¡Descarga Treball hidrològic y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Ciencias Forestales solo en Docsity!
ÍNDEX
Pàg.
1. SITUACIÓ DE LA CONCA
1.1. Situació geogràfica .................................................................................................................... 4 1.2. Situació administrativa ............................................................................................................. 4
2. DESCRIPCIÓ DE LA CONCA ……………………………………………………………….. 5
2.1. CARACTERÍSTIQUES MORFOLÒGIQUES …………………………….......................... 5
2.1.1. Superfície, perímetre i coeficients de forma ……………………………………….……… 5
2.1.2. Relleu: desnivells màxims, altitud mitjana, corba hipsomètrica, perfil del tàlveg principal, pendents mitjans de la conca i de la llera principal ………………………………..……………… 5
2.1.3. Xarxa de drenatge: delimitació i ordenació dels trams, forma de la xarxa, longitud total dels trams, densitat de drenatge, allunyament mitjà entre lleres, llargada mitjana de l’escolament ……………………………………………………………………………. 8
2.2. CARACTERÍSTIQUES CLIMÀTIQUES ……………………………………………...…. 11
2.2.1. Selecció d’observatoris i justificació ………………………………………...…………… 11
2.2.2. Règim de precipitacions: precipitacions mitjanes anuals i mensuals, precipitacions màximes en 24 hores i períodes de retorn corbes IDF ………………………………………… 11
2.2.3. Règim de temperaturas …………………………………………………………………… 16
2.2.4. Evapotranspiració potencial (ETP) ……………………………………………………… 16
3.2.6. Definició dels punts crítics de la conca per a Q500 i Estimació del desguàs
1. SITUACIÓ DE LA CONCA
Figura 1: mapa de la situació geografica de la conca.
1.1 Situació geogràfica
La conca en estudi compren el tram superior del riu Seniol i està situada a la Conca de Barberà (Tarragona) a l’extrem sur-occidental de Catalunya.El tram en estudi abarca des del poble de Conesa al castell de Saladern. El riu Seniol cedeix les seves aigües al riu Corb. La orientació de la conca és de sud-est a nord- oest, al seu limit sud-oest trobem les elevacions de la Cogulla i el Pla de Maria (895m), ramificacions de la serra del Tallat i Forès, els limits pel nord venen determinats pel la serralada de Cantallops i a l’est trobem el Coll de Savallà. L´activitat principal que es desenvolupa a la conca és l´agricultura (63,3% de la superfície), principalment cultius a nivell de blat i ordi. Tot i així, l´abandonament dels camps està produint un augment de la superfície forestal (36%).
Conesa Conca de barberà Vall del riu Corb
2. Situació administrativa
La conca pertany als municipis de Conesa i Savallà del Comptat, i llinda amb els termes municipals de Vallfogona de Riucorb, Passanant, les Piles i Santa Coloma de Queralt
2. DESCRIPCIÓ DE LA CONCA
2.1 CARACTERÍSTIQUES MORFOLÒGIQUES
2.1.1. Superfície, perímetre i coeficients de forma
● Superfície
La superfície de la conca s’ha calculat utilitzant el planímetre, resseguint el perímetre de la conca
sobre el mapa obtenint el resultat de 21,26 Km².
● Perímetre
El perímetre de la conca s’ha mesurat amb el curvímetre resseguint-lo en el mapa amb el
curvímetre. Aquest és de 22,20 Km.
●Coeficient de forma
El coeficient de forma és un paràmetre morfològic que es defineix com:
CF= A/ L²
on A representa la superfície del a conca i L la longitud del llit més llarg o curs principal. Si apliquem la definició anterior obtenim:
aquest resultat:
Altitud mitjana relativa Altitud mitjana (m)
0.82 732.11m
● Perfíl del tàlveg principal
El perfil longitudinal del tàlveg principal s’ha obtingut mesurant la distància que hi ha des del neixament del riu a cadascuna de les corves de nivell en intervals de descens de 100m.
Taula 2: Dades per determinar perfil del tàlveg Altitud (m) Distància (m) 570 7925 600 5791 700 1137 727 0
Figura 3: Representació gràfica del perfil del tàlveg
● Pendent mitjà
El pendent mitjà de la conca (S) expressat en tant per cent s’obte a través de la següent expressió:
S(%) = ( R· 0.25/A ) · ( L25+L50+L75 )
on R representa el desnivell màxim de la conca; A és la superfície i L25,L50 i L75 són les longituds de les corbes de nivell que deixen per sota seu el 25%, 50% i 75% del desnivell màxim respectivament.
Les dades obtingudes són les següents:
Figura 4 : Longitud de les corbes de nivell R (Km) A (Km) L25 (Km) L50 (Km) L75 (Km) S (%) 0.325 21.26 9,375 30,125 16,825 21,
● Pendent mitjà de la llera principal
El pendent mitjà de la llera principal ( Sc ) s’obté com a quocient entre el desnivell i la longitud del curs principal, expressat en tant per cent, segons la següent expressió:
Sc (%) = ( desnivell / L ) · 100
Així obtenim que el pendent mitjà de la llera principal serà:
Sc (%) = ((728-570) / 7925) · 100 = 1,99% ≈ 2%
2.1.3. Xarxa de drenatge : delimitació i ordenació dels trams, forma de la xarxa, longitud total dels trams, densitat de drenatge, allunyament mitjà entre lleres, llargada mitjana de l’escolament
● Delimitació i ordenació dels trams
La delimitació i ordenació dels trams s’ha dut a terme seguint els criteris de Strahler, que es basen en la ordenació dels trams, no dels cursos. Dóna valors als trams de més petits a grans. Quan dos trams del mateix valor s’ajunten, el següent tram augmenta d’ordre (annex 7.5).
● Longitud total dels trams
La longitud total dels trams s´obté al sumar tots els cursos
L = 20.1 Km
● Densitat de drenatge
La densitat de drenatge (D) és un paràmetre que relaciona la longitud total dels cursos amb la superfície de la conca corresponent:
D = L/ A
I per la conca del riu Seniol correspon a:
D=20.1 Km/ 21.26 Km 2 =0.94 Km^ -
● Allunyament mitjà entre lleres
L’allunyament mitjà entre les lleres (Dm) és l’invers de la densitat de drenatge, que s’expressa com
Dm = 1 / D
Dm=1/0.94= 1.05 Km
● Llargada mitjana de l’escolament
La llargada mitjana de l’escolament (Lm) s’obté a partir de la inversa de doble de la densitat de drenatge. La seva expressió és:
Lm = 1 / 2D
Lm=1/20.94= 0.53 Km*
Taula 3: Precipitació anual, precipitació mensual i precipitació màxima en 24h.
● Precipitacions mitjanes mensuals Hem calculat les mitjanes aritmètiques de cada mes per a tots els anys de la sèrie,obtenint la següent taula: Taula 4: Precipitació mitjanes mensual
- 2.3. CARACTERÍSTIQUES GEOLÒGICA I EDÀFICA ……………………………………..
- 2.3.1. Litologia …………………………………………………………………………………….
- 2.3.2. Geomorfología ……………………………………………………………………………...
- 2.4.VEGETACIÓ I USOS DEL SÒL ……………………………………………………………
- 2.4.1. Formacións vegetals i usos del sòl ………………………………………………………...
- 2.4.2. Distribució dels usos del sòl ……………………………………………………………….
- ESTUDI HIDROLÒGIC ……………………………………………………………………...
- 3.1. BALANÇ HÍDRIC …………………………………………………………………………..
- 3.2. ESTIMACIÓ DELS CABALS D’AVINGUDA ……………………………………………
- 3.2.1. Disseny de l’aiguat de càlcul per a un període de retorn de 500 anys ………………….
- 3.2.2. Càlcul de l’escolament amb el mètode del número de corba …………………………....
- 3.2.3. Síntesi de l’hidrograma unitari …………………………………………………………...
- 3.2.4. Convolució de l’hidrograma complex i estimació del cabal punta …………………..…
- 3.2.5. Càlcul del Q500 pel mètode racional ……………………………………………………..
- hidràulic potencial amb l’equació de Manning ………………………………………………...
- ESTUDI DE L’EROSIÓ HÍDRICA POTENCIAL ………………………………………….
- 4.1. EROSIVITAT DEL CLIMA. ESTIMACIÓ DEL FACTOR R …………………………..
- 4.2. EROSIONABILITAT DEL SÒL. ESTIMACIÓ DEL FACTOR K ……………………..
- 4.3. EFECTE DE LA TOPOGRAFIA. ESTIMACIÓ DEL FACTOR LS ……………………
- FACTORS C i P ……………………………………………………………………………… 4.4 EFECTES DE LA VEGETACIÓ I USOS DEL SÒL. ESTIMACIÓ DELS
- 4.5. TAXES D’EROSIÓ POTENCIAL AMB LA USLE ………………………………………
- CONCLUSIONS ……………………………………………………………………………….
- BIBLIOGRAFIA ………………………………………………………………………………
- ANNEXES ……………………………………………………………………………………...
- 7.1. Valors de K Log Pearson III ………………………………………………………....……...
- 7.2. Gràfic per la denominació dels sòls segons la textura ……………………………..………
- 7.3. Balanç hídric ……..…………………………………………………………………..……....
- 7.4. Mapa topogràfic ……………………………………………………………………………...
- 7.5. Mapa geològic ………….…………………………………………………………………….
- 7.6. Mapa de la vegetació i usòs del sòl …………………………………………………...……..
- 7.7. Mapa d’ordenació de trams …………………………………………………………………
- 7.8. Mapa de treball per l’obtenció de la corba hipsomètrica …………………………………
- 7.9. Mapa de treball per l’obtenció del pendent mitjà de la conca ……………………………
- crític afectat i l’alçada de la làmina d’aigua pel cabal pic de Q500 ………………………….. 7.10. Perfil d’una secció transversal al torrent que drena la conca amb indicació del punt
- 7.11. Fotografies de la conca ……………………………………………………………………...
- 1951 749,4 62,45 58, ANY P. anual acumulada Pm mensual Pmax 24h
- 1952 602,2 50,18 72,
- 1953 692,7 57,73 99,
- 1954 321,4 26,78 30,
- 1955 534,3 44,53 54,
- 1956 760,7 63,39 65,
- 1957 710,9 59,24 48,
- 1958 489,7 40,81 58,
- 1959 734,3 61,19 89,
- 1960 699,4 58,28 81,
- 1961 390,9 32,58 64,
- 1962 446,2 37,18 33,
- 1963 513,6 42,8 35,
- 1964 459,4 38,28 55,
- 1965 405,1 33,76 81,
- 1966 288,0 24,00 68,
- 1967 423,2 35,27 87,
- 1968 415,3 34,61 31,
- 1969 753,9 62,83 43,
- 1970 436,2 36,35 72,
- 1971 706,0 58,83 36,
- 1972 716,5 59,71 52,
- 1973 306,5 25,54 55,
- 1974 384,2 32,02 63,
- 1975 524,0 43,67 81,
- 1976 418,3 34,86 37,
- 1977 587,2 48,93 66,
- 1978 385,2 32,10 36,
- 1979 439,0 36,58 39,
- 1980 301,9 25,16 27,
- 1981 395,6 32,97 56,
- Pm mensual MES G F M A M J J A S O N D
Les precipitacions màximes en 24h per a diferents períodes de retorn les calcularem per dos mètodes diferents : Gumbel i LogPearsonIII.
El període de retorn és la inversa de la freqüència, que és la probabilitat que ocorri o es superi una pluja de durada i intensitat determinades en un període de temps, i si les sèries fossin suficientment llargues seria el període mitjà de temps (en anys) durant el qual les pluges no excedeixen la intensitat de l’esdeveniment o també que ha de passar perquè es produeixi aquell esdeveniment o un de major. El període de retorn està associat per tant a la seguretat de l’estructura. Com pitjors siguin les conseqüències del trencament de l’obra, l’haurem de dissenyar per a suportar esdeveniments menys probables (o amb períodes de retorn majors).
Taula 5: Probabilitat de no excedència, Pmax ordenada, periode de retorn i log Pmax
ANY Pmàx. 24H Ordre (^) p=m/(N+1) T = 1/(1-p) Pmàx. 24H ordenada
LogPmàx.
1951 58,2 1 0,031 1,03 27,0 1, 1952 72,0 2 0,062 1,07 30,0 1, 1953 99,8 3 0,093 1,10 31,1 1, 1954 30,0 4 0,125 1,14 33,4 1, 1955 54,3 5 0,156 1,19 35,7 1, 1956 65,5 6 0,187 1,23 36,1 1, 1957 48,0 7 0,218 1,28 36,6 1, 1958 58,2 8 0,250 1,33 37,1 1, 1959 89,9 9 0,281 1,39 39,0 1, 1960 81,0 10 0,312 1,45 43,5 1, 1961 64,9 11 0,343 1,52 48,0 1, 1962 33,4 12 0,375 1,60 52,2 1, 1963 35,7 13 0,406 1,68 54,3 1, 1964 58,35 14 0,437 1,78 55,0 1, 1965 81,0 15 0,468 1,88 56,8 1, 1966 68,0 16 0,500 2,00 58,2 1, 1967 87,4 17 0,531 2,13 58,2 1, 1968 31,1 18 0,562 2,29 58,3 1, 1969 43,5 19 0,593 2,46 63,9 1, 1970 72,0 20 0,625 2,67 64,9 1, 1971 36,6 21 0,656 2,91 65,5 1, 1972 52,2 22 0,687 3,20 66,0 1, 1973 55,0 23 0,718 3,56 68,0 1, 1974 63,9 24 0,750 4,00 72,0 1, 1975 81,5 25 0,781 4,57 72,0 1, 1976 37,1 26 0,812 5,33 81,0 1, 1977 66,0 27 0,843 6,40 81,0 1, 1978 36,1 28 0,875 8,00 81,5 1, 1979 39,0 29 0,906 10,7 87,4 1, 1980 27,0 30 0,937 16 89,9 1, 1981 56,8 31 0,968 32 99,8 2,
●Corbes IDF
Les corbes IDF relacionen la intensitat, la durada i la freqüència de les precipitacions. Per manca de bandes pluviogràfiques s’han obtingut aquestes relacions a partir de les precipitacions màximes en 24h, registrades en els anys descrits en l’apartat anterior. En el nostre cas, per continuar calculant les intensitats en diferent moments (t) per obtenir les corbes IDF, hem pres els valors de P extremes obtinguts mitjançant la funció logPearson III (més restrictius). Aquest valors s’han introduït a la fórmula que de Yarnell que relaciona la intensitat màxima de la pluja en 24 hores (I 24 ) i la intensitat corresponent en t hores (I (^) t ) o en t’ minuts (It’).i substituint cada t pel temps que ens interessa, els resultats són els següents:
I(t) = 10,4 I(24h) t (-0,73)
Taula 8: Valors segons la fórmula de Yarnell
T (anys) I (24h) I (18h) I (12h) I (6h) I (1h) I (0,5) 2 2,28 2,87 3,87 6,42 23,75 39, 5 3,06 3,86 5,19 8,62 31,88 52, 10 3,55 4,47 6,02 9,98 36,94 61, 15 3,62 4,57 6,14 10,19 37,71 62, 25 3,99 5,04 6,77 11,24 41,59 68, 30 4,14 5,22 7,02 11,64 43,06 71, 50 4,55 5,73 7,71 12,79 47,32 78, 100 4,94 6,24 8,39 13,91 51,47 85, 200 5,95 7,50 10,09 16,73 61,91 102, 500 7,09 8,94 12,02 19,94 73,77 122,
Figura 4: Gràfic de les corbes IDF per diferents períodes de retorn :
2.2.3. Règim de temperatures
El règim de temperatures l’hem estret del llibre “Atlas Agroclimático de la Provincia de Tarragona”, agafant només aquelles dades que crèiem necessàries:
Taula 9: Temperatures mitjana màximes, Temperatures mitjana mínima i Temperatures mitjana
Mes de l´any T mitjana màx T mitjana mín T mitjana
gener 9,7 0,8 5,
febrer 11,4 2,2 5,
març 13,9 2,8 7,
abril 15,4 3,9 10,
maig 19,8 6,6 14,
juny 24,5 12,2 18,
juliol 28,3 13,6 21,
agost 14,4 14,4 21,
setembre 19,0 12,0 19,
octubre 18,3 7,4 13,
novembre 13,3 3,0 8,
desembre 10,5 0,2 5,
any 18,1 6,6 12,
2.2.4. Evapotranspiració potencial (ETP)
L’ evapotranspiració és el flux total de vapor de aigua que es produeix en boscos, prats i terres cultivades, que comprèn els processos de evaporació (procés de transferència d’aigua líquida a l’ atmosfera en forma de vapor) i transpiració (procés fisiològic pel qual l’aigua del sòl és absorbida, transmesa i evaporada a través d’estomes i lenticel·les). L’evapotranspiració real sempre serà més petita o igual que la potencial ja que la primera depèn de la disponibilitat hídrica. Els factors que la controlen son: l’energia disponible i possibilitat de transport (energia solar, pressió de vapor, vent); la disponibilitat d’aigua (quantitat d’aigua i potencial hídric); i la vegetació (profunditat del sistema radicular, estructura de la part aèria). Per a calcular-la existeixen diferents mètodes. Un exemple és el mètode de Thornthwaite, que introdueix el concepte d’evapotranspiració potencial com un factor climàtic. Aquest calor s’obté en base al càlcul d’una evapotranspiració potencial ajustada per a un mes estàndard de 30 dies amb 12 hores d’il·luminació diària i corregit posteriorment per un factor que varia amb la latitud i el mes de l’any:
Et = 16 [10· tm / I ]a^ ·f
El valor de a es calcula com;
I l´ índex anual de calor;
Taula 10: Valors de Evadotranspiració potencial GENER FEBRER MARÇ ABRIL MAIG JUNY JULIOL Tmitjana 5,00 5,70 7,50 10,30 14,00 18,00 21, T/5^1,514 1,00 1,22 1,85 2,99 4,75 6,95 9, H. Sol 9,40 10,60 11,90 13,40 14,60 15,20 14, Nm 0,78 0,88 0,99 1,12 1,22 1,27 1, I 52, a 1, ETP 11,73 15,72 25,37 43,43 70,98 102,99 128,
AGOST SEPTEMBRE OCTUBRE NOVEMBRE DESEMBRE Tmitjana 21,70 19,00 13,30 8,80 5,40 145, T/5^1,514 9,23 7,55 4,40 2,35 1,
El vent com a agent erosiu és poc important, i només el vent de llevant seria rellevant al transportar els núvols amb precipitació. Els hiverns són suaus, però amb algun dia extraordinari amb temperatures de -10º, i amb estius calurosos. Aquest factor tèrmic ajuda al procés d´erosió causat per l´aigua amb contrast gel/desgel, ocasional d´algun hivern i a l´estiu reseca la coberta del sòl ajudant a l´efecte erosiu en una avinguda. EL factor humà també és important en alterar les vessants de la muntanya i les valls mitjançant terrasses i abancalats pel conreu sobretot de l´olivera i atmetllaners.
2.3.3.Edafologia
La conca es troba dividida en dos sectors ; al nord-oest margues alternades amb calcàries i localment amb gresos i al sud-est margues i lutites alternades amb gresos. En general es troben sòls calcaris que ens indica la possibilitat d´horitzons amb acumulacions de carbonats i per tant de sòls bàsics.
Al sud de la població de Conesa, dins la conca, es presenten uns pendents suau que han permés l ´agricultura sobre uns sòls calcàris bastant profunds. A més a més la formació de terrasses afavoreix la infiltració de bona part de l´escorrentia superficial. Per altre banda, el pendent a prop del castell de Saladern, entre el Bosc de la Pubill i la Cogullada, s ´accentua bastant. En aquesta part de la conca , el sòl es troba cobert de boscos, que infiltren gran quantitat de l´aigua de precipitació, disminuint així l´efecte erosiu per fluxe hortonià. L´últim tram del riu Seniol dins la conca d´estudi es desenvolupa sobre graves, sorres, lutites i terrasses fluvials segurament transportats per acció erosiva desde la zona de les Planes, on sòn abundants els conglomerats i lutites. Aquesta litologia origina sòls bàsics, poc profunds i amb gran quantitat de còduls.
2.4. VEGETACIÓ I USOS DEL SÒL
2.4.1. Formacions vegetals i usos del sòl
La majoria de les espècies de la conca corresponen a l´ambient Mediterrani, on les temperatures sòn suaus i és normal una minsa pluviometria a l´estius. Dins la conca trobem boscos cobrint un terç de la superficie formats principalment per espècies de pi blanc, pi roig, pinassa, alzina i fins i tot roure martinenc, distribuint-se de forma altitudinal i segons exposició de la vessant. També trobem Rosmarinus officinali, lavandula atifolia, Quercus coccifera ….i d´altres espècies oròfiles com Potentilla caulescens, Pistacia lentiscus, Rhammus pumila … Els medis cultivats sòn rics en espècies cosmopolitas i pluriregionals, les anomenades males herbes. L´ús més evident del sòl és per l´agricultura amb el conreu de blat i ordi i atmetllaners. Els boscos es dediquen a fusta i productes no fustaners (bolets, fruits..) pels habitants de les contrades.
2.4.2. Distribució dels usos del sòl
Les terres de cultiu es troben majoritàriament a les zones planeres del sud de la conca, per la facilitat de treball i proximitat a les viles. També es troba algun camp endinsat dins el bosc, aprofitant zones de pendent suau i la protecció de la coberta vegetal.
Els boscos s´estenen per les vessants de la Cogullada i el Bosc del Pubill on la forta pendent dificulta les labors de preparació del sòl per ús agrícola.
3. ESTUDI HIDROLÒGIC
3.1. BALANÇ HÍDRIC
El balanç hídric permet avaluar les pèrdues i guanys d’aigua en el sòl al llarg de l’any, a partir de dades de precipitació i evapotranspiració mensuals (entrades/sortides d’aigua) i de la capacitat màxima d’emmagatzematge d’aigua al sòl (reserva màxima). La diferència entre precipitació i evapotranspiració determina els mesos en els que s´omple la reserva (P>ETP estació humida) o es buida (P<ETP estació seca). Pel càlcul del descens de la quantitat d’aigua a la reserva, es parteix d’un màxim d’aigua a la reserva al final de l’estació humida. Altres components que es calculen en el balanç hídric són: l’evapotranspiració real, segons les disponibilitats reals d’aigua; el dèficit o excés d’aigua originat en cada mes; i el drenatge, que es calcula a partir de l’excés d’aigua. Adjunt als annexes 7.
3.2. ESTIMACIÓ DELS CABALS D’AVINGUDA
3.2.1. Disseny de l’aiguat de càlcul per a un període de retorn de 500 anys
Quan es dimensiona una obra, sovint cal partir d’una pluja tipus, associada a un període de retorn i que dependrà del grau de seguretat que volem donar-li. Les relacions IDF ens donen els períodes de retorn de les intensitats mitjanes de la durada de pluja escollida, però no ens proporcionen directament la variació de la intensitat al llarg d’aquesta durada. Les pluges de disseny són distribucions teòriques de precipitació al llarg del temps associats a períodes de retorn per a una estació meteorològica. Per a construir-los ens haurem de basar en les relacions IDF de l’estació, ja que aquest pluviograma teòric haurà de complir-les. Hi ha moltes distribucions empíriques, en funció del tipus de pluja que s’hi donen. Las distribucions es diferencien en el moment d’ocurrència de les intensitats més grans al llarg de la pluja: al començament, al mig o al final de la durada. Prèviament a la construcció de l’aiguat, hem d’escollir la corba de relacions IDF corresponent al període de retorn de 500 anys i utilitzarem el mètode de l’aiguat de 24 hores centrant-nos tan sols en el 2on període que va de la 6a hora fins a la 12a.
Taula 11: Intensitat i precipitació
Temps (h) Intensitat (mm/h) P (mm) 1h 73,77 73,
