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Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T18:47:45Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 2.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 3.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 4.png|650px|center]]

'''SOLUCIÓN FINAL''': Intersección del área morada con el buffer de línea eléctrica. La ubicacion óptima se sitúa en la zona más cercana a la línea.
[[Archivo:SIG Morales 5.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 6.png|650px|center]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T18:47:12Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 2.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 3.png|650px|center]]

[[Archivo:SIG Morales 4.png|650px|center]]
'''SOLUCIÓN FINAL''': Intersección del área morada con el buffer de línea eléctrica. La ubicacion óptima se sitúa en la zona más cercana a la línea.
[[Archivo:SIG Morales 5.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 6.png|650px|center]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Archivo:SIG Morales 6.png

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Archivo:SIG Morales 5.png

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Archivo:SIG Morales 4.png

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Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:44:29Z

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{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 2.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 3.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 4.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 5.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 6.png|650px|center]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:42:14Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1.png|650px|center]]

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Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:41:24Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:.png|650px|center]]
[[Archivo:SIG Morales 1.jpg]]
[[Archivo:|1600px|sinmarco|centro|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 1|miniaturadeimagen|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 2|sinmarco|centro|Buffer de la línea eléctrica]]

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[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Archivo:SIG Morales 2.png

2017-12-10T17:40:58Z

AlonsoHH:

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:39:19Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1.png|650px|center]]

[[Archivo:|1600px|sinmarco|centro|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 1|miniaturadeimagen|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 2|sinmarco|centro|Buffer de la línea eléctrica]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Archivo:SIG Morales 1.png

2017-12-10T17:38:14Z

AlonsoHH:

Archivo:SIG Morales 1.jpeg

2017-12-10T17:21:29Z

AlonsoHH:

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:20:51Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1|1600px|sinmarco|centro|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 1|miniaturadeimagen|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 2|sinmarco|centro|Buffer de la línea eléctrica]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:16:45Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1|miniaturadeimagen|Buffer de viviendas y edificaciones]]
[[Archivo:SIG Morales 2|sinmarco|centro|Buffer de la línea eléctrica]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:14:53Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1|centro|Buffer de viviendas]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T17:14:33Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

[[Archivo:SIG Morales 1|miniaturadeimagen|centro|Buffer de viviendas]]

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Archivo:SIG Morales 6.jpg

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Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:51:18Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:

- El valor del suelo

- La titularidad del terreno

- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:50:40Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.

En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.

La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:49:24Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

=== Cercanía a las viviendas ===
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.

Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.

Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.

Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.

=== Líneas de alta tensión ===
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.

Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo.

En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.

=== Red Hidrográfica ===
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.

La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.

Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.

=== Pendientes ===
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.

Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.

Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.

Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.

Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.

Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.

Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.

Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:

=== Cercanía a las viviendas → limitante. ===
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.

=== Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable. ===
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.

=== Red hidrográfica → limitante. ===
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.

=== Pendientes → Favorable y limitante. ===
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).

Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.

Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:40:08Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

= Cercanía a las viviendas =
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.
Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.
Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.
Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.
 Líneas de alta tensión
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.
Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo
En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.
 Red Hidrográfica
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.
La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.
Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.
 Pendientes
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.
Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.:
Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.
Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.
Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.
Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.
Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.
Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:
 Cercanía a las viviendas → limitante.
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.
 Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable.
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.
 Red hidrográfica → limitante.
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.
 Pendientes → Favorable y limitante.
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).
Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.
Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
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Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:39:00Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).

Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.

Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.

'''SUBESTACIÓN ELÉCTRICA'''
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas. Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.

En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x 70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.

Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa zona en concreto.

Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.

Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.

Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:

 Cercanía a las viviendas
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.
Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.
Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.
Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.
 Líneas de alta tensión
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.
Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo
En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.
 Red Hidrográfica
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.
La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.
Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.
 Pendientes
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.
Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.:
Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.
Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.
Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.
Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.
Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.
Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:
 Cercanía a las viviendas → limitante.
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.
 Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable.
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.
 Red hidrográfica → limitante.
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.
 Pendientes → Favorable y limitante.
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).
Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.
Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:34:49Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.

Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura de este tipo.

A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).
Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.
Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo
principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general
tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas.
Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.
Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya
función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar
la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen
el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y
entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de
transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión)
aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.
En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la
energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para
diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x
70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.
Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida
entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido
ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa
zona en concreto.
Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características
dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su
nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.
Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.
Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:
 Cercanía a las viviendas
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.
Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.
Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.
Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.
 Líneas de alta tensión
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.
Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo
En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.
 Red Hidrográfica
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.
La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.
Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.
 Pendientes
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.
Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.:
Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.
Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.
Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.
Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.
Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.
Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:
 Cercanía a las viviendas → limitante.
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.
 Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable.
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.
 Red hidrográfica → limitante.
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.
 Pendientes → Favorable y limitante.
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).
Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.
Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:34:23Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.
Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura
de este tipo.
A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más
favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).
Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.
Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo
principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general
tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas.
Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.
Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya
función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar
la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen
el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y
entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de
transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión)
aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.
En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la
energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para
diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x
70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.
Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida
entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido
ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa
zona en concreto.
Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características
dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su
nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.
Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.
Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:
 Cercanía a las viviendas
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.
Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.
Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.
Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.
 Líneas de alta tensión
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.
Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo
En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.
 Red Hidrográfica
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.
La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.
Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.
 Pendientes
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.
Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.:
Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.
Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.
Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.
Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.
Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.
Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:
 Cercanía a las viviendas → limitante.
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.
 Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable.
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.
 Red hidrográfica → limitante.
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.
 Pendientes → Favorable y limitante.
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).
Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.
Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-10T16:33:16Z

AlonsoHH:

{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 Laura de la Morena Méndez 1421 | [[:Categoría:SIGAIC_17/18|Curso 17/18]] }}

Nuestro objetivo es determinar la situación óptima de una subestación eléctrica situada
en el casco urbano de El Molar. Para ello, se tendrán en cuenta una serie de parámetros
y factores tales como la cercanía a las viviendas, el riesgo de inundación o avenidas, la
cercanía a otras líneas de alta tensión y la pendiente del terreno.
Los datos a emplear se obtendrán de todos los recursos cartográficos que el Gobierno y
la Comunidad de Madrid poseen a disposición pública, además de datos procedentes de
estudios previos sobre el ruido y el impacto ambiental producido por una infraestructura
de este tipo.
A partir de todos los datos anteriores se realizará una ponderación de los valores
obtenidos y criterios elegidos, y se representará en el plano la situación final más
favorable para el proyecto. Además, se realizarán los mapas necesarios para estudiar
cada criterio de manera individual.

== Introducción: Planteamiento del problema ==

Este trabajo ha consistido en buscar el emplazamiento idóneo para ubicar una
subestación eléctrica en la localidad de El Molar (Madrid).
Este municipio de El Molar se encuentra en el kilómetro 42 de la carretera de Burgos en
su recorrido por la A-1, al Noreste de la Comunidad Autónoma de Madrid. Está situado
a unos 850 metros de altitud y tiene una superficie de 50,30 km2 con 8.270 habitantes.
Constituye uno de los accesos a la sierra madrileña, y con su famosa falla, a caballo entre
lo urbano y lo rural, comparte las cuencas del Jarama y del Guadalix. Posee numerosas
vías pecuarias e instalaciones del Canal de Isabel II en su término municipal.
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a establecer los niveles de
tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Su equipo
principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general
tres principales: medición, cuchillas de paso e interruptor, y las demás son derivadas.
Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores de varios tipos hacia los
transformadores.
Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras»,
situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya
función es elevar el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar
la energía a la red de transporte; y subestaciones eléctricas «reductoras», que reducen
el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente, entre 10 y los 66 kV y
entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de
transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión)
aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V.
En nuestro caso, se tratará de una subestación eléctrica reductora dado que no hay
centrales generadoras de energía eléctrica en las inmediaciones y, además, entregan la
energía directamente a la red de distribución.
Estudiando diversas subestaciones eléctricas situadas en la Comunidad de Madrid para
diseñar la ocupación de nuestra instalación, hemos decidido establecer un área de 70 x
70 m2, teniendo en cuenta que nuestra población a abastecer es de menor envergadura.
Por criterios ambientales, la subestación solo puede situarse en la zona comprendida
entre la N-1 y la A-1. El resto del término municipal de El Molar se encuentra protegido
ambientalmente (RedNatura 2000) por lo que el estudio se centrará en exclusiva a esa
zona en concreto.
Además, esta medida favorece a seleccionar una topografía de mejores características
dado que no abarca dos de los cuatro cerros que conforman el pueblo, y dan lugar a su
nombre por tener forma de muela.

== Metodología: Datos usados y operaciones realizadas ==

Para realizar este trabajo ha sido preciso recurrir a los mapas topográficos que
proporciona el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). En esta página web
se han obtenido los mapas BTN 100, el Modelo Digital del Terreno (MDT25 resolución
de 5) y el MTN25, siendo la hoja 509 nuestra zona a estudiar.
Para leer toda esta información se ha necesitado la ayuda del programa QGIS que nos
ha permito visualizar los mapas e imponer las condiciones limitantes o favorables a
considerar.
Para determinar la ubicación optima de la subestación se han tenido en cuenta los
siguientes factores:
 Cercanía a las viviendas
Se ha establecido la condición de que la subestación eléctrica deberá estar al menos a
100 metros de las viviendas como medida preventiva de disminución de ruido y, al
mismo tiempo para atenuar el impacto visual.
Para ello, se ha llevado a cabo la realización de un buffer de 100 metros a partir de la
capa BTN 100 de edificios. Aparece reflejado en el mapa mediante el color verde que
abarca todo el espacio comprendido desde las viviendas hasta una distancia de 100
metros.
Se observa que la zona Sur (principalmente el lado Oeste) comprendida entre las dos
nacionales posee una densidad mayor de casas que la zona Norte, resultando más
ventajosa la zona más despoblada al suponer una menor afección al casco urbano.
Se trata de un parámetro limitante al restringir las zonas coloreadas en el buffer.
 Líneas de alta tensión
El hecho de poseer una línea de alta tensión cercana a la subestación eléctrica supone
una mayor comodidad y menor ocupación del terreno, ya que ambas redes precisarán
estar conectadas. De manera que, cuando menor sea la distancia que las separa menor
será el tendido de la red, menor impacto visual supondrá y por supuesto, un menor coste
al emplear un número más reducido de elementos conectores.
Con el objetivo de reflejarlo visualmente, se han realizado tres buffers a 100, 200 y 300
metros de la línea eléctrica existente.
El buffer a 100 metros corresponde a la zona coloreada de color verde.
El buffer a de 100 a 200 metros corresponde a la zona coloreada de color naranja.
El buffer de 200 a 300 metros corresponde a la zona coloreada de color rojo
En este caso, nos encontramos ante un factor favorable ya que cuanto menor sea la
distancia a la línea eléctrica más ventajosa resultará la zona para ubicar la instalación.
Como se observa en el mapa temático la línea atraviesa el municipio de Norte a Sur por
su parte central con una ligera inclinación hacia el Oeste.
 Red Hidrográfica
Como se puede observar en el mapa temático de la red hidrográfica conseguido a partir
del BTN 100 (Hidrografía), la localidad de El Molar posee una cifra significativa de ríos
por estar situado entre las cuencas del Jarama y del Guadalix.
La mayoría de estos afluentes se encuentran en la parte Este de la localidad,
precisamente donde menos concentración de viviendas existe.
Por razones ambientales y de seguridad (riesgo de avenidas) se establece una distancia
mínima que debe haber entre la subestación y el cauce del río. Esa distancia en este caso
ha sido de 200 metros. Esta cifra se ha estimado teniendo en cuenta el caudal existente
de los ríos próximos al municipio, que no es de gran índole, puesto que la mayoría
apenas llevan agua.
 Pendientes
Para ubicar la subestación eléctrica ha sido necesario el estudio de las pendientes de
nuestra zona. Es importante que infraestructura se instale en un terreno llano que
garantice una buena estabilidad, debido a que el tendido eléctrico posee voluminosas
antenas y aparatos que deben permanecer fijos. También hay que tener en cuenta el
coste económico derivado de adaptar terrenos con pendiente muy elevada.
Las pendientes se han extraído del MDT mediante el QGIS, además se han acotado en
función de la viabilidad del proyecto en esa zona.:
Color verde: pendientes inferiores al 7,5 %. Las zonas de este color se consideran las más
favorables para el emplazamiento.
Color naranja: pendientes comprendidas entre el 7,5 % y el 15 %. No son zonas óptimas,
pero podrían utilizarse en caso de que el emplazamiento fuera muy favorable
atendiendo al resto de criterios.
Color rojo: pendientes superiores al 15% (zonas de los cerros). Estas zonas quedan
descartadas de antemano debido a la mala orografía del terreno.
Es un factor limitante y favorable al mismo tiempo puesto que, las zonas verdes indican
lugares aptos para la ubicación de la subestación, mientras las zonas rojas simbolizan
todo lo contrario por tener un terreno más empinado.
Finalmente, con todos estos mapas se ha procedido a la intersección de los mismos para
obtener el emplazamiento óptimo de la subestación.

== Resultados: Notas sobre el proceso, resultados intermedios y finales ==

Para llevar a cabo la búsqueda definitiva del emplazamiento de la subestación eléctrica,
ha sido necesario un estudio riguroso y comparativo de los cuatro factores elegidos:
cercanía a las viviendas, proximidad a las líneas de alta tensión existentes, red
hidrográfica de la zona y mapa de pendientes.
Para ello, ha sido muy importante la distinción de dichos condicionantes en favorables
o limitantes:
 Cercanía a las viviendas → limitante.
La zona idónea para ubicar la subestación será la diferencia entre el territorio
comprendido entre las dos nacionales A-1 y el buffer de las viviendas a 100
metros. Principalmente la zona Norte del municipio.
 Proximidad a las líneas de alta tensión → Favorable.
En este caso, el emplazamiento óptimo es hallado mediante la intersección del
terreno establecido entre las dos carreteras y el buffer de las líneas de tensión
de la localidad. Resultando la solución más ventajosa el buffer de la línea de alta
tensión que atraviesa el municipio por su parte central.
 Red hidrográfica → limitante.
Al igual que el factor de cercanía a las viviendas, la red hidrográfica tiene un
carácter restrictivo que señala las zonas no aconsejables para la ubicación de la
subestación por riesgo de avenidas. De manera que, el territorio de buenas
características es el que resulta de hacer la diferencia entre el polígono del
municipio y el buffer de los ríos.
Observándose que la zona Norte y Suroeste son las que menos afluentes
presentan.
 Pendientes → Favorable y limitante.
Al existir tres rangos de pendientes (<7,5 %, 7,5-15%, >15%) se refleja mediante
el mapa temático que, las zonas verdes (pendientes<7,5%) son los terrenos más
aptos para la implantación de la subestación, las zonas naranjas toman una
importancia intermedia (pendientes de 7,5 a 15%), mientras que el territorio rojo
queda descartado por altas pendientes (superiores al 15%).
Siendo la zona Norte la más aconsejable junto con la centro-oeste (llanura donde
aparecen la mayoría de las viviendas).
Por tanto, el área favorable de estudio puede obtenerse intersectando las partes
verdes con el terreno delimitado por las dos autopistas A-1.
Finalmente, la solución de mejores cualidades se obtiene intersectando todos estos
mapas previos que representan el emplazamiento óptimo para cada variable.
En resumidas, al terreno comprendido entre las dos nacionales le hemos restado el
buffer de viviendas y de red hidrográfica (variables limitantes) y, esta sección resultante
la hemos intersectado con la zona verde de pendientes suaves y con el buffer de la línea
de alta tensión.
La zona morada representa el territorio con características apropiadas a los factores de
cercanía a las viviendas, red hidrográfica y pendientes suaves, que tras intersectarse con
el buffer de la línea de alta tensión nos da el emplazamiento final.

== Conclusiones: Resultado obtenido y mejoras que se sugieren a futuro ==

Podemos observar que los emplazamientos más óptimos para ubicar la subestación
eléctrica son: la intersección del área morada con los buffers de la línea eléctrica,
territorios situados en la parte central del municipio.
Otras medidas que podrían haberse estudiado para completar el proyecto realizado y
dar mayor rigurosidad a los resultados obtenidos son:
- El valor del suelo
- La titularidad del terreno
- La afección al entorno natural

== Anejos: Mapas temáticos sobre los resultados relevantes intermedios y del resultado final ==

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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[[Categoría:SIGAIC_17/18]]

Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar

2017-12-08T12:16:45Z

AlonsoHH: Página creada con «{{ TrabajoSIG | Situación óptima de una subestación eléctrica en el municipio de El Molar | Pablo Morales Santón (coordinador) 1177 Alonso Herranz Hudson 1043 <b...»

Visualización de campos escalares y vectoriales en elasticidad (Grupo C13)

2014-12-05T16:41:15Z

AlonsoHH: Página creada con «{{ TrabajoED | Visualización de campos escalares y vectoriales en elasticidad. Grupo C13 | Teoría de Campos|:Categoría:TC14/15|2014-1...»

{{ TrabajoED | Visualización de campos escalares y vectoriales en elasticidad. Grupo C13 | [[:Categoría:Teoría de Campos|Teoría de Campos]]|[[:Categoría:TC14/15|2014-15]] | Pablo Morales Santón, Gonzalo Sánchez Juez, José Mª Llorente Martiáñez, Alonso Herranz Hudson, Rodrigo Bellot Rodriguez}}
[[Categoría:Teoría de Campos]]
[[Categoría:TC14/15]]

'''ENUNCIADO DEL TRABAJO''':

Consideramos una placa plana (en dimensión 2) que ocupa la región \( [-1/2,1/2] \times [0,4]\). En ella vamos a suponer que tenemos definidas dos cantidades físicas: la temperatura \(T(x,y)\), que depende de las dos variables espaciales \((x,y)\), y los desplazamientos \(\vec u(x,y)\). De esta forma, si definimos \(r_0(x,y)\) el vector de posición de los puntos de la placa antes de la deformación, la posición de cada punto \((x,y)\) de la placa en un instante de tiempo \(t\) viene dada por\[ \vec r (x,y)= \vec r_{0}(x,y)+\vec u(x,y). \] Vamos a suponer que la fuerza aplicada sobre la placa ha provocado un desplazamiento de los puntos de la misma dado por el vector de desplazamientos\[ \vec u(x,y) = \vec a (\vec b \cdot \vec r_0)^2, \]
donde \(\vec a\) y \(\vec b\) son vectores dados. En este trabajo suponemos lo siguente\[ \vec a = \frac{\vec i}{20}, \ \vec b = \vec j \] Por lo tanto, para el caso particular de este trabajo el vector de desplazamiento \(\vec u(x,y)\) será\[ \vec u(x,y) = \vec a (\vec b \cdot \vec r_0)^2=\vec a (y)^2= \frac{y^2}{20}\vec i \]

== Mallado ==

Nuestro mallado representa una placa rectangular que ocupa la región <math> [-1/2,1/2] \times [0,4] </math> , tomando como paso de muestreo h=<math>1/10</math> para las variables x e y.
[[Archivo:Apartado1C13.jpg|300px|miniaturadeimagen|derecha|Mallado de la placa]]
{{matlab|codigo=
% Generamos los vectores
x=-0.5:0.1:0.5;
y=0:0.1:4;
% Generamos la malla
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
figure(1)
% Pintamos la malla
mesh(Mx,My,0*Mx)
% Limitamos una región en los ejes
axis([-2,2,-1,5])
% Vista superior
view(2)
}}

== Temperaturas ==

La función que define la temperatura de la placa es:
<math>
T(x,y,z)=(8-y^2+2y)e^{-(x+1)^2}
</math>
En la imagen están representadas las curvas de nivel. Las lineas rojas representan los valores máximos, y las azules los mínimos. Observamos que es máxima en el punto <math>[-1/2,1]</math>,
[[Archivo:Temperatura2C13.jpg|500x220px|miniaturadeimagen|derecha|Curvas de nivel de la temperatura en la placa]]
{{matlab|codigo=
% Generamos los vectores
x=-0.5:0.1:0.5;
y=0:0.1:4;
% Hacemos la malla
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Escribimos la función temperatura
T=inline('(8 - y.^2 + 2*y).*exp(-(x + 1).^2)','x','y');
% Aplicamos la función a las matrices de la malla
TT=T(Mx,My);
% Representamos la función
axis equal
p=contour(Mx,My,TT,60);
axis([-0.5,0.5,0,4])
}}

=== Gradiente de la temperatura ===

El gradiente de la temperatura representa la dirección en el que el crecimiento de esta es máximo.
La función temperatura es:
<math>
T(x,y,z)=(8-y^2+2y)e^{-(x+1)^2}
</math>
Calculamos su gradiente:
<math>
\nabla T=\frac{\partial T}{\partial x}\vec i+\frac{\partial T}{\partial y}\vec j+\frac{\partial T}{\partial z}\vec k=(8-y^2+2y)e^{-(x+1)^2}[-2(x+1)]\vec i+e^{-(x+1)^2}(-2y+2)\vec j \\ =(8-y^2+2y)(-2x-2)e^{-(x+1)^2}\vec i + (-2y+2)e^{-(x+1)^2}\vec j
</math>
Se observa gráficamente, mediante su representación en MatLab u OCTAVE UPM:
[[Archivo:TemperaturaGC13.jpg|400px|miniaturadeimagen|derecha|Representación del gradiente sobre la placa]]
{{matlab|codigo=
% Generamos los vectores
x=-0.5:0.1:0.5;
y=0:0.1:4;
% Hacemos la malla
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Definimos la función temperatura
T=inline('(8 - y.^2 + 2*y).*exp(-(x + 1).^2)','x','y');
TT=T(Mx,My);
% Definimos las componentes del gradiente de la temperatura
Tx=inline('(8 - y.^2 + 2*y).*exp(-(x + 1).^2).*(-2*(x + 1))','x','y');
Ty=inline('(-2*y + 2).*exp(-(x + 1).^2)','x','y');
TTx=Tx(Mx,My);
TTy=Ty(Mx,My);
% Representamos el campo vectorial generado por el gradiente
quiver(Mx,My,TTx,TTy)
% Unimos en unos ejes el gradiente con las lineas de nivel
hold on
% Dibujamos las lineas de nivel
contour(Mx,My,TT,15)
axis equal
axis([-2,2,-1,5])
view(2)
}}
Observamos que los vectores del gradiente son ortogonales a las curvas de nivel.

== Desplazamientos ==

Siendo el vector desplazamiento el vector <math>\vec u(x,y)</math> calculado anteriormente:
<math>
\vec u(x,y)=\frac{y^2}{20}\vec i
</math>

El código MatLab del campo de vectores y su representación se muestran a continuación:
[[Archivo:Apartado4C13.jpg|250px|miniaturadeimagen|derecha|Campo de vectores <math>\vec u(x,y)</math> ]]
{{matlab|codigo=
% Generamos los vectores
x=-0.5:0.1:0.5;
y=0:0.1:4;
% Hacemos la malla
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Introducimos la función del campo
T=inline('(y.^2)/20','y');
TT=T(My);
% Representamos el campo
quiver(Mx,My,TT,TT*0)
axis([-1,1,-1,5])
}}

=== Representación del desplazamiento en el sólido ===

La primera imagen muestra la placa sin aplicarle el desplazamiento, mientras que en la segunda ya sí que se le aplica. En su representación claramente se aprecia el cambio en la forma de la placa.

[[Archivo:Apartado5.C1.jpg|300px|miniaturadeimagen|derecha|Sólido antes y después de la deformación]]
{{matlab|codigo=
% Intervalos de trabajo
x=[-1/2:0.1:1/2];
y=[0:0.1:4];
% Mallado y z=0
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
[m,n]=size(Mx);
z=zeros(m,n);
% Representación del sólido sin deformar
subplot(1,2,1)
mesh(Mx,My,z)
axis equal
view(2)
% Campo u
u=(My.^2)/20;
% Sólido después de la deformación
Mx2=Mx+u;
My2=My;
Mz2=0.*Mx2;
% Representación del sólido deformado
subplot(1,2,2)
mesh(Mx2,My2,Mz2)
axis equal
view(2)
}}

=== Divergencia ===

A la hora de calcular la divergencia, estamos calculando el cambio de área local del sólido elástico cuando le aplicamos el campo vectorial <math> \vec u </math> en ese punto. Si ésta es positiva, tendremos una fuente (aumento de área), y si es negativa será un sumidero (disminución del área).

<math> \nabla * \vec u = \frac{\delta u_1 }{\delta x} + \frac{\delta u_2 }{\delta y} + \frac{\delta u_3 }{\delta z} = 0
</math>

Como el campo vectorial solo depende de la componente <math> \vec i </math> y de la coordenada <math> y </math>, al obtener la divergencia tenemos que la derivada parcial es cero, sacando como conclusión que el incremento de área del sólido elástico es nulo, es decir, que solo sufre desplazamientos horizontales en el sentido de <math> \vec i </math>. Esto no provoca cambio de área, ya que los puntos con la misma coordenada <math> y </math> se encuentran siempre a la misma distancia unos de otros, por lo que el área de cada sección infinitesimal será <math> dA= xdy </math>, siendo la <math> x </math> una constante, y cuya integración da el mismo resultado tanto para el sólido sin deformar como para el sólido deformado, al ser los límites de integración los mismos.

=== Rotacional ===

[[Archivo:Apartado7C1.jpg|300px|miniaturadeimagen|derecha|Representación del rotacional]]
El cálculo del rotacional se realiza analíticamente y en coordenadas cartesianas, tal y como se muestra a continuación, para su posterior representación gráfica con MatLab o OCTAVE UPM:
<math>
\nabla \times \vec u = \begin{vmatrix} \vec i & \vec j & \vec k \\ \frac{\delta}{\delta x} & \frac{\delta}{\delta y} & \frac{\delta}{\delta z} \\ \frac{y^2}{20} & 0 & 0 \end{vmatrix} = \frac{-y}{10} \vec k
</math>
siendo por lo tanto el módulo del rotacional:
<math>
\left | \nabla \times \vec u \right | = \frac{y}{10}
</math>
Una vez calculado el valor del rotacional, se escribe un código MatLab que permita su representación, para posteriormente dar una interpretación. Para su mejor comprensión, se añaden también las imágenes del sólido antes y después de la deformación.
[[Archivo:Apartado5.C1.jpg|300px|miniaturadeimagen|derecha|Sólido antes y después de la deformación]]
{{matlab|codigo=
% Intervalos de trabajo
x=[-1/2:0.1:1/2];
y=[0:0.1:4];
% Mallado
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Definición del rotacional
rot=My/10;
% Dibujo de los gráficos
subplot(2,1,1)
mesh(Mx,My,rot)
subplot(2,1,2)
surf(Mx,My,rot)
}}
El rotacional se puede interpretar como la cantidad de giro que provoca un campo, en este caso el campo de desplazamientos, alrededor del vector normal a la superficie en cada punto, en este caso el vector <math> \vec k </math>. Es decir, está midiendo cuánto está girando cada cuadrado en los que hemos dividido el sólido, manteniendo siempre el área de cada uno. Tal y como se puede ver en los gráficos, el rotacional es función de <math> y </math>, y es mayor cuanto más aumenta la <math> y </math>. Por lo tanto, los puntos que tienen mayor rotacional son los puntos cuya <math> y </math> toma el valor 4.

== Tensiones ==

En los apartados siguientes se resolverán todos los enunciados propuestos que están relacionados con tensiones en el sólido sobre el que estamos trabajando.

=== Tensiones normales ===

Primeramente, se define la parte simétrica del tensor gradiente de <math> \vec u </math> como:
<math> \epsilon (\vec u) = (\nabla \vec u + \nabla \vec u ^t)/2 </math>
siendo:
<math> \nabla \vec u = \frac{\partial u_i}{\partial x^j} \vec e_i \otimes \vec e_j = \frac{y}{10} \vec i \otimes \vec j </math>
y su transpuesto:
<math> \nabla \vec u^t = \frac{y}{10} \vec j \otimes \vec i </math>
Por lo tanto:
<math> \epsilon (\vec u) = \frac{y}{20} \vec i \otimes \vec j + \frac{y}{20} \vec j \otimes \vec i </math>
Se define el tensor de tensiones a través de la fórmula:
<math> \sigma = \lambda \nabla \cdot \vec u \mathbb{1} + 2 \mu \epsilon </math>
la cual tomando los valores <math> \lambda = \mu \ = 1 </math> y particularizándola para el caso de nuestro problema es:
<math> \sigma = 2 \epsilon = \frac{y}{10} \vec i \otimes \vec j + \frac{y}{10} \vec j \otimes \vec i </math>

==== Normales a <math> \vec i</math> ====

Las tensiones normales con respecto a <math> \vec i </math> se definen como:
<math> \vec i \cdot \sigma \cdot \vec i </math>
Operando con el tensor <math> \sigma </math> definido anteriormente se llega al resultado de que:
<math> \vec i \cdot \sigma \cdot \vec i = 0 </math>
Por lo tanto, al ser 0 para cualquier punto del sólido, no merece la pena realizar una representación gráfica. Esto nos dice que ningún punto del sólido sufre tensiones normales en la dirección que marca el eje <math> \vec i </math>.
Esta gráfica sería igual que la del módulo de la divergencia, que también toma el valor 0 para cualquier punto del sólido.

==== Normales a <math> \vec j</math> ====

Las tensiones normales con respecto a <math> \vec j </math> se definen, al igual que en apartado interior con el vector <math> \vec i </math>, como:
<math> \vec j \cdot \sigma \cdot \vec j </math>
Operando igualmente con el tensor <math> \sigma </math> definido anteriormente se llega al resultado de que:
<math> \vec j \cdot \sigma \cdot \vec j = 0 </math>
Por lo tanto, al ser 0 para cualquier punto del sólido, tampoco merece la pena realizar una representación gráfica. Esto nos dice que ningún punto del sólido sufre tensiones normales en la dirección que marca el eje <math> \vec j </math>.
Esta gráfica sería, de nuevo, igual que la del módulo de la divergencia, que también toma el valor 0 para cualquier punto del sólido.

=== Tensiones tangenciales ===

==== Tangenciales a <math> \vec i</math> ====

[[Archivo:Apartado9C1.jpg|250px|miniaturadeimagen|derecha|Representación de las tensiones tangenciales respecto al plano ortogonal a i]]
Las tensiones tangenciales respecto al plano ortogonal a <math> \vec i </math> vienen definidas por la ecuación <math> |\sigma \cdot \vec i - (\vec i \cdot \sigma \cdot \vec i) \vec i| </math>. Como hemos comprobado, <math> \vec i \cdot \sigma \cdot \vec i </math> es nulo y calculando obtenemos que <math> \sigma \cdot \vec i = \frac{y}{10} \vec j </math>. Escribimos el código en MatLab u OCTAVE UPM para obtener su representación y dar posteriormente una interpretación.
{{matlab|codigo=
% Intervalos de trabajo
x=[-1/2:0.1:1/2];
y=[0:0.1:4];
% Mallado y z=0
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Definición del rotacional
sigmai=My/10;
% Dibujo de los gráficos
subplot(2,1,1)
mesh(Mx,My,sigmai)
subplot(2,1,2)
surf(Mx,My,sigmai)
% Las tensiones tangenciales con respecto al plano ortogonal a i son iguales al rotacional
}}
Como vemos, la gráfica de las tensiones tangenciales con respecto al plano ortogonal a <math> \vec i </math> es igual que la del rotacional. Recordamos que la divergencia era nula, y por tanto distinta de las tensiones tangenciales.

==== Tangenciales a <math> \vec j </math> ====

[[Archivo:Apartado10C1.jpg|250px|miniaturadeimagen|derecha|Representación de las tensiones tangenciales respecto al plano ortogonal a j]]
Las tensiones tangenciales respecto al plano ortogonal a <math> \vec j </math> vienen definidas por la ecuación <math> |\sigma \cdot \vec j - (\vec j \cdot \sigma \cdot \vec j) \vec j| </math>. Como hemos comprobado, <math> \vec j \cdot \sigma \cdot \vec j </math> es nulo y calculando obtenemos que <math> \sigma \cdot \vec j = \frac{y}{10} \vec i </math> . Escribimos el código en MatLab u OCTAVE UPM para obtener su representación y dar una interpretación.
{{matlab|codigo=
% Intervalos de trabajo
x=[-1/2:0.1:1/2];
y=[0:0.1:4];
% Mallado y z=0
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Definición del rotacional
sigmaj=My/10;
% Dibujo de los gráficos
subplot(2,1,1)
mesh(Mx,My,sigmaj)
subplot(2,1,2)
surf(Mx,My,sigmaj)
% Las tensiones tangenciales con respecto al plano ortogonal a j son iguales al rotacional
}}
Como vemos, la gráfica de las tensiones tangenciales con respecto al plano ortogonal a <math> \vec j </math> es igual que la del rotacional. Recordamos que la divergencia era nula, y por tanto distinta de las tensiones tangenciales.

=== Tensión de Von Mises ===

La tensión de Von Mises, magnitud escalar utilizada para indicar cuándo un material deja de comportarse como elástico puro y comienza su comportamiento plástico, viene dada por la fórmula:
<math>
\sigma_{VM} = \sqrt { \frac { \left( \displaystyle\ \sigma_1 - \sigma_2 \right)^2 + \left( \displaystyle\ \sigma_2 - \sigma_3 \right)^2 + \left( \displaystyle\ \sigma_3 - \sigma_1 \right)^2 } {2} }
</math>
donde <math> \sigma_1 </math>, <math> \sigma_2 </math> y <math> \sigma_3 </math> son los autovalores de <math> \sigma </math>, también conocidos como tensiones principales. Para calcularlos, lo hacemos desde la matriz del tensor de tensiones dado que es la siguiente:
<math>
\begin{pmatrix} 0 & \frac{y}{10} & 0 \\ \frac{y}{10} & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix}
</math>
A partir de ella operamos hasta obtener los autovalores de la siguiente forma:
<math>
\begin{vmatrix} -\lambda & \frac{y}{10} & 0 \\ \frac{y}{10} & -\lambda & 0 \\ 0 & 0 & -\lambda \end{vmatrix} = -\lambda^3 + \frac{\lambda y^2}{100} = 0
</math>
De donde obtenemos los autovalores <math> \lambda_1 = 0 </math>, <math> \lambda_2 = \frac{y}{10} </math> y <math> \lambda_3 = - \frac{y}{10} </math>. Estos autovalores, aparte de obtenerlos analíticamente como se muestra, los obtenemos también con la función eig.m de MatLab, tal y como aparece en el código posterior, y como se pide en el enunciado.
Una vez obtenidos los autovalores, la tensión de Von Mises sobre la placa queda representada así:
[[Archivo:Apartado11C1.jpg|350px|miniaturadeimagen|derecha|Tensión de Von Mises sobre la placa, máxima en y=4]]
{{matlab|codigo=
% Intervalos de trabajo
x=[-1/2:0.1:1/2];
y=[0:0.1:4];
% Mallado y z=0
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
[m,n]=size(Mx);
sigma=[0,1/10,0;1/10,0,0;0,0,0];
% Cálculo de los autovalores mediante el uso de MatLab
autovalores=eig(sigma);
t1=My.*autovalores(1);
t2=My.*autovalores(2);
t3=My.*autovalores(3);
% Tensión de Von Mises
tension=sqrt(((t1-t2).^2+(t2-t3).^2+(t3-t1).^2)/2);
%Dibujo de los gráficos
subplot(2,1,1)
mesh(Mx,My,tension)
subplot(2,1,2)
surf(Mx,My,tension)
}}
Como podemos observar en los gráficos, la tensión de Von Mises alcanza su valor máximo en la placa en los puntos cuya componente en <math> y </math> es igual a 4.

== Masa ==

Dada la función de densidad siguiente:
<math>
d(x,y,z)=xye^{- \frac{1}{x^2}}
</math>
Para calcular la masa de la placa debemos integrar la función de densidad respecto a <math>dx</math> y <math>dy</math> en toda la superficie de la placa. Pero debido a que la primitiva de esta función de densidad no se puede calcular por los métodos convencionales de integración, utilizaremos métodos numéricos con ayuda de MatLab u OCTAVE UPM.

=== Método de Simpson ===
[[Archivo:Simpson.png|300px|thumb|right|Método de Simpson]]
El método de Simpson es un método numérico que se utiliza para el cálculo aproximado de integrales definidas simples. Se basa en la división del intervalo de integración en subintervalos, y aproximando el área debajo de la curva de cada dos subintervalos (siendo esta la definición de integral), por el área de una parábola que pasa por los extremos de la unión de esos dos subintervalos y por el centro del mismo. La fórmula siguiente es la expresión matemática de lo expuesto anteriormente:
<math> \int_{a}^{b} f(x) \, dx \approx \frac{b-a}{6}\left[f(a) + 4f\left(\frac{a+b}{2}\right)+f(b)\right]</math>
En lo que refiere a su implementación en Matlab u Octave UPM, lo más comodo es crear una función que realice el método de Simpson. De este modo, cada vez que necesitemos calcular una integral definida no sea necesario escribir el código de la función de nuevo, sino que simplemente con hacer una llamada a la función obtendremos su valor. El código MatLab que define la regla de Simpson es el siguiente:
{{matlab|codigo=
% 'li' es el límite por la izquierda, 'ld' el límite por la derecha, y 'n' el númmero de
% intervalos
function r=simpson(f,li,ld,n)
% Definición de la constante que multiplica el polinomio y del vector de subintervalos
h=(ld-li)/(2*n);
v=linspace(li,ld,n+1);
% Bucle for para sumar todas las áreas que se van obteniendo de las aproximacionse de
% cada intervalo y fórmula de la regla de Simpson
r=0;
for i=1:n
r=r+(feval(f,v(i))+feval(f,v(i+1))+4*feval(f,(v(i)+h)))*h/3;
end
}}
Para poder usar esta función, habrá que definir otra función Matlab con la función matemática que deseamos integrar, en este caso la densidad definida anteriormente. El código MatLab u OCTAVE UPM es el siguiente:
{{matlab|codigo=
function d=f(x)
% Fórmula de la densidad proporcionada en el enunciado(después de haber integrado con respecto a x)
d=x*exp(-1/(x^2));
end
}}
Por último, escribimos un programa para el cálculo de la integral definida haciendo uso de las dos funciones. Como la regla de Simpson sirve para el cálculo de integrales simples y esta integral es doble, primero hacemos el cálculo de la integral inmediata con respecto a <math> y </math> (cuyo valor da 8) y luego usamos el método para la integral con respecto a <math> x </math>. Como esta última da 0, pero sin embargo la masa no puede tener ese valor, se observa que la función presenta una simetría axial, y que por lo tanto la masa será dos veces la integral desde 0 hasta 0,5. El código Matlab es el siguiente:
{{matlab|codigo=
% El 10000 es el número de intervalos elegidos
int=simpson('f',0,0.5,10000);
masa=8*2*int
}}
La masa del sólido tratado es por lo tanto:
<math> masa = 0.0063965 </math>

=== Otro método numérico ===

Este es otro método numérico para calcular la masa de la placa algo menos exacto que el de Simpson. Este método se basa en calcular la masa de un <math> dm </math> y sumar todos estos diferenciales hasta obtener la masa completa de la placa. El método es el siguiente:
{{matlab|codigo=
% Lado de los cuadrados en los que dividimos el sólido
h=1/1000;
% Creación del mallado del sólido
x=-0.5:h:0.5;
y=0:h:4;
[Mx,My]=meshgrid(x,y);
% Valor de la densidad para cada punto del mallado
d=Mx.*My.*exp(-1./(Mx.^2));
% Masa de cada cuadrado que conforma el mallado
dm=abs(d*h^2);
% Suma de las masas de todos los cuadrados
masa=sum(sum(dm))
}}
La masa del sólido es por lo tanto:
<math> masa = 0,0064716 </math>
En consecuencia, se comprueba que los valores obtenidos de la masa por ambos métodos son similares, con lo que ambas aproximaciones se pueden considerar aceptables.

Archivo:Apartado4C13.jpg

2014-12-05T16:34:35Z

AlonsoHH:

Archivo:TemperaturaGC13.jpg

2014-12-05T16:29:05Z

AlonsoHH:

Archivo:Apartado3C13.jpg

2014-12-05T16:25:43Z

AlonsoHH:

Archivo:Temperatura2C13.jpg

2014-12-05T16:24:34Z

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Archivo:Apartado2C13.jpg

2014-12-05T16:19:37Z

AlonsoHH:

Archivo:Apartado1C13.jpg

2014-12-05T16:16:06Z

AlonsoHH: