APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

El agua es uno de los problemas geopolíticos más importantes del siglo XXI. Se tiene estimado que para el año 2025 la demanda de este preciado recurso para la vida será un 56% superior que la oferta. Específicamente en España, el régimen hidrológico se caracteriza por su extraordinaria irregularidad, con un tránsito continuo de sequía a inundaciones, lo cual ha conducido, por la escasez de agua y por su irregular distribución en el espacio y el tiempo, a la imperiosa necesidad de regular los recursos hídricos mediante la construcción de un importante número de presas, las cuales han sido construidas acorde con la normativa vigente en cada momento (R. Xuclá, 2010). Las presas y sus embalses, como estrategia de prevención a los problemas de escasez de agua han sido elementos esenciales durante el desarrollo de la humanidad para el mejoramiento de la calidad de vida, ya que permiten proveer suficiente agua a la población, además si ésta se suministra con una adecuada calidad para el consumo humano favorecen el progreso de la sociedad. Desafortunadamente, la construcción, puesta en carga y explotación de las presas y embalses supone un riesgo para la seguridad de las personas, bienes y el medio ambiente aguas abajo de la presa. Es por esta razón que en España desde el año 1959 se han formulado varias normas que tienen como fin establecer unas condiciones mínimas de seguridad para las personas y bienes que se encuentran en el área de influencia de las presas. Una de estas normas es la Guía Técnica para Clasificación de Presas en Función del Riesgo Potencial, del año 1996. Dicha norma establece los criterios para realizar una clasificación de las presas en categorías, en función del riesgo potencial que puedan derivarse de su rotura o funcionamiento incorrecto. Para el análisis del rompimiento de presas, los modelos más utilizados hasta la fecha han sido los modelos DAMBRK, FLDWAV y desde el año 2003 el modelo HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System). Los dos primeros modelos fueron creados por le National Weather Service de los Estados Unidos y el último por el Cuerpo de Ingenieros del Departamento de Defensa de este mismo país. En España el uso del modelo HEC-RAS (unidimensional) se ha extendido y en la actualidad existen números estudios hidráulicos que incluyen la rotura de presas y que han sido simulados con este programa. Aunque en los últimos años se ha empezado a utilizar el nuevo modelo hidráulico IBER de simulación de flujo en lámina libre en régimen variable, desarrollado como producto de la integración de los modelos CARPA (de la Universidad Politécnica de Catalunya) y TURBILLON (de la Universidad de Coruña). Dicho modelo en dos dimensiones incluye dentro sus múltiples aplicaciones la simulación de roturas de presas. En el presente informe de Tesis para optar el título de Máster en Recursos Hídricos, se hace una comparación de los modelos hidráulicos unidimensional (HEC-RAS) y bidimensional (IBER), utilizados en este estudio para determinar los hidrogramas generados por la rotura de presas de materiales sueltos de diferentes dimensiones (longitud, ancho y alto).

La riera de Caldes es el segundo de los afluentes del río Besós en su recorrido hasta la desembocadura al mar Mediterráneo. Comprende varios distritos de Barcelona siendo los principales Caldes de Montbuic, Sentmenat, Palau Solita y Santa Perpetua de Mogoda. La zona de estudio tiene antecedentes de inundación registrados en 1962, en el cual, el caudal máximo de la riera de Caldes que en promedio anual tiene un caudal de 45 m3/sg, creció súbitamente hasta un caudal estimado 1000 m3/seg; causando pérdidas de vidas humanas y daños económicos en la parte baja de la cuenca. Este trabajo tiene como objetivo aplicar una metodología para estimar las zonas inundables y de peligrosidad en función de los calados de agua obtenidos y de las infraestructuras que podrían ser afectados por una avenida de 500 años de período de retorno. El tema de inundabilidad es un tópico resente en la agenda de la Comunidad Europea (CE). Hace dos años publicó la directiva 2007-60-CE; en ella se indica la necesidad de los países miembros de establecer los mapas y planes de riesgos de inundabilidad. El 2001, el gobierno catalán, publicó el estudio a nivel regional denominado INUNCAT, para la estimación de zonas inundables. El presente estudio pretende trabajar con una escala de mayor detalle, la determinación de las zonas inundables de la cuenca de Caldes. La metodología utilizada en este estudio es el modelo numérico hidrológico – hidráulico. Las herramientas utilizadas son los programas de cómputo americanos de dominio público, tales como HEC RAS y HEC HMS y la aplicación del sistema de información geográfica como el ARC GIS y ARC MAP. La información básica para el uso de estas herramientas es mayormente de dominio público y fueron elaboradas por instituciones públicas del gobierno de Cataluña y España. Los resultados de este estudio contribuirán a conocer y diagnosticar las zonas donde existirán problemas. Asímismo servirán con detalle, para identificar los puntos críticos; y proponer y analizar posibles acciones de modificación física y acciones del tipo de gestión, de acuerdo con la norma del planeamiento urbano y de espacios fluviales vigente. Todo ello con el fin de atenuar los daños provocados por una eventual avenida de 500 años de retorno.