Anejo 04 Climatología e Hidrología

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

3.3.2.

Distribución de SQRT

17

3.3.3.

Distribución de Gumbel

18

3

3.3.4.

Mapa para el cálculo de precipitaciones máximas diarias en la España Peninsular

18

3

3.3.5.

Valores adoptados

19

3.4.

Cálculo de caudales

19

3.4.1.

Parámetros básicos

19

INDICE DEL ANEJO 04: CLIMATOLOGÍA E HIDROLOGÍA

1. INTRODUCCIÓN 1.1 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

2. CLIMATOLOGÍA

3

2.1.

SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS

3

3.4.1.1. Máximas precipitaciones diarias

19

2.2.

VARIABLES PLUVIOMÉTRICAS

4

3.4.1.2. Tiempo de concentración

19

2.2.1.

Precipitación total mensual y media anual

4

3.4.1.3. Umbral de escorrentía

19

2.2.2.

Precipitación máxima diaria

4

3.4.1.4. Régimen de precipitaciones extremas

20

2.2.3.

Diario meteorológico

5

3.4.1.5. Coeficiente de escorrentía

20

2.2.3.1. Rachas de viento. Sentido y velocidad

6

3.4.1.6. Evaluación del caudal punta para el drenaje transversal

21

2.2.3.2. Horas de insolación

6

Tablas de caudales para cada cuenca

21

2.2.4.

Umbrales de precipitación

6

2.2.5.

Evapotranspiración de Thornwaite

6

2.3.

VARIABLES TERMOMÉTRICAS

7

2.3.1.

Temperatura media mensual y media máxima y mínima diaria

7

2.3.2.

Temperaturas máximas y mínimas absolutas

8

2.3.3.

Umbrales térmicos

8

APÉNDICE Nº1 ESTACIONES METEOROLÓGICAS

23

2.4.

ÍNDICES CLIMÁTICOS

9

2.4.1.

Índices

9

2.4.1.1. Índices termométricos

9

2.4.1.2. Índices ombrotérmicos

9

Clasificaciones

10

2.4.2.1. Clasificación climática de Papadakis

10

2.4.2.2. Clasificación climática de Thornthwaite

11

Climodiagramas

11

2.4.3.1. Climodiagrama de Walter-Gaussen (Diagrama ombrotérmico)

11

2.4.3.2. Diagrama de Termohietas

11

2.5.

DÍAS ÚTILES DE TRABAJO

13

2.5.1.

Condiciones climáticas limite

13

2.5.2.

Coeficientes de reducción

13

2.4.2.

2.4.3.

3.

HIDROLOGÍA

15

3.1.

GENERALIDADES

15

3.2.

CUENCAS NATURALES PRINCIPALES Y ANÁLISIS DE LAS MISMAS

15

3.3.

CÁLCULO DE PRECIPITACIONES PARA DISTINTOS PERIODOS DE RETORNO

16

3.3.1.

Información pluviométrica

17

3.3.1.1. Criterio de validación de estaciones

17

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

3.4.2.

-

Estaciones climatológicas en el ámbito de estudio

APÉNDICE Nº2 RESUMEN ESTADÍSITICO DE DATOS CLIMÁTICOS -

Datos Pluviométricos

-

Datos Termométricos

37

APÉNDICE Nº3 RESUMEN DE DATOS CLIMÁTICOS Y COEFICIENTES DE REDUCCIÓN

69

APÉNDICE Nº4 CUENCAS INTERCEPTADAS

77

-

Cuencas 1/50.000

APÉNDICE Nº5 VALIDACIÓN DE LAS ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS (Pdmáx)

79

APÉNDICE Nº6 AJUSTE ESTADÍSTICO PRECIPITACIONES MÁXIMAS

83

-

Distribución SQRT-ETmáx

-

Distribución Gumbel

APÉNDICE Nº7 MAPA DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA (Po)

88

APÉNDICE Nº8 CÁLCULO DE CAUDALES

91

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

-

1. INTRODUCCIÓN

Agencia Estatal de Meteorología (AEMET)

Datos recopilados directamente por TYPSA

El proyecto consiste en la integración del río Tajo en la ciudad de Toledo, en toda la cuenca comprendida dentro del término municipal, recuperando sus márgenes y sus espacios adyacentes, así como mejorando las conexiones peatonales entre la ciudad y el río. Para ello se han diseñado 13 actuaciones que comprenden todo el ámbito con dos zonas de actuación muy diferenciadas. - El ámbito que comprende las Vegas (Parque Fluvial Metropolitano) - El ámbito del casco urbano propiamente dicho, del que se adjunta una imagen con las actuaciones.

-

Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento

Publicación: “Datos climáticos de Carreteras”, (1964). Publicación: "Mapa para el cálculo de máximas precipitaciones diarias en la España Peninsular", (1998). Publicación: “Máximas Lluvias diarias en la España Peninsular” (1999). -

Otras publicaciones

Publicación: "Situación geográfica e indicativa de las estaciones pluviométricas españolas". Publicación: “Atlas Nacional de España, Climatología”, de Ministerio de Obras Públicas y Transportes, Dirección General del Instituto Geográfico Nacional También se mantendrán los contactos oportunos con la Confederación Hidrográfica del Tajo para concretar las hipótesis de cálculo que requiere dicho organismo.

2. CLIMATOLOGÍA Para la correcta realización del estudio del medio físico del área es necesario observar la influencia de los factores climáticos, ya que el clima puede considerarse como uno de los principales elementos determinantes en muchos de los procesos naturales, como son la formación del suelo y la vegetación potencial; lo que va a determinar, en último caso, la posible utilización de la tierra. Partiendo de los resultados obtenidos en el estudio climatología se podrá determinar también los días de aprovechamiento para la ejecución de las obras. En esta parte del Anejo de Climatología e Hidrología se lleva a cabo el estudio de las características climáticas e hidrológicas del ámbito del proyecto. Para ello resulta indispensable que previamente se proceda a la recopilación selectiva de los datos necesarios para tal fin. 2.1. SELECCIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS. De entre las estaciones termo-pluviométricas existentes en la zona, se han de escoger aquellas cuya proximidad al ámbito de influencia del proyecto y cantidad y continuidad de los datos recogidos aseguren una representatividad suficiente. En el apéndice 1 se adjunta la localización geográfica de las estaciones climatológicas en la zona, a escala 1:80.000. DELIMITACIÓN DEL ÁMBITO DEL CASCO URBANO

El presente anejo, por tanto, desde el punto de vista climatológico, tiene el objeto de recopilar y elaborar los datos que permitan la definición y clasificación del medio natural en el que se enclava el proyecto, a partir de los cuales se realizarán otros ajustes necesarios para las diversas fases del proyecto: - Estudio de Impacto Ambiental (selección las especies para repoblación), - Plan de Obra (coeficientes medios de aprovechamiento de días laborables para la realización de las principales unidades de obra) y - Justificación de Precios a partir de los condicionantes meteorológicos, etc Y, desde el punto de vista hidrológico, el de sentar las bases para el cálculo y dimensionamiento de las obras y sistemas de Drenaje que será necesario disponer a lo largo de la nueva plataforma 1.1. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN Las principales publicaciones a consultar principalmente son las siguientes:

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

De la red de estaciones que tiene el AEMET en la zona, se han seleccionado las siguientes estaciones termométricas: NOMBRE ALTITUD (m) LONGITUD LATITUD 3-259 540 40125 395140 3-260B 515 40258 395305 De estas estaciones seleccionadas se han obtenido las principales variables termo-pluviométricas, obteniéndose los valores medios anuales y extremos. En concreto las variables analizadas son las siguientes: - Precipitación total en el mes. - Precipitación máxima diaria mensual. - Días de lluvia. - Días de nieve. - Días de granizo. - Días con rachas mayores a 55 Km/h

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

-

Días con rachas mayores a 91 Km/h Velocidad media de rachas media Horas de insolación media Días de precipitación >10 mm Días de precipitación apreciable.

2.2. VARIABLES PLUVIOMÉTRICAS 2.2.1. Precipitación total mensual y media anual En los siguientes apartados se reflejan los valores de las diferentes variables obtenidas para cada una de las estaciones consideradas. PRECIPITACIÓN MEDIA (mm) ANUAL

MENSUAL MAX / MES

TOTAL ANUAL

ESTACIÓN Nº 3-260B TOLEDO (BUENAVISTA)

28,5

47,2

DIC

342,28

ESTACIÓN Nº 3-259 TOLEDO (LORENZANA)

31,7

41,2

DIC

380,55

En el cuadro siguiente se presentan los datos de las precipitaciones medias mensuales: ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ESTACION Nº 3260B

25,89

25,15

23,84

40,22

43,06

23,85

6,55

8,90

17,45

47,18

39,34

40,86

ESTACION Nº 3259

30,74

35,50

38,77

39,67

39,23

25,91

10,32

8,67

29,02

41,22

41,09

40,40

MEDIA MENSUAL

28,31

30,32

31,31

39,94

41,15

24,88

8,44

8,79

23,23

44,20

40,21

40,63

2.2.2. Precipitación máxima diaria Las precipitaciones máximas diarias se resumen en la tabla siguiente: ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ESTACION Nº 3260B

27,2

26,7

39,1

52,3

52,5

61,7

27,9

25,6

23,6

89,6

31,2

34,3

ESTACION Nº 3259

45,0

32,8

35,0

32,9

49,4

49,5

48,0

39,4

42,1

47,0

47,5

37,2

36,1

29,8

37,1

42,6

51,0

55,6

38,0

32,5

32,9

68,3

39,4

35,8

MEDIA MENSUAL

Hay dos períodos marcados de precipitación, uno que comprende los meses de abril-mayo (primavera) y otro los meses de otoño, siendo el mes de octubre el de mayor registro. Por otro lado, los meses estivales son los que registran una menor precipitación. Estos datos se han contrastado con la información facilitada por de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (MARM) en su aplicación SIGA de información Geográfica de Datos Agrarios, que cifra la pluviometría anual media de la zona entre los 300 y 400 mm en consonancia con los datos manejados.

Como se puede comprobar en el gráfico de barras, es el mes de octubre el que soporta la mayor precipitación máxima diaria media de las estaciones seleccionadas, no obstante si dicho resultado lo comparamos con el gráfico que se adjunta a continuación, podemos deducir que el valor registrado en el mes de octubre desvirtúa la serie, siendo mayo y junio los de mayor precipitación máxima. A continuación se adjunta un gráfico de las estaciones seleccionadas para el estudio en donde se puede comprobar lo citado.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

nº de días de nieve ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

3260B / BUENAVISTA

0,6

0,5

0,3

0,1

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,1

0,2

3259 / LORENZANA

1,0

0,4

0,1

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,6

media

0,8

0,4

0,2

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,1

0,4

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

2.2.3. Diario meteorológico Se presentan a continuación una serie de tablas en las que se recogen los resultados del análisis de los datos del diario meteorológico, expresados en número de días de presentación de un fenómeno. Las variables analizadas han sido las siguientes: - Días de lluvia. - Días de nieve. - Días de granizo. - Días con rachas mayores a 55 Km/h - Días con rachas mayores a 91 Km/h

nº de días de granizo ENE

Todas las series se han tomado de los archivos facilitados por la AEMET. En el apéndice 2, se presentan la totalidad de los datos facilitados y su tratamiento con el fin de extraer los siguientes datos medios de las distintas variables.

FEB

MAR

ABR

3260B / BUENAVISTA

0,0

0,1

0,3

0,7

0,3

0,0

0,1

0,1

0,0

0,1

0,0

0,0

3259 / LORENZANA

0,0

0,0

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,1

0,2

0,4

0,2

0,1

0,1

0,1

0,0

0,1

0,0

0,0

media

nº de días de lluvia ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

3260B / BUENAVISTA

8,7

8,3

7,5

9,8

10,8

5,5

2,2

2,8

5,1

10,0

9,6

10,2

3259 / LORENZANA

9,7

9,0

11,2

10,9

11,3

7,8

3,1

3,0

6,5

9,4

10,1

10,0

9,2

8,6

9,3

10,4

11,0

6,7

2,6

2,9

5,8

9,7

9,9

10,1

media

Hay que tener en cuenta que lluvia, nieve y granizo son excluyentes: en los días con lluvia y/o nieve y granizo sólo se considera el granizo, mientras que en los días con lluvia y nieve sólo se considera la nieve.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

2.2.3.1. Rachas de viento. Sentido y velocidad

nº de días con precipitación apreciable

grados

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

Máx. Mín. Media

360,00 40,00 228,97

360,00 40,00 264,00

350,00 60,00 236,00

360,00 100,00 262,33

360,00 20,00 247,00

360,00 40,00 234,00

360,00 20,00 230,00

360,00 30,00 223,67

SEP

OCT

NOV

DIC

340,00 20,00 234,67

360,00 50,00 247,00

350,00 10,00 246,90

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

3260B / BUENAVISTA

8,0

7,4

6,5

9,8

9,6

4,8

1,8

2,4

4,5

9,0

9,0

9,9

3259 / LORENZANA

8,8

8,0

9,7

8,7

9,0

5,7

2,1

1,9

5,1

7,9

8,6

9,2

8,4

7,7

8,1

9,2

9,3

5,2

2,0

2,2

4,8

8,5

8,8

9,6

OCT

NOV

DIC

350,00 60,00 235,71

Km/h

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

Máx. Mín. Media

30,00 11,40 19,53

38,30 12,20 20,67

26,40 13,90 19,61

29,20 14,20 19,54

24,40 13,60 18,14

27,50 12,50 18,79

31,90 14,20 18,36

29,20 13,60 18,41

23,60 13,90 18,03

29,20 12,50 19,36

28,60 13,30 19,62

28,90 14,40 19,79

media

2.2.3.2. Horas de insolación

horas de insolación ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

3260B / BUENAVISTA

4,8

6,1

7,3

8,3

9,2

11,3

12,3

11,3

8,8

6,8

5,2

4,1

3259 / LORENZANA

4,5

5,7

6,2

7,9

9,3

10,3

12,1

11,3

8,4

6,5

5,1

4,2

4,7

5,9

6,8

8,1

9,3

10,8

12,2

11,3

8,6

6,7

5,2

4,1

media

nº MAX de días con precipitación > 10 mm ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

3260B / BUENAVISTA

4,0

2,0

4,0

3,0

4,0

4,0

2,0

2,0

2,0

4,0

5,0

6,0

3259 / LORENZANA

5,0

4,0

4,0

4,0

6,0

3,0

2,0

2,0

3,0

5,0

4,0

5,0

5,0

4,0

4,0

4,0

6,0

4,0

2,0

2,0

3,0

5,0

5,0

6,0

máx

2.2.4. Umbrales de precipitación En los cuadros que se muestran a continuación, se recogen los días al año que se superan determinados umbrales de precipitación. Las variables estudiadas son: - Días de precipitación >10 mm - Días de precipitación apreciable. Todas las series se han tomado de los archivos facilitados por la AEMET. En el apéndice 2, se presentan la totalidad de los datos facilitados y su tratamiento con el fin de extraer los siguientes datos medios de las distintas variables.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

2.2.5. Evapotranspiración de Thornwaite El índice de evapotranspiración media anual de la zona se sitúa en el entorno de los 800-900 mm según la información facilitada por de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (MARM) en su aplicación SIGA de información Geográfica de Datos Agrarios. Nombre TOLEDO 'BUENAVISTA' TOLEDO 'LORENZANA'

Clave

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

3260B

10,6

16,9

35,3

46,6

81,2

134,1

169,6

156,2

106,2

56,4

23,7

11,9

3259

13,0

17,0

30,3

47,0

82,0

120

159,7

146

98,30

56,2

22,9

11,7

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

Y estacional y anual:

2.3.1. Temperatura media mensual y media máxima y mínima diaria

Nombre

Primavera

Verano

Otoño

Invierno

Anual

TOLEDO 'BUENAVISTA'

163,00

459,90

186,40

39,30

848,60

TOLEDO 'LORENZANA'

159,30

425,60

177,40

41,70

804,10

ESTACIÓN Nº 3260B TOLEDO (BUENAVISTA) Temperatura media del mes ºC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

6,5

8,4

11,5

13,7

17,7

23,2

26,8

26,3

22,0

16,2

10,5

7,1

Temperatura máx media ºC

9,0

11,0

14,4

17,1

20,7

26,7

28,9

28,3

24,6

18,8

13,0

10,8

Temperatura mínima media ºC

4,0

5,5

7,7

9,5

12,3

18,3

24,4

24,1

19,4

12,6

8,2

3,6

ENE

FEB

MAR

DIC

7,6

10,4

MA Y 17,0

NOV

6,2

AB R 13,1

Temperatura máxima media ºC

9,5

11,

12,8

17,5

Temperatura mínima media ºC

2,7

2,5

6,7

11,1

ESTACIÓN Nº 3259 TOLEDO (LORENZANA) Temperatura media del mes ºC

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

21,9

25,8

25,3

21,2

15,5

9,8

6,4

21,6

24,9

28,3

28,3

24,2

18,2

12,2

9,6

13,8

18,9

22,1

22,4

17,4

12,8

7,3

2,5

2.3. VARIABLES TERMOMÉTRICAS Se presenta en este punto las variables termométricas más significativas, que podrán ser utilizadas posteriormente en la obtención de información adicional. Se han seleccionado las estaciones termométricas próximas a la zona de proyecto, y con una serie de datos suficientemente significativa. Con estos condicionantes sólo se han podido considerar las siguientes estaciones: CÓDIGO 3-259 3-260 B

NOMBRE TOLEDO (LORENZANA) TOLED (BUENAVISTA)

ALTITUD (m) 540 515

LONGITUD 40125 40258

LATITUD 395140 395305

En el apéndice 2, se presentan la totalidad de los datos facilitados por la AEMET y su tratamiento con el fin de proceder a analizar las distintas variables necesarias para la caracterización del régimen térmico.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

2.3.2. Temperaturas máximas y mínimas absolutas valores medios ESTACIÓN Nº 3260B TOLEDO (BUENAVISTA) Temperatura med máxima abs. del mes ºC Temperatura med mínima abs. del mes ºC

ESTACIÓN Nº 3259 TOLEDO (LORENZANA) Temperatura med máxima abs. del mes ºC Temperatura med mínima abs. del mes ºC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

17,0

20,2

24,7

27,5

32,2

37,3

39,8

39,6

35,5

28,9

21,8

17,2

-4,4

-2,9

-0,9

1,5

4,8

10,1

13,7

13,2

9,0

4,1

-1,1

-3,7

ENE

3260 B

DIC

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

15,8

18,4

22,6

25,9

30,8

35,6

38,5

37,8

34,2

27,7

20,1

15,5

-3,9

-2,8

-0,4

2,5

5,5

10,1

13,6

13,4

9,2

4,0

-0,7

-3,5

3259

Temperatura media del mes ºC

15,8

15,0

Temperatura máxima abs. del mes ºC

40,66

39,15 16,02

Temperatura máxima media ºC

17,01

Temperatura mínima abs. del mes ºC

-5,79

-5,12

Temperatura mínima media ºC

14,43

13,64

Oscilación Tª extremas medias mensuales ºC

24,86

23,0

DIC

2.3.3. Umbrales térmicos Se incluyen a continuación una tabla resumen con el número medio de días de heladas (temperatura mínima inferior a 0 ºC). NUMERO MEDIO DE DIAS DE TEMP. MÍNIMA 18




Templado:

13 < It < 18




Frío:

It < 13

Para la zona de estudio: Estación 3-260 B 3-259

Tc 42 42

Tf -9,6 -14,4

It 16,2 13,8

Por lo tanto, el clima se clasifica como templado de acuerdo con este índice. Se han elaborado los siguientes índices, clasificaciones y climodiagramas, partiendo de los datos las siguientes estaciones termo-pluviométricas de la zona: CÓDIGO 3-259 3-260 B

NOMBRE TOLEDO (LORENZANA) TOLED (BUENAVISTA)

ALTITUD (m) 540 515

LONGITUD 40125 40258

LATITUD 395140 395305

Ic = Tc - Tf siendo Tc la media de las temperaturas máximas del mes más cálido y Tf la media de las temperaturas mínimas del mes más frío en ºC. Con este índice el clima se clasifica en:

a) Índices: -

Índices termométricos

-

Índice de temperatura media

-

Índice de continentalidad

-

Índices ombrotérmicos

-

Índice de aridez de De Martonne

-

Índice termopluviométrico de Cereceda y Carbonell

-

Índice de Lang b)

Índice de continentalidad El índice termométrico de continentalidad viene expresado por la siguiente fórmula:




Continental:

Ic > 32




Semicontinental:

28 < Ic < 32




Marítimo:

Ic < 28

Para la zona de estudio:

Clasificación climática:

Estación 3-260 B 3-259

Tc 42 42

Tf -9,6 -14,4

Ic 51,6 56,4

El clima de la zona es continental de acuerdo al índice de continentalidad.

-

Papadakis

2.4.1.2. Índices ombrotérmicos

-

Thornthwaite

Índice de aridez de Martonne El índice de aridez de Martonne viene expresado por la siguiente fórmula:

c) Climodiagramas: -

Climodiagramas de Walter-Gaussen (Diagramas Ombrotérmicos)

-

Diagrama de Termohietas

I=

P T + 10

siendo P la precipitación media anual en mm y T la temperatura media anual en ºC.

2.4.1. Índices

Con este índice, las regiones climáticas se clasifican en:

2.4.1.1. Índices termométricos Como se ha mencionado anteriormente para determinar los distintos índices termométricos se han considera la estaciones 3-259 y 3-260 B.




Desierto:




Estepa desértica, con posibilidad de cultivos de regadío :

Índice de temperatura media El índice termométrico de temperatura media viene expresado por la siguiente fórmula:




Zona de transición, con escorrentías temporales. Estepas y países secos mediterráneos: I = 10-20

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

I = 0-5

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

I = 5-10

confederación hidrográfica del tajo




Escorrentía con posibilidad de cultivos sin riesgo Secano:




Escorrentía fuerte y continua, permite la existencia de bosques:




Exceso de escorrentía:

I = 20-40

Estación 3-260 B 3-259

I = 40-60

I = >40

Para la zona de estudio: Estación 3-260 B 3-259

T 15,8 15,0

P 342,3 380,5

I 13,3 15,2

Por consiguiente, puede clasificarse como zona de transición, con escorrentías temporales, estepas y paisajes secos mediterráneos. Índice termopluvimétrico de J. Dantín Cereceda y Revenga Carbonell Este índice viene expresado por:

I tp

Para la zona de proyecto:

T = 100 · P

siendo P la precipitación media anual en mm y T la temperatura media anual en ºC.

T 15,8 15,0

P 342,3 380,5

I 21,6 25,3

Con lo que el clima queda clasificado como zona árida. 2.4.2. Clasificaciones 2.4.2.1. Clasificación climática de Papadakis Para realizar la clasificación climática de Papadakis se ha consultado la página web del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, en donde se recoge la siguiente clasificación atendiendo a los datos de la estación de Toledo Buenavista (3-260 B) y Toledo Lorenzana (3-259).

Clave

Tipo de Invierno

Tipo de Verano

3260B 3259

Av Av

G O

Régimen de Humedad Me Me

Régimen Térmico

Clasificación

SU CO/Co

Mediterráneo subtropical Mediterráneo continental

Por tanto, para la zona de estudio de acuerdo a la clasificación de Papadakis, el invierno es de tipo avena fresca (Av), con una temperaturas media de las máximas del mes más frío mayor a 10ºC y una temperatura media de las mínimas absolutas del mes más frío mayor de 4ºC.

Así se puede clasificar en:


Itp = 0-2 Clima húmedo




Itp = 2-3 Clima semiárido




Itp = 3-6 Clima árido




Itp > 6

El verano es de tipo algodón menos cálido (G) para la estación más situada al norte del ámbito y con mayor altitud y de tipo Arroz (O) para la estación 3-259 más próxima a la actuación, con un número de meses libre de heladas superior a los 4,0 meses, unas temperaturas medias máximas medias, entre l os 21 y los 25ºC.

Clima subdesértico

Para el presente proyecto: Estación 3-260 B 3-259

T 15,8 15,0

P 342,3 380,5

I 4,62 3,95

El régimen térmico es Subtropical Cálido (SU) en la zona de la estación 3-260 B y de tipo Continental Semicálido /Frío (CO/Co) en la zona sur. Así mismo el régimen de humedad es común de tipo Mediterráneo Seco (Me).

El clima de la zona de proyecto queda encuadrado como clima árido. Índice de Lang El índice de Lang (Regenfaktor o factor pluviométrico), a pesar de ser uno de los más antiguos, goza de gran interés entre climatólogos y edafólogos. Este índice, también llamado “factor de pluviosidad de Lang”, se obtiene mediante el cociente entre la precipitación media anual (expresada en mm) y la temperatura media anual (en ºC):

Ip =

P T

Con arreglo a éste, se definen cinco tipos de climas:


0 160

Zonas per-húmedas, prados y tundras.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

2.4.2.2. Clasificación climática de Thornthwaite La fórmula de Thornthwaite, enunciada en 1931, se define mediante la siguiente expresión:

I=

10/9

P 10/9 (T + 12,2)

siendo P la precipitación media anual en mm y T la temperatura media anual en ºC. Según los valores obtenidos mediante la fórmula de Thornthwaite, se puede dividir el territorio en las siguientes zonas climáticas: 

I 10ºC

HORMIG.

EXPLAN. ARIDOS

RIEGOS Y TRAT.

MEZCLAS BITUM.

ENERO

0,751

0,720

0,980

0,451

0,706

FEBRERO

0,827

0,787

0,974

0,495

0,747

MARZO

0,930

0,896

0,976

0,717

0,883

ABRIL

0,979

0,916

0,979

0,787

0,852

MAYO

0,977

0,920

0,977

0,863

0,863

JUNIO

0,977

0,953

0,977

0,930

0,930

JULIO

1,000

0,978

1,000

0,956

0,956

AGOSTO

1,000

0,977

1,000

0,954

0,954

X

SEPTIEMBRE

0,976

0,951

0,976

0,927

0,927

OCTUBRE

0,982

0,938

0,982

0,894

0,894

X X

NOVIEMBRE

0,905

0,850

0,976

0,580

0,853

DICIEMBRE

X

Por tratarse de fenómenos con probabilidad independiente, y como el trabajo ha de suspenderse cuando concurra una de varias condiciones adversas, se aplican reiteradamente los coeficientes de reducción correspondientes.

0,854

0,824

0,983

0,551

0,820

COEFICIENTES MEDIOS ANUALES

0,930

0,892

0,982

0,759

0,865

Nº DIAS LABORALES TRABAJABLES / AÑO

227

218

240

185

211

El coeficiente de reducción de los días laborables del equipo correspondiente a cada clase de obra es el resultado de las siguientes ecuaciones: -

C m = η m × λm

Hormigones hidráulicos:

Cm =

λm + λ' m 2

× ηm

-

Explanaciones:

-

Producción de áridos:

-

Riegos y tratamientos superficiales o por penetración:

-

Mezclas bituminosas:

C m = λm C m = τ m × λ' m

C m = τ ' m ×λ' m m

El coeficiente de días festivos para cada mes (Cf) se obtiene dividiendo el número de días del mes menos el número de días festivos del mes m. entre el número total de días del mes m. en base al calendario laboral del año considerado en la localidad en que se van a desarrollar los trabajos. Es decir:

Cf =

(Nº de días del mes m - Nº de días festivos del mes m) Nº de días del mes m

Por último, el coeficiente de reducción total a aplicar se obtiene mediante la fórmula:

C t = 1 − (1 − C m ) × C f

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

3. HIDROLOGÍA

-

“Recomendaciones para el Cálculo Hidrometeorológico de Avenidas” y “Análisis Estadístico de Caudales de Avenida”, CEDEX.

-

“Máximas Lluvias Diarias en la España Peninsular”, Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento.

3.1. GENERALIDADES

3.2. CUENCAS NATURALES PRINCIPALES Y ANÁLISIS DE LAS MISMAS

En este apartado se trata de obtener las leyes de frecuencia de los caudales máximos de avenida correspondientes a las cuencas principales interceptadas por la actuación, para cada uno de los períodos de retorno considerados.

La determinación de las cuencas naturales se ha realizado a partir de los planos a escalas 1/5.000 delimitando las divisorias a partir del río Tajo.

Dichas cuencas, en general pequeñas, carecen de registros de caudales y es preciso, por tanto, aplicar métodos hidrológicos de cálculo basados en los datos de precipitaciones máximas y en las características físicas de las cuencas.

Las cuencas estudiadas están incluidas dentro de la cuenca hidrográfica del Tajo y figuran en el apéndice 4 del presente documento. La extensión (longitud y superficie) de las cuencas se ha determinado con ayuda de un programa de diseño gráfico.

Además se definirán las actuaciones necesarias para la evacuación rápida de las aguas que caigan sobre las actuaciones o en las zonas adyacentes, que puedan ser perjudiciales para el funcionamiento de la obra en proyecto.

La tabla adjunta recoge las características y situación de todas las cuencas como el tiempo de concentración de las mismas calculado mediante la fórmula de la Instrucción 5.2-I.C. correspondiente a flujo canalizado por cauces definidos:

Dentro de este estudio hidrológico preliminar los pasos son los siguientes: -

Determinación de las cuencas naturales principales y análisis topológico de las mismas.

-

Estimación de los caudales asociados a distintos períodos de retorno que se producirán en las cuencas mediante métodos hidrometeorológicos según la formulación de Témez (XXIV IAHR Congreso. Madrid 1991).

 L  Tc = 0,3  1 4  J  donde:

Para cada una de estas etapas, se han seguido los criterios de hidrología recogidos en la Instrucción 5.2IC “Drenaje Superficial” de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento. También se han empleado las siguientes publicaciones:

-

L= longitud del cauce principal en kilómetros

-

J= pendiente media en m/m

CUENCA Nº

Margen DENOMINACIÓN

0,76

SUPERFICIE

LONGITUD

CAUCE PRINCIPAL COTA COTA MÁXIMA MÍNIMA

PENDIENTE

NOMBRE DEL CURSO FLUVIAL del Río

S (KM²)

L (Km)

Z

S (m)

Z

I (m)

J (%)

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Tc(h)

1

N-00

AYO. DE VALDELASCA

Dcha.

9,751

6,948

580,00

448,00

1,90%

2,78

2

N-01

AYO. CAÑADA DE LA BARCA

Dcha.

3,553

4,141

587,00

439,00

3,57%

1,66

4,850

3,312

557,00

436,00

3,65%

1,40

3

N-02

S/N

Dcha.

4

N-03

AYO. DEL REALEJO

Dcha.

5,478

5,566

588,00

445,00

2,57%

2,22

5

N-04

S/N

Dcha.

1,639

1,313

514,00

440,00

5,64%

0,64

6

N-05

S/N

Dcha.

3,721

3,089

550,00

442,00

3,50%

1,34

7

N-06

AYO. DE VALDELOBOS

Dcha.

5,123

4,651

610,00

442,00

3,61%

1,81

8

N-07

AYO. DE LA LENGUA

Dcha.

0,966

2,209

570,00

442,00

5,79%

0,94

9

N-08

S/N

Dcha.

0,503

1,378

533,00

442,00

6,60%

0,64

10

N-09

AYO. DEL CARRASCO

Dcha.

12,768

6,370

620,00

446,00

2,73%

2,43

0,729

1,364

530,00

445,00

6,23%

0,64

11

N-10

S/N

Dcha.

12

N-11

AYO. DE LA FUENTE JUANA

Dcha.

6,697

2,860

580,00

442,00

4,83%

1,19

13

N-12

S/N

Dcha.

0,482

0,545

540,00

450,00

16,52%

0,27

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

confederación hidrográfica del tajo

CUENCA Nº

Margen DENOMINACIÓN

SUPERFICIE

LONGITUD

CAUCE PRINCIPAL COTA COTA MÁXIMA MÍNIMA

PENDIENTE

NOMBRE DEL CURSO FLUVIAL L (Km)

Z

S (m)

Z

I (m)

TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

del Río

S (KM²)

J (%)

0,336

0,625

540,00

450,00

14,40%

Tc(h) 0,30

14

N-13

S/N

Dcha.

15

N-14

S/N

Dcha.

0,788

0,304

480,00

460,00

6,58%

0,20

16

N-15

S/N

Dcha.

0,746

6,235

500,00

465,00

0,56%

3,23

17

N-16

AYO. DEL POZO LAZO

Dcha.

4,880

0,778

607,00

458,00

19,14%

0,34

5,013

3,802

605,00

459,00

3,84%

1,54

18

N-17

AYO. DE VILLAGÓMEZ

Dcha.

19

N-18

S/N

Dcha.

2,308

4,185

530,00

460,00

1,67%

1,94

20

N-19

AYO. DEL ASERRADERO

Dcha.

15,537

1,509

616,00

470,00

9,67%

0,64

21

N-20

S/N

Dcha.

1,801

2,638

570,00

454,00

4,40%

1,14

22

S-00

AYO. DE LA DEGOLLADA

Izq.

14,665

8,945

712,00

460,00

2,82%

3,13

23

S-01

AYO. DE LA CAÑADA

Izq.

9,014

5,357

687,00

450,00

4,42%

1,94

24

S-02

S/N

Izq.

10,199

2,594

565,00

460,00

4,05%

1,14

25

S-03

AYO. DE RAMABUJAS

Izq.

64,001

19,020

750,00

460,00

1,53%

6,23

7,888

3,026

500,00

470,00

0,99%

1,67

26

S-04

RÍO ALGODOR

Izq.

27

S-05

AYO. DEL MORTERÓN

Izq.

14,253

5,368

640,00

438,00

3,76%

2,01

28

S-06

AYO. DE LAS CAÑAS

Izq.

2,899

3,205

600,00

440,00

4,99%

1,29

29

S-07

S/N

Izq.

1,806

2,487

605,00

440,00

6,64%

1,00

30

S-08

S/N

Izq.

1,915

1,165

550,00

440,00

9,44%

0,53

1,625

2,141

580,00

440,00

6,54%

0,90

31

S-09

S/N

Izq.

32

S-10

S/N

Izq.

0,798

1,648

520,00

440,00

4,86%

0,78

33

S-11

AYO. DE LA FUENTE DEL TESORO

Izq.

5,533

3,982

610,00

460,00

3,77%

1,60

AYO. DE LA FUENTE DEL MORO

Izq.

5,126

3,410

600,00

460,00

4,11%

1,40

34

S-12

3.3. CÁLCULO DE PRECIPITACIONES PARA DISTINTOS PERIODOS DE RETORNO El cálculo de los caudales asociados a distintos períodos de retorno requiere previamente el estudio de precipitaciones máximas probables para dichos períodos. Así pues, se han determinado las precipitaciones máximas anuales en 24 horas para distintos períodos de retorno, por varios procedimientos: -

A partir de los registros pluviométricos proporcionados por la AEMET de las estaciones seleccionadas. ajustando la distribución de frecuencias por el método SQRT-ETmáx.

-

A partir de los registros pluviométricos proporcionados por la AEMET de las estaciones seleccionadas. ajustando la distribución de frecuencias por el método de Gumbel.

-

Mediante los datos recogidos en la publicación “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”. de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento.

proyecto básico para la integración del río tajo en la ciudad de toledo

La Instrucción 5.2-IC incluye la siguiente tabla con los mínimos periodos de retorno en años, para el cálculo de los caudales en función del elemento de drenaje:

TIPO DE ELEMENTO DE DRENAJE Pasos inferiores con dificultades para desaguar por gravedad Elementos del drenaje superficial de la plataforma y márgenes

burgos&garridoarquitectos s.l.p.

IMD EN LA VÍA AFECTADA Alta Media Baja 2.000 500 50

25

25

10

confederación hidrográfica del tajo

3.3.2. Distribución de SQRT

IMD EN LA VÍA AFECTADA Alta Media Baja 2.000 500 100 (*)

TIPO DE ELEMENTO DE DRENAJE Obras de drenaje transversal

(*) En el caso de posibilidad de daños catastróficos o para la comprobación de erosión en apoyos de puentes con cimientos difíciles o costosos, se considerará un período de retorno de 500 años. No obstante, por indicación del la Confederación Hidrográfica dadas las características del proyecto, se adoptan los siguientes periodos de retorno: -

La ley SQRT-ETmáx, propuesta en Japón por Etoh, T. A. Murota y M. Nakamishi (1986), es uno de los escasos modelos de ley desarrollados específicamente para el análisis de máximas lluvias diarias y tiene la característica de conducir a resultados más conservadores que los obtenidos mediante la ley de Gumbel. La ley SQRT-ETmáx es considerada por el C.E.D.E.X. más adecuada para numerosas regiones españolas que la tradicional ley de Gumbel. La ley SQRT-ETmáx es una ley con dos parámetros, basada exclusivamente en datos locales, al igual que la de Gumbel, Su formulación es:

Los datos de los que se parte para realizar el cálculo de las precipitaciones asociadas a los períodos de retorno mencionados, son las precipitaciones máximas anuales en 24 horas de la serie de años de las estaciones correspondientes.

F(x) = probabilidad de ocurrencia de una determinada tormenta. κ y α= parámetros de escala y frecuencia respectivamente, que deben ser ajustados a los datos existentes. Para calcular κ y α, se parte de la función de máxima verosimilitud: N

∑Ln f(x )

L=

3.3.1. Información pluviométrica

i

i=1

Se parte de los datos proporcionados por la AEMET para las estaciones próximas a las cuencas que son interceptadas por la traza, según lo que se ha explicado en el apartado 2.1.

donde:

f(x i ) =

Así las estaciones seleccionadas son: NOMBRE FORNILLOS DE ALISTE MAHIDE

αx

donde:

Drenaje transversal: 25 años Drenaje longitudinal: 10 años.

CÓDIGO 2802E 2795

− k(1+ α x) e −

F(x) = e

κ

1 − e −κ

h(x i ) = LONGITUD 06-11-32W 06-22-47W

LATITUD 41-39-20 41-52-05

ALTITUD 800 823

AÑOS 28 36

De ellas, se han considerado válidas para la obtención de la precipitación máxima diaria, aquellas cuyas series de datos de la variable de máxima precipitación diaria cumplan el criterio de validación que a continuación se recoge.

F (x i ) = e

α 2

— h(x i ) — F(xi )

—e

- α — xi

−κ(1+ α xi ) — e

− α xi

siendo xi el valor del valor “i” conocido de precipitación La función de máxima verosimilitud L se deriva respecto de α y se iguala a cero, obteniéndose el valor de κ en función de α: N

∑

3.3.1.1. Criterio de validación de estaciones

κ=

La serie es válida si tiene:

α — xi - 2 N

i=1 N

∑α — x — e i

- α — xi

i=1

-

10 años válidos consecutivos.

-

15 años válidos aunque no sean consecutivos

Un año es válido si: 

Cuenta con los 12 valores.



Faltando un dato, el máximo de los 11 datos existentes se encuentra dentro del cuantil del 20% de los máximos anuales de la serie completa de la estación considerada



Faltando dos datos, el máximo de los 10 datos existentes se encuentra dentro del cuantil del 10% de los máximos anuales de la serie completa de la estación considerada.



Faltando tres datos, el máximo de los 9 datos existentes se encuentra dentro del cuantil del 5% de los máximos anuales de la serie completa de la estación.



Faltando más de tres datos, el máximo existente es el máximo de la serie completa.

Con este valor de κ se obtiene el valor de α que maximiza la función de máxima verosimilitud L. De esta manera queda definida la función de distribución F(x) para una serie de valores conocidos de precipitaciones máximas. Análogamente, para comprobar el ajuste de la distribución probabilística, se ha hecho el test de Kolmogorov. Para admitir o rechazar esta hipótesis, el test de Kolmogorov calcula el valor máximo Dn de la diferencia entre la función de distribución de la muestra y la de la ley de probabilidad.

D n = sup | F n (x) - F(x) | -∞< x