenaje transversal):

producto del valor medio de la región del coeficiente corrector del umbral de




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escorrentía corregido por el valor correspondiente al intervalo de confianza del

cincuenta por ciento, por un factor dependiente del período de retorno T

considerado para el caudal de proyecto, es decir:

donde:

BPM (adimensional) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía para drenaje de plataforma

y márgenes, o drenaje transversal de vías auxiliares

BDT (adimensional) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía para drenaje transversal

de la carretera.

Bm (adimensional) Valor medio en la región, del coeficiente corrector del umbral de escorrentía

FT (adimensional) Factor función del período de retorno T

D50 (adimensional) Desviación respecto al valor medio: intervalo de confianza correspondiente

al cincuenta por ciento (50 %)

En el proyecto se puede justificar la conveniencia de adoptar, en algún caso concreto, un

intervalo de confianza superior al definido con carácter general en los párrafos precedentes.




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A partir de cada umbral de escorrentía, y para cada precipitación correspondiente a los

períodos de retorno contemplados, se obtiene un coeficiente de escorrentía parcial en cada

terreno de la cuenca. El valor medio ponderado resultante de los terrenos considerados en la

cuenca es el coeficiente de escorrentía a adoptar para la misma.




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3.7.- Intensidad de precipitación

La intensidad de precipitación I (T, t) correspondiente a un período de retorno T, y a una

duración del aguacero t, a emplear en la estimación de caudales por el método racional, se

obtendrá por medio de la siguiente fórmula:

En la misma se tiene que:

I (T, t) (mm/h) Intensidad de precipitación correspondiente a un período de retorno T y a una

duración del aguacero t.

Id (mm/h) Intensidad media diaria de precipitación corregida correspondiente al período de

retorno T.

Fint (adimensional) Factor de intensidad (ver siguiente gráfico).

El factor de intensidad introduce la torrencialidad de la lluvia en el área de estudio y

depende de:

- La duración del aguacero t

- El período de retorno T, si se dispone de curvas intensidad - duración-

frecuencia (IDF) aceptadas por la Dirección General de Carreteras, en un pluviógrafo

situado en el entorno de la zona de estudio que pueda considerarse representativo de

su comportamiento.

Se tomará el mayor valor de los obtenidos de entre los que se indican a continuación:

donde:




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Fint (adimensional) Factor de intensidad

Fa (adimensional) Factor obtenido a partir del índice de torrencialidad (I1/Id)

Fb (adimensional) Factor obtenido a partir de las curvas IDF de un pluviógrafo próximo.

a) Obtención de Fa

donde:

Fa (adimensional) Factor obtenido a partir del índice de torrencialidad (I1/Id). Se representa

en la siguiente figura

I1/Id (adimensional) Índice de torrencialidad que expresa la relación entre la intensidad de

precipitación horaria y la media diaria corregida. Su valor se determina en función de la zona

geográfica, a partir del mapa siguiente.

t (horas) Duración del aguacero.

Para la obtención del factor Fa, se debe particularizar la expresión para un tiempo de duración

del aguacero igual al tiempo de concentración (t=tc).




28 DE 56

b) Obtención de Fb

donde:

Fb (adimensional) Factor obtenido a partir de las curvas IDF de un pluviógrafo próximo..

IIDF (T,tc) (mm/h) Intensidad de precipitación correspondiente al período de retorno T y al

tiempo de concentración tc, obtenido a través de las curvas IDF del pluviógrafo

IIDF (T,24) (mm/h) Intensidad de precipitación correspondiente al período de retorno T y a un

tiempo de aguacero igual a veinticuatro horas (t=24h), obtenido a través de curvas IDF

kb (adimensional) Factor que tiene en cuenta la relación entre la intensidad máxima anual

en un período de veinticuatro horas y la intensidad máxima anual diaria.

En defecto de un cálculo específico se puede tomar kb = 1.13




29 DE 56

3.8.- Caudales según método 5.2 I.C.

Se estiman los caudales para períodos de retorno seleccionados de 5, 25, 50, 100, y 500

años para la cuenca estudiada analizando los efectos que generan en el entorno de las

estructuras.




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4.- HIDRÁULICA

4.1.- Drenaje de caminos interiores

El acceso a las parcelas donde serán ubicada la planta solar, será realizado por caminos

existentes, los cuales se adecuarán al tránsito de los vehículos de montaje y mantenimiento,

como por caminos internos en las parcelas.

La distribución de los caminos viene condicionada por la forma de la parcela y la distribución

de los módulos fotovoltaicos, así como por las quebradas de la zona.

La planta está interconectada entre sí por los diferentes viales que dan acceso a todos los

edificios.

La construcción de caminos nuevos, lleva implícita la partición de cuencas naturales

interceptadas por el trazado de los mismos, de forma, que modifica la trayectoria original

del flujo de la cuenca. Es por ello, la alta exigencia por parte de las normativas de drenaje

en cuanto respecta a la elevación de rasante para dar cabida a obras de drenaje transversal

con capacidad de garantizar el paso del caudal de avenida de altos periodos de retorno que

permitan mantener en servicio los caminos.

En general, los cauces interceptados por los caminos dentro de las parcelas privadas son

de dominio privado según dicta el art. 5 del RD Legistalivo 01/2001, Ley de Aguas “Son de

dominio privado los cauces por los que ocasionalmente discurran aguas pluviales en tanto

atraviesen, desde su origen, únicamente fincas de dominio particular”.

Al margen de cualquier interpretación del anterior artículo, el actual proyecto ha considerado

cauces públicos aun cumpliendo la condición privativa de los mismos. De esta forma se

actúa de forma aún más respetuosa con el dominio público hidráulico y ofrece mayor

garantía frente a inundaciones a la infraestructura proyectada.

Los caminos diseñados darán servicio a una IMD inferior a 500 vh, lo cual justifica la

evacuación de avenidas transversales a través del badén como tipología general

permitiendo la circulación de la corriente de agua sobre la superficie destinada a la rodadura,

(véase capítulo 5.1 Orden FOM/298/2016m de 15 de febrero, 5.2 IC drenaje superficial de

la Instrucción de Carreteras). Esta solución es acorde a la tipología de los caminos de

servicio, nivel de mantenimiento de los mismos, tráfico circulante, movimiento de tierras

reducido y entidad de los cauces.

En cuanto al drenaje longitudinal, se conseguirá mediante cunetas terrizas ubicadas en la

intercepción del flujo difuso o en manta con el movimiento de tierras de la explanada del

propio camino. Serán conectadas a los badenes transversales manteniendo la continuidad

natural de la cuenca.

A continuación, se presenta el análisis de la capacidad hidráulica de la cuneta tipo a ejecutar

en los márgenes que proceda.




31 DE 56

4.2.- Simulación hidrodinámica del cauce.

4.2.1.- Software utilizado.

Para la simulación bidimensional ha sido utilizado el software Iber, es cual, es un modelo

numérico de simulación de flujo turbulento en lámina libre en régimen no permanente y de

procesos medioambientales en hidráulica fluvial. El rango de aplicación de Iber abarca la

hidrodinámica fluvial, la simulación de rotura de presas, la evaluación de zonas inundables, el

cálculo de transporte de sedimentos, y el flujo de marea en estuarios.

4.2.2.- Cartografía.

El modelo digital del terreno ha sido depurado e importado a Iber como ráster tipo ASCII con

las siguientes características:

ncols 5810

nrows 4049

xllcorner 205543.133

yllcorner 4230808.109

cellsize 1

Para el cálculo se emplea la fórmula de MANNING-STRICKLER:

Q: caudal en m3/s A1:……………………………………………..... 0.30 m

S: sección en m2 A2:……………………………………………..... 0.30 m

RH: radio hidráulico en m (S/PM) H:……………………………………………….. 0.50 m

PM: perímetro mojado en m Material revestimiento:…………………………..Terreno

J: pendiente de la cuneta K= 25

K: coeficiente de rugosidad Pendiente de la cuneta (J)…………………………….4.00 %

Sección (S)……………………………………………..0.15 m2

Perímetro mojado (PM)…………………………………….....1.17 m

Radio Hidráulico (RH)……………………………….0.13 m

Velocidad a sección llena (V)……………………..1.27 m/s

Caudal a sección llena (Q)……………………..0.19 m3/s

DATOS DE ENTRADA

RESULTADOS

SKJRSVQ H == 2

1

3

2

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Pendiente J(%)

V(m/s)

Q(m3/s)




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4.2.3.- Condiciones de contorno

Los caudales resultantes del estudio hidrológico para los periodos de retorno T25-T100 y T500

son los reflejados en el Anexo I.

Al no poseer datos de aforo de los cauces estudiados para así obtener el hidrograma real de

cada cuenca, hacemos uso del Hidrograma Unitario Adimensional del Soil Conversation

Service (SCS).

En el Anexo I se muestran los hidrogramas de entrada en régimen Crítico/Subcrítico y salida

Supercrítico, para cada periodo de retorno:




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4.2.4.- Condiciones internas

No han sido detectadas obras de drenaje transversal en los tramos de estudio.

4.2.5.- Computación

Con el objeto de mostrar la estabilidad del cálculo se presenta a continuación los pasos computacionales donde se observa que el tiempo de simulación es el adecuado para conseguir que el caudal de entrada salga del modelo.

Initial volume: 0.00 m3

Simulation time Time step Time Qin Qout

0.000 1.00000 12:50:38:65 0.000 0.000

500.018 0.08112 12:51:54:93 7.188 0.000

1000.012 0.05880 12:54:28:91 19.392 0.521

1500.010 0.05309 12:58:29:51 32.794 2.015

2000.013 0.04946 13:03:53:64 42.457 3.388

2500.015 0.04300 13:10:45:14 46.072 3.959

3000.023 0.03958 13:19:09:79 45.612 3.211

3500.022 0.04052 13:28:37:46 43.704 2.608

4000.025 0.03937 13:39:23:00 42.725 2.140

4500.018 0.03969 13:50:46:88 42.597 3.703

5000.022 0.04005 14:01:55:86 44.297 6.061

5500.028 0.04051 14:13:18:61 47.612 14.107

6000.009 0.04018 14:25:01:21 51.558 22.210

6500.022 0.03978 14:36:56:76 56.067 26.264

7000.039 0.04018 14:48:52:77 60.111 29.590

7500.009 0.04007 15:01:03:10 64.159 33.115

8000.022 0.03463 15:13:36:95 68.196 38.408

8500.022 0.03476 15:27:54:16 71.840 46.185

9000.019 0.03591 15:42:41:89 75.354 55.064

9500.005 0.03598 15:56:53:63 79.335 63.783

10000.008 0.03590 16:11:22:57 81.768 69.491

10500.021 0.03565 16:25:57:97 85.927 72.493

11000.021 0.03477 16:41:07:56 91.820 76.243

11500.005 0.03397 16:56:42:93 97.705 78.485

12000.025 0.03313 17:12:44:22 103.597 82.918

12500.017 0.03246 17:29:19:42 109.483 88.515

13000.022 0.03180 17:46:51:99 115.360 94.824

13500.016 0.02985 18:05:18:26 121.022 101.100

14000.003 0.02861 18:24:02:36 126.523 108.103




34 DE 56

14500.013 0.03031 18:42:35:48 131.717 114.453

15000.002 0.02993 19:00:46:34 137.442 120.019

15500.010 0.02796 19:19:21:14 143.285 125.535

16000.003 0.02923 19:38:22:21 148.620 131.497

16500.023 0.02890 19:57:44:72 153.482 138.175

17000.011 0.02858 20:17:04:84 158.351 144.506

17500.005 0.02820 20:36:41:68 163.204 149.258

18000.027 0.02782 20:56:44:66 168.065 153.695

18500.023 0.02746 21:17:03:38 172.768 158.984

19000.015 0.02735 21:37:33:86 176.467 164.326

19500.007 0.02726 21:58:12:48 180.166 169.259

20000.012 0.02684 22:19:06:38 183.913 174.020

20500.006 0.02659 22:40:17:79 187.564 178.650

21000.019 0.02637 23:01:42:81 191.238 183.661

21500.016 0.02630 23:23:16:19 192.499 187.818

22000.016 0.02625 23:44:53:28 193.759 190.528

22500.011 0.02619 0:06:34:46 195.034 192.455

23000.021 0.02614 0:28:25:55 196.299 193.930

23500.003 0.02607 0:50:23:95 196.792 194.930

24000.024 0.02602 1:12:20:52 197.238 196.426

24500.020 0.02597 1:34:18:22 197.715 197.599

25000.025 0.02591 1:56:17:59 198.163 199.585

25500.007 0.02585 2:18:19:64 198.613 200.149

26000.025 0.02580 2:40:23:90 199.025 200.850

26500.017 0.02581 3:02:33:13 198.638 200.896

27000.019 0.02585 3:24:40:67 197.337 201.941

27500.021 0.02592 3:46:40:26 196.076 200.757

28000.009 0.02596 4:08:35:71 186.653 200.120

28500.011 0.02602 4:30:24:79 185.120 198.237

29000.012 0.02608 4:52:08:87 183.627 197.207

29500.015 0.02614 5:13:46:49 182.135 195.725

30000.001 0.02619 5:35:18:29 180.642 192.111

COMPUTATION FINISHED SUCCESSFULLY!




35 DE 56

5.- RESULTADOS

5.1.- Calados

Calados_T25




36 DE 56

Calados_T100

Calados_T500




37 DE 56

5.2.- Velocidades

Velocidades_T25

Velocidades _T100




38 DE 56

Velocidades _T500




39 DE 56

5.3.- Láminas simplificadas

Calados_T25_>15cm




40 DE 56

Calados_T100_>15cm




41 DE 56

Velocidades_T25_>0.5m/s




42 DE 56

Velocidades_T100_>0.5m/s




43 DE 56

ANEXO I: RESUMEN HIDROLÓGICO

• Coeficiente de escorrentía

• Tiempo de concentración.

• Caudales.




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ESTUDIO PSFV FUENTE DE CANTOS Región 512

Cuenca T (años) Pd (mm) KA Pdc (mm) Superficie

cuenca (Ha) Poi (mm)

(:) β (*) FT Δ50 βt (**) Poc (mm) Pdc/Poc C

C_3.1 5 51.00 1.00 51.00 26.00 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 7.29 0.57

C_3.1 25 71.00 1.00 71.00 26.00 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 10.14 0.68

C_3.1 50 80.00 1.00 80.00 26.00 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 11.43 0.71

C_3.1 100 90.00 1.00 90.00 26.00 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 12.86 0.75

C_3.1 500 114.00 1.00 114.00 26.00 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 16.29 0.81

C_3.2 5 51.00 1.00 51.00 46.81 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 7.29 0.57

C_3.2 25 71.00 1.00 71.00 46.81 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 10.14 0.68

C_3.2 50 80.00 1.00 80.00 46.81 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 11.43 0.71

C_3.2 100 90.00 1.00 90.00 46.81 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 12.86 0.75

C_3.2 500 114.00 1.00 114.00 46.81 14.00 0.70 1.00 0.20 0.50 7.00 16.29 0.81

C_Bodión Chico 5 51.00 0.90 45.74 3,534.81 21.00 0.70 1.00 0.20 0.50 10.50 4.36 0.39

C_Bodión Chico 25 71.00 0.90 63.67 3,534.81 21.00 0.70 1.00 0.20 0.50 10.50 6.06 0.51

C_Bodión Chico 50 80.00 0.90 71.74 3,534.81 21.00 0.70 1.00 0.20 0.50 10.50 6.83 0.55

C_Bodión Chico 100 90.00 0.90 80.71 3,534.81 21.00 0.70 1.00 0.20 0.50 10.50 7.69 0.59

C_Bodión Chico 500 114.00 0.90 102.23 3,534.81 21.00 0.70 1.00 0.20 0.50 10.50 9.74 0.67




45 DE 56

Cuenca T (años) Superficie

cuenca (Ha) Superficie

urbanizada (Ha) Grado de

urbanización L (m) J (m/m) Tc (h)

C_3.1 5 26.00 0.00 0.000 880 0.043 0.49

C_3.1 25 26.00 0.00 0.000 880 0.043 0.49

C_3.1 50 26.00 0.00 0.000 880 0.043 0.49

C_3.1 100 26.00 0.00 0.000 880 0.043 0.49

C_3.1 500 26.00 0.00 0.000 880 0.043 0.49

C_3.2 5 46.81 0.00 0.000 1,413 0.040 0.72

C_3.2 25 46.81 0.00 0.000 1,413 0.040 0.72

C_3.2 50 46.81 0.00 0.000 1,413 0.040 0.72

C_3.2 100 46.81 0.00 0.000 1,413 0.040 0.72

C_3.2 500 46.81 0.00 0.000 1,413 0.040 0.72

C_Bodión Chico 5 3534.81 0.00 0.000 19,995 0.016 6.40

C_Bodión Chico 25 3534.81 0.00 0.000 19,995 0.016 6.40

C_Bodión Chico 50 3534.81 0.00 0.000 19,995 0.016 6.40

C_Bodión Chico 100 3534.81 0.00 0.000 19,995 0.016 6.40

C_Bodión Chico 500 3534.81 0.00 0.000 19,995 0.016 6.40




46 DE 56

Cuenca T (años) A (Ha) I1/Id Pdc (mm) Id (mm/h) It (mm/h) C Kt Q (m3/s)

C_3.1 5 26.00 9.00 51.00 2.13 27.11 0.57 1.03 1.15

C_3.1 25 26.00 9.00 71.00 2.96 37.74 0.68 1.03 1.90

C_3.1 50 26.00 9.00 80.00 3.33 42.53 0.71 1.03 2.26

C_3.1 100 26.00 9.00 90.00 3.75 47.85 0.75 1.03 2.66

C_3.1 500 26.00 9.00 114.00 4.75 60.60 0.81 1.03 3.63

C_3.2 5 46.81 9.00 51.00 2.13 22.27 0.57 1.05 1.72

C_3.2 25 46.81 9.00 71.00 2.96 31.01 0.68 1.05 2.86

C_3.2 50 46.81 9.00 80.00 3.33 34.94 0.71 1.05 3.39

C_3.2 100 46.81 9.00 90.00 3.75 39.30 0.75 1.05 3.99

C_3.2 500 46.81 9.00 114.00 4.75 49.78 0.81 1.05 5.46

C_Bodión Chico 5 3,534.81 9.00 45.74 1.91 5.46 0.39 1.42 29.64

C_Bodión Chico 25 3,534.81 9.00 63.67 2.65 7.60 0.51 1.42 53.57

C_Bodión Chico 50 3,534.81 9.00 71.74 2.99 8.56 0.55 1.42 65.34

C_Bodión Chico 100 3,534.81 9.00 80.71 3.36 9.63 0.59 1.42 78.95

C_Bodión Chico 500 3,534.81 9.00 102.23 4.26 12.20 0.67 1.42 113.19

NOTAS: (*) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía

(**) Factor corrector del coeficiente β en función del periodo de retorno




47 DE 56

HIDROGRAMAS DE ENTRADA

T25

C3.1

C3.2




48 DE 56

Bodión Chico

T100

C3.1

C3.2

C_Bodión Chico




49 DE 56

T500

C3.1

C3.2

C_Bodión Chico




50 DE 56

ANEXO II: REPORTAJE FOTOGRÁFICO




51 DE 56

LOCALIZACIÓN DE LAS FOTOGRAFÍAS

1 2

3




52 DE 56

PUNTO 1




53 DE 56




54 DE 56

PUNTO 2




55 DE 56

PUNTO 3




56 DE 56

El Ingeniero Agrónomo

Fdo.: Ildefonso González Montero

Colegiado nº 2.497 Colegio Oficial de Ingenieros

Agrónomos de Andalucía

ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO

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