metodología para la gestión integral de las presas de laminación de avenidas y su aplicación a la

227 Pages·2015·8.51 MB·Spanish

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
TESIS DOCTORAL
METODOLOGÍA PARA LA GESTIÓN INTEGRAL
DE LAS PRESAS DE LAMINACIÓN DE AVENIDAS
Y SU APLICACIÓN A LA
CUENCA HIDROGRÁFICA DEL SEGURA
JUAN GINÉS MUÑOZ LÓPEZ
INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
DIRIGIDA POR:
FRANCISCO J. MARTÍN CARRASCO
DR. INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
NOVIEMBRE 2015

TESIS DOCTORAL 
METODOLOGÍA PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LAS PRESAS DE 
LAMINACIÓN DE AVENIDAS Y SU APLICACIÓN A LA CUENCA 
HIDROGRÁFICA DEL SEGURA 

Autor: Juan Ginés Muñoz López
Director: Francisco J. Martín Carrasco

Tribunal nombrado por el Magfco. Excmo. Sr. Rector de la Universidad Politécnica de
Madrid, el día de de 2015.

TRIBUNAL CALIFICADOR

Presidente D.: .............................................................................
Vocal D.: .............................................................................
Vocal D.: .............................................................................
Vocal D.: .............................................................................
Secretario D.: .............................................................................

Realizado el acto de defensa y lectura de la Tesis el día de de 2016,
en Madrid.
Calificación: .............................................................................

EL PRESIDENTE LOS VOCALES
EL SECRETARIO

RESUMEN 
En el levante español se producen periódicamente intensos aguaceros (gota fría),
que generan grandes riadas, desbordándose los cauces y asolando los campos y las
ciudades, ocasionando graves daños en la economía local y con frecuencia, por
desgracia, víctimas personales. La Confederación Hidrográfica del Segura ha puesto en
marcha un vasto sistema de protección, conocido como Plan de Defensa contra
Avenidas, del que ya se encuentran en explotación un conjunto de presas cuyo objetivo
prioritario es la laminación de las avenidas.
Las presas de laminación ubicadas en esta área mediterránea son estructuras muy
singulares, al estar ubicadas en cuencas extremadamente secas, con alta pendiente,
rápida respuesta, picos altos de caudal, y gran poder erosivo del flujo. Las aguas
arrastran en suspensión un alto porcentaje de aporte sólido y flotantes, que quedan
retenidos en el embalse, aterrándolo e inutilizando los desagües.
En esta tesis doctoral se analizan los criterios de actuación para la gestión de estas
presas de laminación, con objeto de que se puedan introducir en las Normas de
Explotación innovaciones destinadas a mejorar la eficiencia del conjunto, de manera
que se consiga la máxima protección posible y al mismo tiempo se puedan aprovechar
las aguas, sin menoscabo de su objetivo prioritario, para otros fines complementarios.
Como consecuencia del trabajo realizado se indica la conveniencia de establecer
un conjunto de normas de actuación comunes a todas las presas del sistema, como es la
estrategia de recibir siempre a los hidrogramas de la riada con las compuertas de los
desagües de fondo cerrados, o la conveniencia de que en todas las presas se dispongan
compuertas en estos órganos. También se dictan recomendaciones en la gestión del
vaciado, para conseguir el máximo aprovechamiento del agua, introduciendo el
concepto innovador de los trasvases virtuales.
Asimismo, se analiza la conveniencia de fijar normas diferenciales específicas
atendiendo a las peculiaridades de cada presa, en cuanto se refiere al nivel máximo de
explotación, al cumplimiento de los condicionantes ambientales, al mantenimiento de la
calidad del agua, y a otros aspectos singulares que caracterizan a cada uno de estos
embalses.

ABSTRACT 
The Spanish Mediterranean region hydrology is characterised by low rainfall, but
concentrated in extreme convective events. Those heavy rains and storms lead to large,
flash-floods which cause devastation of fields, villages and, unfortunately, loss of lives.
Segura River Basin Authority has developed an ambitious plan for flood protection and
control that is constituted by a system of flood protection dams, river channelling, river
diversions diversions and levees.
Flood protection dams placed on this area, are distinct structures, as they are
located on extremely dry basins, with high slopes and limited vegetal covering. These
facts, along with the very high rainfall intensity, are determinants of a rapid response
and a very erosive flow. The flow transports a large rate of solids in suspension, and
also debris, which many times block and clog the outlets intakes, disabling them. In
such a case, the dam would be inoperative, in an emergency state and remedial
measures should be taken.
This PhD thesis analyses the flood protection dams operation criteria, for
providing managers a methodology to analyse each individual case and also the flood
protection system as a whole. Additionally practical rules and recommendations, to
cope with the objectives of dam safety, flood protection and water resources use, are
given. The rules consider the specific differences and risks that may be faced by the
dams. To that end, they were grouped, depending on their characteristics: allowance for
permanent water storage, environmental restrictions, water quality, geotechnical
problems, type of structure, etc.
As a result of this research, it is recommended to design these dams with valves
for regulating the bottom outlets. The availability of valves is linked with the routing
strategy of receiving flood with the outlets closed. This has been shown as the best
measure to prevent clogging and opens the possibility of storing temporarily the water,
making then a scheduled emptying of the reservoir, which could be computed as a
virtual transfer to the regulating dams. Emptying should be done in accordance with the
situation of the other dams of the system and of the rivers downstream. This detention
time would make possible also the beginning of the sedimentation process which is
necessary for using the water with the modern irrigation systems that are in use in this
area.

ÍNDICE 

ÍNDICE 

CAPÍTULO 1 – INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO DE LA TESIS ....................................... 1 
1.1 – INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1 
1.2 – OBJETIVO DE LA TESIS ................................................................................... 4 
1.3 – PRESENTACIÓN DEL CONTENIDO DE LA TESIS .............................................. 6 
CAPÍTULO  2  –  CARACTERÍSTICAS  DEL  PLAN  DE  DEFENSA  CONTRA 
AVENIDAS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL SEGURA ....................................... 9 
2.1 –  RESEÑA GENERAL ....................................................................................... 9 
2.2 –  PRESA DEL BAYCO .................................................................................... 12 
2.3 –  PRESA DEL BOQUERÓN ............................................................................ 21 
2.4 –  PRESA DEL CÁRCABO ............................................................................... 30 
2.5 – PRESA DE CREVILLENTE .............................................................................. 37 
2.6 – PRESA DE DOÑA ANA .................................................................................. 45 
2.7 – PRESA DE JOSÉ BAUTISTA ........................................................................... 50 
2.8 – PRESA DE LA RISCA ..................................................................................... 58 
2.9 – PRESA DE LOS RODEOS ............................................................................... 64 
2.10 – PRESA DE MORATALLA ............................................................................. 69 
2.11 – PRESA DE PLIEGO ...................................................................................... 77 
2.12 – PRESA DE PUENTES ................................................................................... 83 
2.13 – PRESA DE LA RAMBLA DE ALGECIRAS ....................................................... 94 
2.14 – PRESA DE LA RAMBLA DE LOS CHARCOS ................................................ 104 
2.15 – PRESA DE LA RAMBLA DEL JUDÍO ........................................................... 113
METODOLOGÍA PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LAS PRESAS DE LAMINACIÓN DE AVENIDAS Y SU APLICACIÓN A LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL SEGURA 

2.16 – PRESA DE LA RAMBLA DEL MORO ......................................................... 120 
2.17 – PRESA  DEL  PARETÓN  DE  TOTANA  E  INFRAESTRUCTURA  DE 
DESVÍO DE LAS RIADAS AL MAR ............................................................ 128 
CAPÍTULO 3 – METODOLOGÍA .......................................................................... 141 
3.1 –  PLANTEAMIENTO GENERAL .................................................................. 141 
3.2 –  REVISIÓN  BIBLIOGRÁFICA  Y  CONDICIONANTES  PRÁCTICOS  DEL 
CAMPO DE ESTUDIO .............................................................................. 142 
3.3 –  ORDEN METODOLÓGICO DE LOS TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN ........ 143 
CAPÍTULO 4 – DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN .......................................... 147 
4.1 –  SINGULARIDADES DE LAS PRESAS DE LAMINACIÓN ............................. 147 
4.1.1 – Embalse de Bayco ............................................................................. 148 
4.1.2 – Embalse del Boquerón...................................................................... 150 
4.1.3 – Embalse del Cárcabo ........................................................................ 152 
4.1.4 – Embalse de Crevillente ..................................................................... 153 
4.1.5 – Embalse de Doña Ana ....................................................................... 154 
4.1.6 – Embalse de José Bautista ................................................................. 155 
4.1.7 – Embalse de la Risca........................................................................... 156 
4.1.8 – Embalse de Los Rodeos .................................................................... 157 
4.1.9 – Embalse de Moratalla ....................................................................... 158 
4.1.10 – Embalse de Pliego ........................................................................... 159 
4.1.11 – Embalse de Puentes ....................................................................... 160 
4.1.12 – Embalse de la Rambla de Algeciras ................................................ 162 
4.1.13 – Embalse de la Rambla de los Charcos ............................................ 163 
4.1.14 – Embalse de la Rambla del Judío ..................................................... 165 
4.1.15 – Embalse de la Rambla del Moro ..................................................... 166 
4.1.16 – Sistema Paretón‐Moreras .............................................................. 168