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Modelos Epidemiológicos Grupo 3A

2015-03-05T18:20:36Z

Alvarokceres:

=== Introducción e hipótesis iniciales ===
En el desarrollo de una epidemia, se distinguen dos tipos de individuos. Los que ya han contraído la enfermedad(infectados), que llamaremos I(t); y los que son susceptibles de contraerla, a los que llamaremos S(t). Donde t es la variable temporal.
Se dan dos hipótesis para realizar este estudio:

1. La población de personas infectadas '''se altera por el fallecimiento o la cura de las mismas'''. En ambos casos, la tasa de cambio depende del número de personas infectadas.

2. La tasa de individuos que pasan de ser susceptibles a contraer la enfermedad a estar infectados es '''proporcional a la interacción entre el número de individuos en ambas clases'''.

Mediante el siguiente sistema de ecuaciones diferenciales se muestran las variaciones de ambas poblaciones respecto al tiempo t:

\begin{matrix}
\frac{dS}{dt} = -aSI \\
\frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI
\end{matrix}

donde a,b y c son parámetros. Los interpretamos como:

\frac{dI}{dt} es la variacion de la población infectada. Esta población únicamente se ve alterada por:
* aSI ( con signo positivo), donde SI es la interacción entre ambas poblaciones, que depende de a
* -bI (con signo negativo) que son los que fallecen. Por lo tanto, 'b' es la '''tasa de fallecimiento'''.
* -cI (con signo negativo) que son los que se han curado. Es decir, 'c' es la '''tasa de curación'''.

Para interpretar 'a' observamos el sistema y la segunda hipótesis:

<math> \frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI</math>
Como los individuos que pasan de ser susceptibles a estar infectados son proporcionales a su interacción(SI), 'a' es la '''tasa de contagio''' en la población susceptible.

=== Resolución del PVI mediante los métodos de Euler y Trapecio ===
Antes de pasar a la resolución completa del sistema, lo simplificaremos asignando el valor "cero" a la variable que representa a los '''sujetos susceptibles de contraer la enfermedad''' ('''S=0'''). Con ello, reducimos el sistema a una única ecuación:

\frac{dI}{dt}=-bI-cI

Mediante sentencias Matlab y la asignación a la variable "'''I'''" ('''sujetos infectados'''), y a los coeficientes "'''b'''" y "'''c'''" de los valores deseados, resolvemos la ecuación diferencial simplificada aplicando los métodos de '''Euler''' y '''Trapecio''' (para ello se ha utilizado, en ambos métodos, una espaciación de '''0.1 unidades'''). Procedemos, en primer lugar, a la aproximación de nuestra función por el método de Euler:
[[File:euler3a15.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación mediante Euler]]
{{matlab|codigo=
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
h=0.1;
format long
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
i=1;
%Defino las ctes b y c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
legend('Población infectada(Euler)','Location','best');%Optimizar
}}

Resolvemos de nuevo la ecuación simplificada, en este caso, mediante el método del trapecio:
[[File:trapecioa315.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i,z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes.b,c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c)))/(1+h/2*(b+c));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}
Es observable que en ambas gráficas se ha empleado el mismo valor inicial de sujetos infectados ('''I'''=2000) y que dicha representación de la gráfica finaliza en un valor para el tiempo de '''t'''=4.5, el cual se identifica con una reducción de la población inicial de sujetos infectados a '''la cuarta parte''' ('''I'''=500), ya sea por defunción o por cura de la patología (el carácter descendente de la función quedó precisado mediante la definición de los coeficientes "b" y "c" al inicio del artículo).

Como adelantábamos al principio de este apartado, se va a proceder a la resolución del sistema en su conjunto, con el matiz de que en este caso ninguna ecuación se anulará, ya que tomamos como valor "'''S'''" de los '''sujetos susceptibles de ser infectados''' un valor constante de "cien" ('''S=100'''). La resolución, al igual que en caso anterior, se ejecutará mediante los métodos de Euler y del Trapecio respectivamente:

[[File:Euler3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método de Euler]]

{{matlab|codigo=
%Método de Euler
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
i=1;
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c-S*a));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
}}

Utilizamos ahora el método del trapecio:
[[File:trapecio3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i y z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c-S*a)))/(1+h/2*(b+c-S*a));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}

[[Categoría:Ecuaciones Diferentiales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

=== Resolución del modelo completo mediante Euler ===
En este apartado resolveremos el sistema completo y analizaremos las gráficas para diferentes valores de las variables. Los valores iniciales que tomamos son (S0, I0)=(800, 20) y (S0, I0)=(10000, 40); el tiempo estará en el intervalo [0,40] y como pasos de discretización temporal (h) 10-1, 10-2, 10-3, 10-4. El código de matlab utilizado en este apartado para resolverlo por el '''método de Euler''':

{{matlab|codigo=
%Metodo de Euler
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=input('Introduce tamaño de paso:');
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
S(i+1)=S(i)+h*(-a*S(i)*I(i));%Euler para S
I(i+1)=I(i)+h*(a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));%Euler para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

[[File:figura1trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura2trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(10000, 40)]]
[[File:figura3trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura4trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura5trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura6trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura7trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura8trabajo4.jpg|150px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]

Como hemos dicho aquí, están las ocho gráficas referentes a los distintos valores. Podemos observar que en las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) no apreciamos como descienden y ascienden los susceptibles y los infectados. Todo los contrario pasa con las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20), en ellas si que podemos observar que cuando aumenta el número de infectados, disminuye el número de susceptibles. Otra observación que hacemos, es que el paso de discretización personal no nos afecta a la hora de visualización de las gráficas, todas tienen el mismo aspecto, cada uno referido a sus valores iniciales.

Por lo tanto, a la hora de analizar las gráficas, lo podemos hacer metiendo en un grupo a las gráficas que tengan como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20) y un segundo grupo donde los valores iniciales son (S0, I0)=(1000, 40).

En las primeras vemos que la curva de los susceptibles es una curva descendente, la cual desciende con gran rapidez, ya que pasado el día cinco está muy próxima al cero. En cambio la curva de los infectados es ascendente hasta casi el día cinco, donde va a tener un máximo, y luego empieza a descender con gran rapidez. Al descender ambas curvas, se encontrarán aproximadamente sobre el día 20, donde las dos tienen una asíntota en y=0, y por lo tanto ambas tienden a cero.

En las segundas podemos decir que la curva de los infectados es descendente, pero no podemos decir nada acerca de la curva de los susceptibles, ya que no la apreciamos. En ese segundo grupo no podemos hablar de los máximos y mínimos que tienen las curvas, solo que ambas tienden a cero. Podemos destacar la primera gráfica con estos datos iniciales, donde podemos observar como en los primeros cinco días aproximadamente, las dos curvas suben y bajan sin constancia. Observamos en este con gran claridad cual es el punto mínimo de los susceptibles y el máximo de los infectados; pero por el contrario, no podemos ver cual es el máximo de los susceptibles y el mínimo de los infectados ya que una curva se monta en la otra. Como en las otras gráficas, al final, las dos curvas tienden a cero. Una importante apreciación de esta gráfica es que nos salen personas negativas, lo que es físicamente imposible. Esto nos indica que el método de Euler no es un buen método para la aproximación de estas ecuaciones con los valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) y h=0.1.

=== Resolución del modelo completo mediante Runge-Kutta de orden 4 ===
En esta sección se pretende resolver de nuevo el mismo problema que en el apartado anterior, sin embargo, esta vez lo haremos con el '''método de Runge-Kutta de cuarto orden''' con el objetivo de compararlo con los resultados obtenidos mediante el método de Euler.El código matlab correspondiente queda expuesto a continuación:
{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
h=input('introduce tamano de paso:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-a*S(i)*I(i);
K2=-a*(S(i)+(1/2)*K1*h)*(I(i)+(1/2)*K1*h);
K3=-a*(S(i)+(1/2)*K2*h)*(I(i)+(1/2)*K2*h);
K4=-a*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/6)*(K1+2*K2+2*K3+K4);%Runge-Kutta orden 4 para S
K5=a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i);
K6=a*(S(i)+(1/2)*K5*h)*(I(i)+(1/2)*K5*h)-b*(I(i)+(1/2)*K5*h)-c*(I(i)+(1/2)*K5*h);
K7=a*(S(i)+(1/2)*K6*h)*(I(i)+(1/2)*K6*h)-b*(I(i)+(1/2)*K6*h)-c*(I(i)+(1/2)*K6*h);
K8=a*(S(i)+K7*h)*(I(i)+K7*h)-b*(I(i)+K7*h)-c*(I(i)+K7*h);
I(i+1)=I(i)+(h/6)*(K5+2*K6+2*K7+K8);%Runge-Kutta orden 4 para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}
A continuación, comparamos las gráficas obtenidas con (S0, I0)=(800, 20) entre Runge-Kutta y Euler:

[[File:Rungekutta3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Euler3A15.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Ambas gráficas son prácticamente idénticas, se observa que el total de personas susceptibles baja drásticamente en los primeros 5 días hasta ser prácticamente nulo, consecuentemente se observa que el número de infectados aumenta rápidamente en ese periodo hasta alcanzar su máximo(650 infectados aprox.)para luego descender. Finalmente, cuando el tiempo es de 20 días ambas poblaciones son muy próximas a cero.

Al trabajar con los valores (S0, I0)=(10000, 40) las aproximaciones mediante Euler y RK4 muestran gráficas incongruentes con la evolución de personas susceptibles e infectadas observada hasta ahora, en las aproximaciones anteriores hemos obtenido gráficas de tipo exponencial con un máximo de infectados y un descenso gradual de ambas poblaciones cuando el tiempo toma valores altos, sin embargo, en este caso mediante Euler hemos obtenido gráficas con una sucesión de máximos y mínimos en intervalos de tiempo muy pequeños( en cuestión de 1 día las cifras de infectados oscilan entre pocos cientos y más de 10000 alternativamente) y además las personas susceptibles adquieren valores negativos(Físicamente imposible) lo cual nos indica que '''el método de Euler es inadecuado''' para la aproximación requerida, seguramente debido a la inestabilidad que presenta en la resolución de sistemas.Con el método de Runge-Kutta se obtiene de la misma manera un resultado desconcertante con respecto a las gráficas expuestas anteriormente, ofreciendo aproximaciones que no son equiparables a una evolución epidemiológica real. Otro posible motivo del error en las gráficas es la incompatibilidad de la pareja de valores iniciales con la aproximación de una epidemia expuesta en este trabajo, es decir, para valores muy altos de S(t) la modelización de una epidemia no puede ser aproximada por un sistema de ecuaciones diferenciales como el proporcionado para este trabajo(Obtenemos valores que no concuerdan con la realidad).

A modo de aclaración(y curiosidad) se adjuntan dichas gráficas:

[[File:RK3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Figura2trabajo4.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Por otro lado, en métodos de aproximación como el '''trapezoidal o trapecio''' dado por la expresión:

\begin{matrix}
y_{0} & & & & \\
y_{n+1} = h/2 (f(t_{n},y_{n}) + f(t_{n+1},y_{n+1}))
\end{matrix}

La dificultad a la hora de resolver un sistema de ED como el arriba expuesto radica en que las variables incógnita de nuestro sistema (S e I) quedan implícitas en ambas ecuaciones y requieren despeje. Al comenzar a operar observaríamos que el despeje único es sumamente complicado o imposible, ya que las dos variables incógnita están '''acopladas simultáneamente en ambas ecuaciones y además multiplicadas entre sí y otros factores''', es decir, al despejar completamente una de las dos variables, la otra queda incluida al otro lado de la igualdad y viceversa.

 
===Resolución del modelo completo mediante Heun con a(t) una función dependiente del tiempo===

Hasta ahora, el coeficiente a ( tasa de contagio en población susceptible) ha sido dada como un coeficiente constante. Ahora 'a' es una función dependiente del tiempo t (coeficiente variable) dada por:

<math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[Archivo:Figuraapartado5heun.jpg|450px|thumb|right|Solución con el método de Heun]]

{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=1600;
I0=40;
h=input('introduce tamano de paso:');
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector y para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-(0.003./(1+t(i)))*(S(i)*I(i));
K2=-(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
end
[t',S',I']
hold on
plot(t,S);
plot(t,I,'r');
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

El gráfico de a(t) es el siguiente:

[[Archivo:Figurafunciona.jpg|450px|Visualización de a(t) en t=[0,40]]]

a(t) se trata de una función no definida en t=-1. Esto no nos importa, ya que t es el tiempo, que siempre es positivo y concretamente toma valores entre 0 y 40. Como la t>=0 siempre:

<math> \lim_{t\to \infty } a(t)=0</math>

. Esto quiere decir que a medida que va pasando el tiempo, el coeficiente a(t) va a ir disminuyendo progresivamente hacia cero. Por tanto, la tasa de contagio disminuirá con el tiempo.

En la gráfica siguiente se muestra cómo varia la misma población ( 40 infectados en 1640 individuos) con diferentes coeficientes a(t):

* Uno constante e igual a 0.003 como en apartados anteriores.

* Otro variable variable que es <math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[File:Figuracomparativa5.jpg|border|600px]]

La función a(t) alcanza su máximo en el intervalo t= [0,40] en t=0. Coincidiendo en este punto con el coeficiente constante. Esto es, a=0.003. Esto significa que en t=0, ambas poblaciones son iguales.
Teniendo en cuenta que ambas poblaciones parten del mismo inicio, se aprecia claramente como la población de infectados que depende de un coeficiente variable a(t) es en todo momento en el intervalo t=[0,40] inferior a la población de infectados con un coeficiente a=0.003 constante a lo largo del tiempo.

Por otro lado, en lo que se refiere a la población de susceptibles, en la gráfica queda reflejado que cuando hablamos de a=0.003 constante a lo largo del tiempo, la población susceptible se ve reducida antes que cuando hablamos de a(t) variable. Esto tiene lógica porque si a(t) va disminuyendo a lo largo del tiempo, la tasa de contagio va disminuyendo, y menos cantidad de susceptibles se transforman en infectados en un determinado intervalo de tiempo . Por ejemplo, en t=2, la población de susceptibles con a=0.003 constante es prácticamente nula, lo que no ocurre con a variable donde aún queda cantidad de susceptibles apreciable ( no se contagia el mismo número de individuos porque la tasa de contagio es menor).

=== Calibración del parámetro 'a' en base a una experiencia previa===

En este apartado cogemos los mismos datos del apartado anterior, con la diferencia que el parámetro a deja de ser una función y se convierte en un vector, de donde iremos cogiendo valores equidistribuidos hasta agotarlos. El objetivo final es encontrar de todos los valores que ha ido cogiendo el parámetro a, el que más infectados tenga estando los más cerca del quinto día. La aproximación la hemos hecho de nuevo mediante el método de Heun.

{{matlab|codigo=

clear clc
format long
%Defino valores iniciales
S0=1600;
I0=40;
h1=0.0001;%Tamaño de paso para intervalo de a
a=0.0005:h1:0.002;
b=0.3;
c=0.01;
h=0.1;%tamaño de paso para t
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector S e I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
%preparo vectores m1(máximos de I) m2(tiempos de los máximos)
m1=zeros(1,length(a));
m2=zeros(1,length(a));
%Bucle for: calcula valores maximos de I para cada valor 'a' del intervalo y los almacena
%junto con su tiempo correspondiente en los vectores m1 y m2
%respectivamente.Metodo numérico de Heun
for j=1:length(a)
for i=1:N
K1=-(a(j))*(S(i)*I(i));
K2=-(a(j)).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(a(j)).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(a(j)).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
m1(j)=max(I);
m2(j)=t(max(I)==I);
end
%Bucle if: si la diferencia entre el valor de tiempo para el máximo y 5 es
%menor o igual que 0.1 muestra el valor de a, maximo de I y tiempo
%correspondiente para los que esto sucede
if abs(m2(j)-5)<=0.1
disp('Valor de a para el cual el máximo está mas próximo a 5:');
disp(a(j));
disp('Valor máximo de I correspondiente:');
disp((m1(j)));
disp('Valor de tiempo correspondiente:');
disp((m2(j)));
end
end
%Grafica con los máximos de I y los tiempos correspondientes
plot(m2,m1,'*');
legend('Máximos de infectados','Location','best');%Optimizar

}}
En la siguiente gráfica se muestran los máximos valores de infectados según los parámetros a equidistribuidos del vector inicial. El objetivo es encontrar el más próximo al tiempo 5.
[[File:Graficamatlab.jpg|500px]]

Modelos Epidemiológicos Grupo 3A

2015-03-05T18:19:13Z

Alvarokceres:

=== Introducción e hipótesis iniciales ===
En el desarrollo de una epidemia, se distinguen dos tipos de individuos. Los que ya han contraído la enfermedad(infectados), que llamaremos I(t); y los que son susceptibles de contraerla, a los que llamaremos S(t). Donde t es la variable temporal.
Se dan dos hipótesis para realizar este estudio:

1. La población de personas infectadas '''se altera por el fallecimiento o la cura de las mismas'''. En ambos casos, la tasa de cambio depende del número de personas infectadas.

2. La tasa de individuos que pasan de ser susceptibles a contraer la enfermedad a estar infectados es '''proporcional a la interacción entre el número de individuos en ambas clases'''.

Mediante el siguiente sistema de ecuaciones diferenciales se muestran las variaciones de ambas poblaciones respecto al tiempo t:

\begin{matrix}
\frac{dS}{dt} = -aSI \\
\frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI
\end{matrix}

donde a,b y c son parámetros. Los interpretamos como:

\frac{dI}{dt} es la variacion de la población infectada. Esta población únicamente se ve alterada por:
* aSI ( con signo positivo), donde SI es la interacción entre ambas poblaciones, que depende de a
* -bI (con signo negativo) que son los que fallecen. Por lo tanto, 'b' es la '''tasa de fallecimiento'''.
* -cI (con signo negativo) que son los que se han curado. Es decir, 'c' es la '''tasa de curación'''.

Para interpretar 'a' observamos el sistema y la segunda hipótesis:

<math> \frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI</math>
Como los individuos que pasan de ser susceptibles a estar infectados son proporcionales a su interacción(SI), 'a' es la '''tasa de contagio''' en la población susceptible.

=== Resolución del PVI mediante los métodos de Euler y Trapecio ===
Antes de pasar a la resolución completa del sistema, lo simplificaremos asignando el valor "cero" a la variable que representa a los '''sujetos susceptibles de contraer la enfermedad''' ('''S=0'''). Con ello, reducimos el sistema a una única ecuación:

\frac{dI}{dt}=-bI-cI

Mediante sentencias Matlab y la asignación a la variable "'''I'''" ('''sujetos infectados'''), y a los coeficientes "'''b'''" y "'''c'''" de los valores deseados, resolvemos la ecuación diferencial simplificada aplicando los métodos de '''Euler''' y '''Trapecio''' (para ello se ha utilizado, en ambos métodos, una espaciación de '''0.1 unidades'''). Procedemos, en primer lugar, a la aproximación de nuestra función por el método de Euler:
[[File:euler3a15.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación mediante Euler]]
{{matlab|codigo=
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
h=0.1;
format long
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
i=1;
%Defino las ctes b y c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
legend('Población infectada(Euler)','Location','best');%Optimizar
}}

Resolvemos de nuevo la ecuación simplificada, en este caso, mediante el método del trapecio:
[[File:trapecioa315.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i,z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes.b,c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c)))/(1+h/2*(b+c));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}
Es observable que en ambas gráficas se ha empleado el mismo valor inicial de sujetos infectados ('''I'''=2000) y que dicha representación de la gráfica finaliza en un valor para el tiempo de '''t'''=4.5, el cual se identifica con una reducción de la población inicial de sujetos infectados a '''la cuarta parte''' ('''I'''=500), ya sea por defunción o por cura de la patología (el carácter descendente de la función quedó precisado mediante la definición de los coeficientes "b" y "c" al inicio del artículo).

Como adelantábamos al principio de este apartado, se va a proceder a la resolución del sistema en su conjunto, con el matiz de que en este caso ninguna ecuación se anulará, ya que tomamos como valor "'''S'''" de los '''sujetos susceptibles de ser infectados''' un valor constante de "cien" ('''S=100'''). La resolución, al igual que en caso anterior, se ejecutará mediante los métodos de Euler y del Trapecio respectivamente:

[[File:Euler3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método de Euler]]

{{matlab|codigo=
%Método de Euler
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
i=1;
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c-S*a));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
}}

Utilizamos ahora el método del trapecio:
[[File:trapecio3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i y z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c-S*a)))/(1+h/2*(b+c-S*a));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}

[[Categoría:Ecuaciones Diferentiales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

=== Resolución del modelo completo mediante Euler ===
En este apartado resolveremos el sistema completo y analizaremos las gráficas para diferentes valores de las variables. Los valores iniciales que tomamos son (S0, I0)=(800, 20) y (S0, I0)=(10000, 40); el tiempo estará en el intervalo [0,40] y como pasos de discretización temporal (h) 10-1, 10-2, 10-3, 10-4. El código de matlab utilizado en este apartado para resolverlo por el '''método de Euler''':

{{matlab|codigo=
%Metodo de Euler
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=input('Introduce tamaño de paso:');
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
S(i+1)=S(i)+h*(-a*S(i)*I(i));%Euler para S
I(i+1)=I(i)+h*(a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));%Euler para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

[[File:figura1trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura2trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(10000, 40)]]
[[File:figura3trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura4trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura5trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura6trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura7trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura8trabajo4.jpg|250px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]

Como hemos dicho aquí, están las ocho gráficas referentes a los distintos valores. Podemos observar que en las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) no apreciamos como descienden y ascienden los susceptibles y los infectados. Todo los contrario pasa con las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20), en ellas si que podemos observar que cuando aumenta el número de infectados, disminuye el número de susceptibles. Otra observación que hacemos, es que el paso de discretización personal no nos afecta a la hora de visualización de las gráficas, todas tienen el mismo aspecto, cada uno referido a sus valores iniciales.

Por lo tanto, a la hora de analizar las gráficas, lo podemos hacer metiendo en un grupo a las gráficas que tengan como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20) y un segundo grupo donde los valores iniciales son (S0, I0)=(1000, 40).

En las primeras vemos que la curva de los susceptibles es una curva descendente, la cual desciende con gran rapidez, ya que pasado el día cinco está muy próxima al cero. En cambio la curva de los infectados es ascendente hasta casi el día cinco, donde va a tener un máximo, y luego empieza a descender con gran rapidez. Al descender ambas curvas, se encontrarán aproximadamente sobre el día 20, donde las dos tienen una asíntota en y=0, y por lo tanto ambas tienden a cero.

En las segundas podemos decir que la curva de los infectados es descendente, pero no podemos decir nada acerca de la curva de los susceptibles, ya que no la apreciamos. En ese segundo grupo no podemos hablar de los máximos y mínimos que tienen las curvas, solo que ambas tienden a cero. Podemos destacar la primera gráfica con estos datos iniciales, donde podemos observar como en los primeros cinco días aproximadamente, las dos curvas suben y bajan sin constancia. Observamos en este con gran claridad cual es el punto mínimo de los susceptibles y el máximo de los infectados; pero por el contrario, no podemos ver cual es el máximo de los susceptibles y el mínimo de los infectados ya que una curva se monta en la otra. Como en las otras gráficas, al final, las dos curvas tienden a cero. Una importante apreciación de esta gráfica es que nos salen personas negativas, lo que es físicamente imposible. Esto nos indica que el método de Euler no es un buen método para la aproximación de estas ecuaciones con los valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) y h=0.1.

=== Resolución del modelo completo mediante Runge-Kutta de orden 4 ===
En esta sección se pretende resolver de nuevo el mismo problema que en el apartado anterior, sin embargo, esta vez lo haremos con el '''método de Runge-Kutta de cuarto orden''' con el objetivo de compararlo con los resultados obtenidos mediante el método de Euler.El código matlab correspondiente queda expuesto a continuación:
{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
h=input('introduce tamano de paso:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-a*S(i)*I(i);
K2=-a*(S(i)+(1/2)*K1*h)*(I(i)+(1/2)*K1*h);
K3=-a*(S(i)+(1/2)*K2*h)*(I(i)+(1/2)*K2*h);
K4=-a*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/6)*(K1+2*K2+2*K3+K4);%Runge-Kutta orden 4 para S
K5=a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i);
K6=a*(S(i)+(1/2)*K5*h)*(I(i)+(1/2)*K5*h)-b*(I(i)+(1/2)*K5*h)-c*(I(i)+(1/2)*K5*h);
K7=a*(S(i)+(1/2)*K6*h)*(I(i)+(1/2)*K6*h)-b*(I(i)+(1/2)*K6*h)-c*(I(i)+(1/2)*K6*h);
K8=a*(S(i)+K7*h)*(I(i)+K7*h)-b*(I(i)+K7*h)-c*(I(i)+K7*h);
I(i+1)=I(i)+(h/6)*(K5+2*K6+2*K7+K8);%Runge-Kutta orden 4 para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}
A continuación, comparamos las gráficas obtenidas con (S0, I0)=(800, 20) entre Runge-Kutta y Euler:

[[File:Rungekutta3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Euler3A15.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Ambas gráficas son prácticamente idénticas, se observa que el total de personas susceptibles baja drásticamente en los primeros 5 días hasta ser prácticamente nulo, consecuentemente se observa que el número de infectados aumenta rápidamente en ese periodo hasta alcanzar su máximo(650 infectados aprox.)para luego descender. Finalmente, cuando el tiempo es de 20 días ambas poblaciones son muy próximas a cero.

Al trabajar con los valores (S0, I0)=(10000, 40) las aproximaciones mediante Euler y RK4 muestran gráficas incongruentes con la evolución de personas susceptibles e infectadas observada hasta ahora, en las aproximaciones anteriores hemos obtenido gráficas de tipo exponencial con un máximo de infectados y un descenso gradual de ambas poblaciones cuando el tiempo toma valores altos, sin embargo, en este caso mediante Euler hemos obtenido gráficas con una sucesión de máximos y mínimos en intervalos de tiempo muy pequeños( en cuestión de 1 día las cifras de infectados oscilan entre pocos cientos y más de 10000 alternativamente) y además las personas susceptibles adquieren valores negativos(Físicamente imposible) lo cual nos indica que '''el método de Euler es inadecuado''' para la aproximación requerida, seguramente debido a la inestabilidad que presenta en la resolución de sistemas.Con el método de Runge-Kutta se obtiene de la misma manera un resultado desconcertante con respecto a las gráficas expuestas anteriormente, ofreciendo aproximaciones que no son equiparables a una evolución epidemiológica real. Otro posible motivo del error en las gráficas es la incompatibilidad de la pareja de valores iniciales con la aproximación de una epidemia expuesta en este trabajo, es decir, para valores muy altos de S(t) la modelización de una epidemia no puede ser aproximada por un sistema de ecuaciones diferenciales como el proporcionado para este trabajo(Obtenemos valores que no concuerdan con la realidad).

A modo de aclaración(y curiosidad) se adjuntan dichas gráficas:

[[File:RK3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Figura2trabajo4.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Por otro lado, en métodos de aproximación como el '''trapezoidal o trapecio''' dado por la expresión:

\begin{matrix}
y_{0} & & & & \\
y_{n+1} = h/2 (f(t_{n},y_{n}) + f(t_{n+1},y_{n+1}))
\end{matrix}

La dificultad a la hora de resolver un sistema de ED como el arriba expuesto radica en que las variables incógnita de nuestro sistema (S e I) quedan implícitas en ambas ecuaciones y requieren despeje. Al comenzar a operar observaríamos que el despeje único es sumamente complicado o imposible, ya que las dos variables incógnita están '''acopladas simultáneamente en ambas ecuaciones y además multiplicadas entre sí y otros factores''', es decir, al despejar completamente una de las dos variables, la otra queda incluida al otro lado de la igualdad y viceversa.

 
===Resolución del modelo completo mediante Heun con a(t) una función dependiente del tiempo===

Hasta ahora, el coeficiente a ( tasa de contagio en población susceptible) ha sido dada como un coeficiente constante. Ahora 'a' es una función dependiente del tiempo t (coeficiente variable) dada por:

<math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[Archivo:Figuraapartado5heun.jpg|450px|thumb|right|Solución con el método de Heun]]

{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=1600;
I0=40;
h=input('introduce tamano de paso:');
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector y para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-(0.003./(1+t(i)))*(S(i)*I(i));
K2=-(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
end
[t',S',I']
hold on
plot(t,S);
plot(t,I,'r');
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

El gráfico de a(t) es el siguiente:

[[Archivo:Figurafunciona.jpg|450px|Visualización de a(t) en t=[0,40]]]

a(t) se trata de una función no definida en t=-1. Esto no nos importa, ya que t es el tiempo, que siempre es positivo y concretamente toma valores entre 0 y 40. Como la t>=0 siempre:

<math> \lim_{t\to \infty } a(t)=0</math>

. Esto quiere decir que a medida que va pasando el tiempo, el coeficiente a(t) va a ir disminuyendo progresivamente hacia cero. Por tanto, la tasa de contagio disminuirá con el tiempo.

En la gráfica siguiente se muestra cómo varia la misma población ( 40 infectados en 1640 individuos) con diferentes coeficientes a(t):

* Uno constante e igual a 0.003 como en apartados anteriores.

* Otro variable variable que es <math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[File:Figuracomparativa5.jpg|border|600px]]

La función a(t) alcanza su máximo en el intervalo t= [0,40] en t=0. Coincidiendo en este punto con el coeficiente constante. Esto es, a=0.003. Esto significa que en t=0, ambas poblaciones son iguales.
Teniendo en cuenta que ambas poblaciones parten del mismo inicio, se aprecia claramente como la población de infectados que depende de un coeficiente variable a(t) es en todo momento en el intervalo t=[0,40] inferior a la población de infectados con un coeficiente a=0.003 constante a lo largo del tiempo.

Por otro lado, en lo que se refiere a la población de susceptibles, en la gráfica queda reflejado que cuando hablamos de a=0.003 constante a lo largo del tiempo, la población susceptible se ve reducida antes que cuando hablamos de a(t) variable. Esto tiene lógica porque si a(t) va disminuyendo a lo largo del tiempo, la tasa de contagio va disminuyendo, y menos cantidad de susceptibles se transforman en infectados en un determinado intervalo de tiempo . Por ejemplo, en t=2, la población de susceptibles con a=0.003 constante es prácticamente nula, lo que no ocurre con a variable donde aún queda cantidad de susceptibles apreciable ( no se contagia el mismo número de individuos porque la tasa de contagio es menor).

=== Calibración del parámetro 'a' en base a una experiencia previa===

En este apartado cogemos los mismos datos del apartado anterior, con la diferencia que el parámetro a deja de ser una función y se convierte en un vector, de donde iremos cogiendo valores equidistribuidos hasta agotarlos. El objetivo final es encontrar de todos los valores que ha ido cogiendo el parámetro a, el que más infectados tenga estando los más cerca del quinto día. La aproximación la hemos hecho de nuevo mediante el método de Heun.

{{matlab|codigo=

clear clc
format long
%Defino valores iniciales
S0=1600;
I0=40;
h1=0.0001;%Tamaño de paso para intervalo de a
a=0.0005:h1:0.002;
b=0.3;
c=0.01;
h=0.1;%tamaño de paso para t
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector S e I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
%preparo vectores m1(máximos de I) m2(tiempos de los máximos)
m1=zeros(1,length(a));
m2=zeros(1,length(a));
%Bucle for: calcula valores maximos de I para cada valor 'a' del intervalo y los almacena
%junto con su tiempo correspondiente en los vectores m1 y m2
%respectivamente.Metodo numérico de Heun
for j=1:length(a)
for i=1:N
K1=-(a(j))*(S(i)*I(i));
K2=-(a(j)).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(a(j)).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(a(j)).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
m1(j)=max(I);
m2(j)=t(max(I)==I);
end
%Bucle if: si la diferencia entre el valor de tiempo para el máximo y 5 es
%menor o igual que 0.1 muestra el valor de a, maximo de I y tiempo
%correspondiente para los que esto sucede
if abs(m2(j)-5)<=0.1
disp('Valor de a para el cual el máximo está mas próximo a 5:');
disp(a(j));
disp('Valor máximo de I correspondiente:');
disp((m1(j)));
disp('Valor de tiempo correspondiente:');
disp((m2(j)));
end
end
%Grafica con los máximos de I y los tiempos correspondientes
plot(m2,m1,'*');
legend('Máximos de infectados','Location','best');%Optimizar

}}
En la siguiente gráfica se muestran los máximos valores de infectados según los parámetros a equidistribuidos del vector inicial. El objetivo es encontrar el más próximo al tiempo 5.
[[File:Graficamatlab.jpg|500px]]

Modelos Epidemiológicos Grupo 3A

2015-03-05T17:50:39Z

Alvarokceres: /* Resolución del modelo completo mediante Euler */

=== Introducción e hipótesis iniciales ===
En el desarrollo de una epidemia, se distinguen dos tipos de individuos. Los que ya han contraído la enfermedad(infectados), que llamaremos I(t); y los que son susceptibles de contraerla, a los que llamaremos S(t). Donde t es la variable temporal.
Se dan dos hipótesis para realizar este estudio:

1. La población de personas infectadas '''se altera por el fallecimiento o la cura de las mismas'''. En ambos casos, la tasa de cambio depende del número de personas infectadas.

2. La tasa de individuos que pasan de ser susceptibles a contraer la enfermedad a estar infectados es '''proporcional a la interacción entre el número de individuos en ambas clases'''.

Mediante el siguiente sistema de ecuaciones diferenciales se muestran las variaciones de ambas poblaciones respecto al tiempo t:

\begin{matrix}
\frac{dS}{dt} = -aSI \\
\frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI
\end{matrix}

donde a,b y c son parámetros. Los interpretamos como:

\frac{dI}{dt} es la variacion de la población infectada. Esta población únicamente se ve alterada por:
* aSI ( con signo positivo), donde SI es la interacción entre ambas poblaciones, que depende de a
* -bI (con signo negativo) que son los que fallecen. Por lo tanto, 'b' es la '''tasa de fallecimiento'''.
* -cI (con signo negativo) que son los que se han curado. Es decir, 'c' es la '''tasa de curación'''.

Para interpretar 'a' observamos el sistema y la segunda hipótesis:

\begin{matrix}
\frac{dI}{dt} = (aS-b-c)I
\end{matrix}
aS serán los individuos susceptibles convertidos en infectados. Por tanto, a es la '''tasa de contagio''' en la población susceptible.

=== Resolución del PVI mediante los métodos de Euler y Trapecio ===
Antes de pasar a la resolución completa del sistema, lo simplificaremos asignando el valor "cero" a la variable que representa a los '''sujetos susceptibles de contraer la enfermedad''' ('''S=0'''). Con ello, reducimos el sistema a una única ecuación:

\frac{dI}{dt}=-bI-cI

Mediante sentencias Matlab y la asignación a la variable "'''I'''" ('''sujetos infectados'''), y a los coeficientes "'''b'''" y "'''c'''" de los valores deseados, resolvemos la ecuación diferencial simplificada aplicando los métodos de '''Euler''' y '''Trapecio''' (para ello se ha utilizado, en ambos métodos, una espaciación de '''0.1 unidades'''). Procedemos, en primer lugar, a la aproximación de nuestra función por el método de Euler:
[[File:euler3a15.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación mediante Euler]]
{{matlab|codigo=
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
h=0.1;
format long
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
i=1;
%Defino las ctes b y c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
legend('Población infectada(Euler)','Location','best');%Optimizar
}}

Resolvemos de nuevo la ecuación simplificada, en este caso, mediante el método del trapecio:
[[File:trapecioa315.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i,z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes.b,c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c)))/(1+h/2*(b+c));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}
Es observable que en ambas gráficas se ha empleado el mismo valor inicial de sujetos infectados ('''I'''=2000) y que dicha representación de la gráfica finaliza en un valor para el tiempo de '''t'''=4.5, el cual se identifica con una reducción de la población inicial de sujetos infectados a '''la cuarta parte''' ('''I'''=500), ya sea por defunción o por cura de la patología (el carácter descendente de la función quedó precisado mediante la definición de los coeficientes "b" y "c" al inicio del artículo).

Como adelantábamos al principio de este apartado, se va a proceder a la resolución del sistema en su conjunto, con el matiz de que en este caso ninguna ecuación se anulará, ya que tomamos como valor "'''S'''" de los '''sujetos susceptibles de ser infectados''' un valor constante de "cien" ('''S=100'''). La resolución, al igual que en caso anterior, se ejecutará mediante los métodos de Euler y del Trapecio respectivamente:

[[File:Euler3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método de Euler]]

{{matlab|codigo=
%Método de Euler
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
i=1;
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c-S*a));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
}}

Utilizamos ahora el método del trapecio:
[[File:trapecio3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i y z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c-S*a)))/(1+h/2*(b+c-S*a));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}

[[Categoría:Ecuaciones Diferentiales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

=== Resolución del modelo completo mediante Euler ===
En este apartado resolveremos el sistema completo y analizaremos las gráficas para diferentes valores de las variables. Los valores iniciales que tomamos son (S0, I0)=(800, 20) y (S0, I0)=(10000, 40); el tiempo estará en el intervalo [0,40] y como pasos de discretización temporal (h) 10-1, 10-2, 10-3, 10-4. El código de matlab utilizado en este apartado para resolverlo por el '''método de Euler''':

{{matlab|codigo=
%Metodo de Euler
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=input('Introduce tamaño de paso:');
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
S(i+1)=S(i)+h*(-a*S(i)*I(i));%Euler para S
I(i+1)=I(i)+h*(a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));%Euler para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

[[File:figura1trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura2trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(10000, 40)]]
[[File:figura3trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura4trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura5trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura6trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura7trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura8trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]

Como hemos dicho aquí, están las ocho gráficas referentes a los distintos valores. Podemos observar que en las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) no apreciamos como descienden y ascienden los susceptibles y los infectados. Todo los contrario pasa con las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20), en ellas si que podemos observar que cuando aumenta el número de infectados, disminuye el número de susceptibles. Otra observación que hacemos, es que el paso de discretización personal no nos afecta a la hora de visualización de las gráficas, todas tienen el mismo aspecto, cada uno referido a sus valores iniciales.

Por lo tanto, a la hora de analizar las gráficas, lo podemos hacer metiendo en un grupo a las gráficas que tengan como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20) y un segundo grupo donde los valores iniciales son (S0, I0)=(1000, 40).

En las primeras vemos que la curva de los susceptibles es una curva descendente, la cual desciende con gran rapidez, ya que pasado el día cinco está muy próxima al cero. En cambio la curva de los infectados es ascendente hasta casi el día cinco, donde va a tener un máximo, y luego empieza a descender con gran rapidez. Al descender ambas curvas, se encontrarán aproximadamente sobre el día 20, donde las dos tienen una asíntota en y=0, y por lo tanto ambas tienden a cero.

En las segundas podemos decir que la curva de los infectados es descendente, pero no podemos decir nada acerca de la curva de los susceptibles, ya que no la apreciamos. En ese segundo grupo no podemos hablar de los máximos y mínimos que tienen las curvas, solo que ambas tienden a cero. Podemos destacar la primera gráfica con estos datos iniciales, donde podemos observar como en los primeros cinco días aproximadamente, las dos curvas suben y bajan sin constancia. Observamos en este con gran claridad cual es el punto mínimo de los susceptibles y el máximo de los infectados; pero por el contrario, no podemos ver cual es el máximo de los susceptibles y el mínimo de los infectados ya que una curva se monta en la otra. Como en las otras gráficas, al final, las dos curvas tienden a cero. Una importante apreciación de esta gráfica es que nos salen personas negativas, lo que es físicamente imposible. Esto nos indica que el método de Euler no es un buen método para la aproximación de estas ecuaciones con los valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) y h=0.1.

=== Resolución del modelo completo mediante Runge-Kutta de orden 4 ===
En esta sección se pretende resolver de nuevo el mismo problema que en el apartado anterior, sin embargo, esta vez lo haremos con el '''método de Runge-Kutta de cuarto orden''' con el objetivo de compararlo con los resultados obtenidos mediante el método de Euler.El código matlab correspondiente queda expuesto a continuación:
{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
h=input('introduce tamano de paso:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-a*S(i)*I(i);
K2=-a*(S(i)+(1/2)*K1*h)*(I(i)+(1/2)*K1*h);
K3=-a*(S(i)+(1/2)*K2*h)*(I(i)+(1/2)*K2*h);
K4=-a*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/6)*(K1+2*K2+2*K3+K4);%Runge-Kutta orden 4 para S
K5=a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i);
K6=a*(S(i)+(1/2)*K5*h)*(I(i)+(1/2)*K5*h)-b*(I(i)+(1/2)*K5*h)-c*(I(i)+(1/2)*K5*h);
K7=a*(S(i)+(1/2)*K6*h)*(I(i)+(1/2)*K6*h)-b*(I(i)+(1/2)*K6*h)-c*(I(i)+(1/2)*K6*h);
K8=a*(S(i)+K7*h)*(I(i)+K7*h)-b*(I(i)+K7*h)-c*(I(i)+K7*h);
I(i+1)=I(i)+(h/6)*(K5+2*K6+2*K7+K8);%Runge-Kutta orden 4 para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}
A continuación, comparamos las gráficas obtenidas con (S0, I0)=(800, 20) entre Runge-Kutta y Euler:

[[File:Rungekutta3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Euler3A15.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Ambas gráficas son prácticamente idénticas, se observa que el total de personas susceptibles baja drásticamente en los primeros 5 días hasta ser prácticamente nulo, consecuentemente se observa que el número de infectados aumenta rápidamente en ese periodo hasta alcanzar su máximo(650 infectados aprox.)para luego descender. Finalmente, cuando el tiempo es de 20 días ambas poblaciones son muy próximas a cero.

Al trabajar con los valores (S0, I0)=(10000, 40) las aproximaciones mediante Euler y RK4 muestran gráficas incongruentes con la evolución de personas susceptibles e infectadas observada hasta ahora, en las aproximaciones anteriores hemos obtenido gráficas de tipo exponencial con un máximo de infectados y un descenso gradual de ambas poblaciones cuando el tiempo toma valores altos, sin embargo, en este caso mediante Euler hemos obtenido gráficas con una sucesión de máximos y mínimos en intervalos de tiempo muy pequeños( en cuestión de 1 día las cifras de infectados oscilan entre pocos cientos y más de 10000 alternativamente) y además las personas susceptibles adquieren valores negativos(Físicamente imposible) lo cual nos indica que '''el método de Euler es inadecuado''' para la aproximación requerida, seguramente debido a la inestabilidad que presenta en la resolución de sistemas.Con el método de Runge-Kutta se obtiene de la misma manera un resultado desconcertante con respecto a las gráficas expuestas anteriormente, ofreciendo aproximaciones que no son equiparables a una evolución epidemiológica real. Otro posible motivo del error en las gráficas es la incompatibilidad de la pareja de valores iniciales con la aproximación de una epidemia expuesta en este trabajo, es decir, para valores muy altos de S(t) la modelización de una epidemia no puede ser aproximada por un sistema de ecuaciones diferenciales como el proporcionado para este trabajo(Obtenemos valores que no concuerdan con la realidad).

A modo de aclaración(y curiosidad) se adjuntan dichas gráficas:

[[File:RK3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Figura2trabajo4.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Por otro lado, en métodos de aproximación como el '''trapezoidal o trapecio''' dado por la expresión:

\begin{matrix}
y_{0} & & & & \\
y_{n+1} = h/2 (f(t_{n},y_{n}) + f(t_{n+1},y_{n+1}))
\end{matrix}

La dificultad a la hora de resolver un sistema de ED como el arriba expuesto radica en que las variables incógnita de nuestro sistema (S e I) quedan implícitas en ambas ecuaciones y requieren despeje. Al comenzar a operar observaríamos que el despeje único es sumamente complicado o imposible, ya que las dos variables incógnita están '''acopladas simultáneamente en ambas ecuaciones y además multiplicadas entre sí y otros factores''', es decir, al despejar completamente una de las dos variables, la otra queda incluida al otro lado de la igualdad y viceversa.

 
===Resolución del modelo completo mediante Heun con a(t) una función dependiente del tiempo===

Hasta ahora, el coeficiente a ( tasa de contagio en población susceptible) ha sido dada como un coeficiente constante. Ahora 'a' es una función dependiente del tiempo t (coeficiente variable) dada por:

<math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[Archivo:Figuraapartado5heun.jpg|450px|thumb|right|Solución con el método de Heun]]

{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=1600;
I0=40;
h=input('introduce tamano de paso:');
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector y para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-(0.003./(1+t(i)))*(S(i)*I(i));
K2=-(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
end
[t',S',I']
hold on
plot(t,S);
plot(t,I,'r');
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

El gráfico de a(t) es el siguiente:

[[Archivo:Figurafunciona.jpg|450px|Visualización de a(t) en t=[0,40]]]

a(t) se trata de una función no definida en t=-1. Esto no nos importa, ya que t es el tiempo, que siempre es positivo y concretamente toma valores entre 0 y 40. Como la t>=0 siempre:

<math> \lim_{t\to \infty } a(t)=0</math>

. Esto quiere decir que a medida que va pasando el tiempo, el coeficiente a(t) va a ir disminuyendo progresivamente hacia cero. Por tanto, la tasa de contagio disminuirá con el tiempo.

En la gráfica siguiente se muestra cómo varia la misma población ( 40 infectados en 1640 individuos) con diferentes coeficientes a(t):

* Uno constante e igual a 0.003 como en apartados anteriores.

* Otro variable variable que es <math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[File:Figuracomparativa5.jpg|border|600px]]

La función a(t) alcanza su máximo en el intervalo t= [0,40] en t=0. Coincidiendo en este punto con el coeficiente constante. Esto es, a=0.003. Esto significa que en t=0, ambas poblaciones son iguales.
Teniendo en cuenta que ambas poblaciones parten del mismo inicio, se aprecia claramente como la población de infectados que depende de un coeficiente variable a(t) es en todo momento en el intervalo t=[0,40] inferior a la población de infectados con un coeficiente a=0.003 constante a lo largo del tiempo.

Por otro lado, en lo que se refiere a la población de susceptibles, en la gráfica queda reflejado que cuando hablamos de a=0.003 constante a lo largo del tiempo, la población susceptible se ve reducida antes que cuando hablamos de a(t) variable. Esto tiene lógica porque si a(t) va disminuyendo a lo largo del tiempo, la tasa de contagio va disminuyendo, y menos cantidad de susceptibles se transforman en infectados en un determinado intervalo de tiempo . Por ejemplo, en t=2, la población de susceptibles con a=0.003 constante es prácticamente nula, lo que no ocurre con a variable donde aún queda cantidad de susceptibles apreciable ( no se contagia el mismo número de individuos porque la tasa de contagio es menor).

=== Calibración del parámetro 'a' en base a una experiencia previa===

En este apartado cogemos los mismos datos del apartado anterior, con la diferencia que el parámetro a deja de ser una función y se convierte en un vector, de donde iremos cogiendo valores equidistribuidos hasta agotarlos. El objetivo final es encontrar de todos los valores que ha ido cogiendo el parámetro a, el que más infectados tenga estando los más cerca del quinto día. La aproximación la hemos hecho de nuevo mediante el método de Heun.

{{matlab|codigo=

clear clc
format long
%Defino valores iniciales
S0=1600;
I0=40;
h1=0.0001;%Tamaño de paso para intervalo de a
a=0.0005:h1:0.002;
b=0.3;
c=0.01;
h=0.1;%tamaño de paso para t
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector S e I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
%preparo vectores m1(máximos de I) m2(tiempos de los máximos)
m1=zeros(1,length(a));
m2=zeros(1,length(a));
%Bucle for: calcula valores maximos de I para cada valor 'a' del intervalo y los almacena
%junto con su tiempo correspondiente en los vectores m1 y m2
%respectivamente.Metodo numérico de Heun
for j=1:length(a)
for i=1:N
K1=-(a(j))*(S(i)*I(i));
K2=-(a(j)).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(a(j)).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(a(j)).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
m1(j)=max(I);
m2(j)=t(max(I)==I);
end
%Bucle if: si la diferencia entre el valor de tiempo para el máximo y 5 es
%menor o igual que 0.1 muestra el valor de a, maximo de I y tiempo
%correspondiente para los que esto sucede
if abs(m2(j)-5)<=0.1
disp('Valor de a para el cual el máximo está mas próximo a 5:');
disp(a(j));
disp('Valor máximo de I correspondiente:');
disp((m1(j)));
disp('Valor de tiempo correspondiente:');
disp((m2(j)));
end
end
%Grafica con los máximos de I y los tiempos correspondientes
plot(m2,m1,'*');
legend('Máximos de infectados','Location','best');%Optimizar

}}
En la siguiente gráfica se muestran los máximos valores de infectados según los parámetros a equidistribuidos del vector inicial. El objetivo es encontrar el más próximo al tiempo 5.
[[File:Graficamatlab.jpg|500px]]

Modelos Epidemiológicos Grupo 3A

2015-03-05T17:48:19Z

Alvarokceres: /* Resolución del modelo completo mediante Euler */

=== Introducción e hipótesis iniciales ===
En el desarrollo de una epidemia, se distinguen dos tipos de individuos. Los que ya han contraído la enfermedad(infectados), que llamaremos I(t); y los que son susceptibles de contraerla, a los que llamaremos S(t). Donde t es la variable temporal.
Se dan dos hipótesis para realizar este estudio:

1. La población de personas infectadas '''se altera por el fallecimiento o la cura de las mismas'''. En ambos casos, la tasa de cambio depende del número de personas infectadas.

2. La tasa de individuos que pasan de ser susceptibles a contraer la enfermedad a estar infectados es '''proporcional a la interacción entre el número de individuos en ambas clases'''.

Mediante el siguiente sistema de ecuaciones diferenciales se muestran las variaciones de ambas poblaciones respecto al tiempo t:

\begin{matrix}
\frac{dS}{dt} = -aSI \\
\frac{dI}{dt} = aSI-bI-cI
\end{matrix}

donde a,b y c son parámetros. Los interpretamos como:

\frac{dI}{dt} es la variacion de la población infectada. Esta población únicamente se ve alterada por:
* aSI ( con signo positivo), donde SI es la interacción entre ambas poblaciones, que depende de a
* -bI (con signo negativo) que son los que fallecen. Por lo tanto, 'b' es la '''tasa de fallecimiento'''.
* -cI (con signo negativo) que son los que se han curado. Es decir, 'c' es la '''tasa de curación'''.

Para interpretar 'a' observamos el sistema y la segunda hipótesis:

\begin{matrix}
\frac{dI}{dt} = (aS-b-c)I
\end{matrix}
aS serán los individuos susceptibles convertidos en infectados. Por tanto, a es la '''tasa de contagio''' en la población susceptible.

=== Resolución del PVI mediante los métodos de Euler y Trapecio ===
Antes de pasar a la resolución completa del sistema, lo simplificaremos asignando el valor "cero" a la variable que representa a los '''sujetos susceptibles de contraer la enfermedad''' ('''S=0'''). Con ello, reducimos el sistema a una única ecuación:

\frac{dI}{dt}=-bI-cI

Mediante sentencias Matlab y la asignación a la variable "'''I'''" ('''sujetos infectados'''), y a los coeficientes "'''b'''" y "'''c'''" de los valores deseados, resolvemos la ecuación diferencial simplificada aplicando los métodos de '''Euler''' y '''Trapecio''' (para ello se ha utilizado, en ambos métodos, una espaciación de '''0.1 unidades'''). Procedemos, en primer lugar, a la aproximación de nuestra función por el método de Euler:
[[File:euler3a15.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación mediante Euler]]
{{matlab|codigo=
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
h=0.1;
format long
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
i=1;
%Defino las ctes b y c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
legend('Población infectada(Euler)','Location','best');%Optimizar
}}

Resolvemos de nuevo la ecuación simplificada, en este caso, mediante el método del trapecio:
[[File:trapecioa315.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema simplificado a una única ecuación por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i,z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes.b,c
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c)))/(1+h/2*(b+c));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}
Es observable que en ambas gráficas se ha empleado el mismo valor inicial de sujetos infectados ('''I'''=2000) y que dicha representación de la gráfica finaliza en un valor para el tiempo de '''t'''=4.5, el cual se identifica con una reducción de la población inicial de sujetos infectados a '''la cuarta parte''' ('''I'''=500), ya sea por defunción o por cura de la patología (el carácter descendente de la función quedó precisado mediante la definición de los coeficientes "b" y "c" al inicio del artículo).

Como adelantábamos al principio de este apartado, se va a proceder a la resolución del sistema en su conjunto, con el matiz de que en este caso ninguna ecuación se anulará, ya que tomamos como valor "'''S'''" de los '''sujetos susceptibles de ser infectados''' un valor constante de "cien" ('''S=100'''). La resolución, al igual que en caso anterior, se ejecutará mediante los métodos de Euler y del Trapecio respectivamente:

[[File:Euler3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método de Euler]]

{{matlab|codigo=
%Método de Euler
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i e y asignando a la primera posición los valores
%y0 ,t0
i=1;
t0=0;
y0=2000;
t(1)=t0;
y(1)=y0;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de y(i) mientras y(i)>500
while y(i)>500
y(i+1)=y(i)+h*(-y(i)*(b+c-S*a));%Euler
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',y']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,y);
}}

Utilizamos ahora el método del trapecio:
[[File:trapecio3.jpg|500px|thumb|rigth|Aproximación del sistema por el método del Trapecio]]
{{matlab|codigo=
%Método del Trapecio
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=0.1;
%Inicializo los vectores t,i y z asignando a la primera posición los valores
%z0 ,t0
t0=0;
z0=2000;
t(1)=t0;
z(1)=z0;
i=1;
%Defino las ctes. S,a,b,c
S=input('Introduce población susceptible de contagio:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Bucle while: calculara valores de z(i) mientras z(i)>500
while z(i)>500
z(i+1)=(z(i)*(1-(h/2)*(b+c-S*a)))/(1+h/2*(b+c-S*a));%trapecio
t(i+1)=t(i)+h;
i=i+1;
end
[t',z']
disp('Tiempo final:')
disp(t(end));
plot(t,z,'r');
legend('Población infectada(Trapecio)','Location','best');%Optimizar
}}

[[Categoría:Ecuaciones Diferentiales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

=== Resolución del modelo completo mediante Euler ===
En este apartado resolveremos el sistema completo y analizaremos las gráficas para diferentes valores de las variables. Los valores iniciales que tomamos son (S0, I0)=(800, 20) y (S0, I0)=(10000, 40); el tiempo estará en el intervalo [0,40] y como pasos de discretización temporal (h) 10-1, 10-2, 10-3, 10-4. El código de matlab utilizado en este apartado para resolverlo por el '''método de Euler''':

{{matlab|codigo=
%Metodo de Euler
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t): Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
h=input('Introduce tamaño de paso:');
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
S(i+1)=S(i)+h*(-a*S(i)*I(i));%Euler para S
I(i+1)=I(i)+h*(a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));%Euler para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

[[File:figura1trabajo4.jpg|500px|marco|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura2trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.1 y (S0, I0)=(10000, 40)]]
[[File:figura3trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura4trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.01 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura5trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura6trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]
[[File:figura7trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(800, 20)]]
[[File:figura8trabajo4.jpg|500px|Aproximación para los valores: h=0.0001 y (S0, I0)=(1000, 40)]]

Como hemos dicho aquí, están las ocho gráficas referentes a los distintos valores. Podemos observar que en las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) no apreciamos como descienden y ascienden los susceptibles y los infectados. Todo los contrario pasa con las gráficas que tienen como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20), en ellas si que podemos observar que cuando aumenta el número de infectados, disminuye el número de susceptibles. Otra observación que hacemos, es que el paso de discretización personal no nos afecta a la hora de visualización de las gráficas, todas tienen el mismo aspecto, cada uno referido a sus valores iniciales.

Por lo tanto, a la hora de analizar las gráficas, lo podemos hacer metiendo en un grupo a las gráficas que tengan como valores iniciales (S0, I0)=(800, 20) y un segundo grupo donde los valores iniciales son (S0, I0)=(1000, 40).

En las primeras vemos que la curva de los susceptibles es una curva descendente, la cual desciende con gran rapidez, ya que pasado el día cinco está muy próxima al cero. En cambio la curva de los infectados es ascendente hasta casi el día cinco, donde va a tener un máximo, y luego empieza a descender con gran rapidez. Al descender ambas curvas, se encontrarán aproximadamente sobre el día 20, donde las dos tienen una asíntota en y=0, y por lo tanto ambas tienden a cero.

En las segundas podemos decir que la curva de los infectados es descendente, pero no podemos decir nada acerca de la curva de los susceptibles, ya que no la apreciamos. En ese segundo grupo no podemos hablar de los máximos y mínimos que tienen las curvas, solo que ambas tienden a cero. Podemos destacar la primera gráfica con estos datos iniciales, donde podemos observar como en los primeros cinco días aproximadamente, las dos curvas suben y bajan sin constancia. Observamos en este con gran claridad cual es el punto mínimo de los susceptibles y el máximo de los infectados; pero por el contrario, no podemos ver cual es el máximo de los susceptibles y el mínimo de los infectados ya que una curva se monta en la otra. Como en las otras gráficas, al final, las dos curvas tienden a cero. Una importante apreciación de esta gráfica es que nos salen personas negativas, lo que es físicamente imposible. Esto nos indica que el método de Euler no es un buen método para la aproximación de estas ecuaciones con los valores iniciales (S0, I0)=(1000, 40) y h=0.1.

=== Resolución del modelo completo mediante Runge-Kutta de orden 4 ===
En esta sección se pretende resolver de nuevo el mismo problema que en el apartado anterior, sin embargo, esta vez lo haremos con el '''método de Runge-Kutta de cuarto orden''' con el objetivo de compararlo con los resultados obtenidos mediante el método de Euler.El código matlab correspondiente queda expuesto a continuación:
{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio entre S e I,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=input('introduce un valor inicial S0:');
I0=input('introduce un valor inicial I0:');
h=input('introduce tamano de paso:');
a=0.003;
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vectores S,I para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-a*S(i)*I(i);
K2=-a*(S(i)+(1/2)*K1*h)*(I(i)+(1/2)*K1*h);
K3=-a*(S(i)+(1/2)*K2*h)*(I(i)+(1/2)*K2*h);
K4=-a*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/6)*(K1+2*K2+2*K3+K4);%Runge-Kutta orden 4 para S
K5=a*S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i);
K6=a*(S(i)+(1/2)*K5*h)*(I(i)+(1/2)*K5*h)-b*(I(i)+(1/2)*K5*h)-c*(I(i)+(1/2)*K5*h);
K7=a*(S(i)+(1/2)*K6*h)*(I(i)+(1/2)*K6*h)-b*(I(i)+(1/2)*K6*h)-c*(I(i)+(1/2)*K6*h);
K8=a*(S(i)+K7*h)*(I(i)+K7*h)-b*(I(i)+K7*h)-c*(I(i)+K7*h);
I(i+1)=I(i)+(h/6)*(K5+2*K6+2*K7+K8);%Runge-Kutta orden 4 para I
end
[t',S',I']
hold on
plot (t,S)
plot(t,I,'r')
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}
A continuación, comparamos las gráficas obtenidas con (S0, I0)=(800, 20) entre Runge-Kutta y Euler:

[[File:Rungekutta3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Euler3A15.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Ambas gráficas son prácticamente idénticas, se observa que el total de personas susceptibles baja drásticamente en los primeros 5 días hasta ser prácticamente nulo, consecuentemente se observa que el número de infectados aumenta rápidamente en ese periodo hasta alcanzar su máximo(650 infectados aprox.)para luego descender. Finalmente, cuando el tiempo es de 20 días ambas poblaciones son muy próximas a cero.

Al trabajar con los valores (S0, I0)=(10000, 40) las aproximaciones mediante Euler y RK4 muestran gráficas incongruentes con la evolución de personas susceptibles e infectadas observada hasta ahora, en las aproximaciones anteriores hemos obtenido gráficas de tipo exponencial con un máximo de infectados y un descenso gradual de ambas poblaciones cuando el tiempo toma valores altos, sin embargo, en este caso mediante Euler hemos obtenido gráficas con una sucesión de máximos y mínimos en intervalos de tiempo muy pequeños( en cuestión de 1 día las cifras de infectados oscilan entre pocos cientos y más de 10000 alternativamente) y además las personas susceptibles adquieren valores negativos(Físicamente imposible) lo cual nos indica que '''el método de Euler es inadecuado''' para la aproximación requerida, seguramente debido a la inestabilidad que presenta en la resolución de sistemas.Con el método de Runge-Kutta se obtiene de la misma manera un resultado desconcertante con respecto a las gráficas expuestas anteriormente, ofreciendo aproximaciones que no son equiparables a una evolución epidemiológica real. Otro posible motivo del error en las gráficas es la incompatibilidad de la pareja de valores iniciales con la aproximación de una epidemia expuesta en este trabajo, es decir, para valores muy altos de S(t) la modelización de una epidemia no puede ser aproximada por un sistema de ecuaciones diferenciales como el proporcionado para este trabajo(Obtenemos valores que no concuerdan con la realidad).

A modo de aclaración(y curiosidad) se adjuntan dichas gráficas:

[[File:RK3A15.jpg|550px|left|Aproximación del sistema mediante RK-4]]
[[File:Figura2trabajo4.jpg|550px|right|Aproximación del sistema mediante Euler]]

Por otro lado, en métodos de aproximación como el '''trapezoidal o trapecio''' dado por la expresión:

\begin{matrix}
y_{0} & & & & \\
y_{n+1} = h/2 (f(t_{n},y_{n}) + f(t_{n+1},y_{n+1}))
\end{matrix}

La dificultad a la hora de resolver un sistema de ED como el arriba expuesto radica en que las variables incógnita de nuestro sistema (S e I) quedan implícitas en ambas ecuaciones y requieren despeje. Al comenzar a operar observaríamos que el despeje único es sumamente complicado o imposible, ya que las dos variables incógnita están '''acopladas simultáneamente en ambas ecuaciones y además multiplicadas entre sí y otros factores''', es decir, al despejar completamente una de las dos variables, la otra queda incluida al otro lado de la igualdad y viceversa.

 
===Resolución del modelo completo mediante Heun con a(t) una función dependiente del tiempo===

Hasta ahora, el coeficiente a ( tasa de contagio en población susceptible) ha sido dada como un coeficiente constante. Ahora 'a' es una función dependiente del tiempo t (coeficiente variable) dada por:

<math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[Archivo:Figuraapartado5heun.jpg|450px|thumb|right|Solución con el método de Heun]]

{{matlab|codigo=
%Trabajo Ecuaciones diferenciales
% Considerando:
%I(t): Población de individuos infectados
%S(t: Población susceptible de ser infectada
%los parámetros a=Tasa de contagio,b=Tasa de
%fallecimiento de personas infectadas,c=Tasa de cura de personas infectadas
clear all clc
format long
S0=1600;
I0=40;
h=input('introduce tamano de paso:');
b=0.3;
c=0.01;
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector y para guardar las soluciones uso el comando zeros(filas,columnas)
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
for i=1:N
K1=-(0.003./(1+t(i)))*(S(i)*I(i));
K2=-(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(0.003./(1+t(i))).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
end
[t',S',I']
hold on
plot(t,S);
plot(t,I,'r');
legend('Susceptibles','Infectados','Location','best');%Optimizar
hold off
}}

El gráfico de a(t) es el siguiente:

[[Archivo:Figurafunciona.jpg|450px|Visualización de a(t) en t=[0,40]]]

a(t) se trata de una función no definida en t=-1. Esto no nos importa, ya que t es el tiempo, que siempre es positivo y concretamente toma valores entre 0 y 40. Como la t>=0 siempre:

<math> \lim_{t\to \infty } a(t)=0</math>

. Esto quiere decir que a medida que va pasando el tiempo, el coeficiente a(t) va a ir disminuyendo progresivamente hacia cero. Por tanto, la tasa de contagio disminuirá con el tiempo.

En la gráfica siguiente se muestra cómo varia la misma población ( 40 infectados en 1640 individuos) con diferentes coeficientes a(t):

* Uno constante e igual a 0.003 como en apartados anteriores.

* Otro variable variable que es <math> a(t)=\frac{0.003}{1+t}</math>

[[File:Figuracomparativa5.jpg|border|600px]]

La función a(t) alcanza su máximo en el intervalo t= [0,40] en t=0. Coincidiendo en este punto con el coeficiente constante. Esto es, a=0.003. Esto significa que en t=0, ambas poblaciones son iguales.
Teniendo en cuenta que ambas poblaciones parten del mismo inicio, se aprecia claramente como la población de infectados que depende de un coeficiente variable a(t) es en todo momento en el intervalo t=[0,40] inferior a la población de infectados con un coeficiente a=0.003 constante a lo largo del tiempo.

Por otro lado, en lo que se refiere a la población de susceptibles, en la gráfica queda reflejado que cuando hablamos de a=0.003 constante a lo largo del tiempo, la población susceptible se ve reducida antes que cuando hablamos de a(t) variable. Esto tiene lógica porque si a(t) va disminuyendo a lo largo del tiempo, la tasa de contagio va disminuyendo, y menos cantidad de susceptibles se transforman en infectados en un determinado intervalo de tiempo . Por ejemplo, en t=2, la población de susceptibles con a=0.003 constante es prácticamente nula, lo que no ocurre con a variable donde aún queda cantidad de susceptibles apreciable ( no se contagia el mismo número de individuos porque la tasa de contagio es menor).

=== Calibración del parámetro 'a' en base a una experiencia previa===

En este apartado cogemos los mismos datos del apartado anterior, con la diferencia que el parámetro a deja de ser una función y se convierte en un vector, de donde iremos cogiendo valores equidistribuidos hasta agotarlos. El objetivo final es encontrar de todos los valores que ha ido cogiendo el parámetro a, el que más infectados tenga estando los más cerca del quinto día. La aproximación la hemos hecho de nuevo mediante el método de Heun.

{{matlab|codigo=

clear clc
format long
%Defino valores iniciales
S0=1600;
I0=40;
h1=0.0001;%Tamaño de paso para intervalo de a
a=0.0005:h1:0.002;
b=0.3;
c=0.01;
h=0.1;%tamaño de paso para t
%Intervalo de tiempos
t0=0;
tN=40;
%Calculamos número de subintervalos
N=(tN-t0)/h;
%Creo un vector t
t=t0:h:tN;
%preparo vector S e I para guardar las soluciones
S=zeros(1,N+1);%vector incognita 1
I=zeros(1,N+1);%vector incognita 2
S(1)=S0;
I(1)=I0;
%preparo vectores m1(máximos de I) m2(tiempos de los máximos)
m1=zeros(1,length(a));
m2=zeros(1,length(a));
%Bucle for: calcula valores maximos de I para cada valor 'a' del intervalo y los almacena
%junto con su tiempo correspondiente en los vectores m1 y m2
%respectivamente.Metodo numérico de Heun
for j=1:length(a)
for i=1:N
K1=-(a(j))*(S(i)*I(i));
K2=-(a(j)).*(S(i)+K1*h)*(I(i)+K1*h);
K3=(a(j)).*(S(i)*I(i)-b*I(i)-c*I(i));
K4=(a(j)).*(S(i)+K3*h)*(I(i)+K3*h)-b*(I(i)+K3*h)-c*(I(i)+K3*h);
S(i+1)=S(i)+(h/2)*(K1+K2);
I(i+1)=I(i)+(h/2)*(K3+K4);
m1(j)=max(I);
m2(j)=t(max(I)==I);
end
%Bucle if: si la diferencia entre el valor de tiempo para el máximo y 5 es
%menor o igual que 0.1 muestra el valor de a, maximo de I y tiempo
%correspondiente para los que esto sucede
if abs(m2(j)-5)<=0.1
disp('Valor de a para el cual el máximo está mas próximo a 5:');
disp(a(j));
disp('Valor máximo de I correspondiente:');
disp((m1(j)));
disp('Valor de tiempo correspondiente:');
disp((m2(j)));
end
end
%Grafica con los máximos de I y los tiempos correspondientes
plot(m2,m1,'*');
legend('Máximos de infectados','Location','best');%Optimizar

}}
En la siguiente gráfica se muestran los máximos valores de infectados según los parámetros a equidistribuidos del vector inicial. El objetivo es encontrar el más próximo al tiempo 5.
[[File:Graficamatlab.jpg|500px]]

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2015-02-26T21:44:30Z

Alvarokceres: /* ANEJO */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 <ref>[http://info.igme.es/cartografia/magna50.asp?hoja=483 Cartografía Instituto Geológico y Minero de España]</ref>,
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información <ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León]</ref>.

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/rednatura2000_descargas.aspx Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente]</ref>.

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor <ref>[http://www.dipsegovia.es/cartografia-provincial Cartografía provincial Diputación de Segovia]</ref> fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA <ref name="cnig"/>. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
<ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Infraestructuras IDE Castilla y León]</ref>, y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/vias_pecuarias_descargas.aspx Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias]</ref>. Por otra parte, de la BTN25 <ref name="cnig"/> se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA <ref>[http://servicios2.marm.es/sia/visualizacion/descargas/mapas.jsp Sistema Integrado de Información del Agua]</ref> superpuestas al mapa de
España <ref name="cnig"/>:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) <ref>[https://sede.aemet.gob.es/AEMET/es/GestionPeticiones/consultaEstaciones Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología]</ref> se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/mapa_caudales.aspx Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA]</ref>.

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cúbicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cúbicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cúbicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados <ref>[https://www.dropbox.com/s/em6ada3sz5u0nr8/Catastro.xlsx?dl=0 Hoja Excel con las operaciones realizadas]</ref>:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha <ref>[http://tasagronomos.com/tasacion/tasacion.php Tasagronomos]</ref>:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales <ref>[http://www.eladelantado.com/noticia/local/195466/la_mayor_parte_del_agua_recogida_en_el_embalse_del_rio_ciguinuela_se_destinara_a_regadio El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"]</ref>, se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse <ref>[http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/files/docs/ceep_study_final_report_042009_en.pdf Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.]</ref>, encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el '''encaje de la obra hidráulica''', se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el '''ámbito territorial''', son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la '''geología''', está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

'''Medioambientalmente''', el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el '''estudio hidrológico''' ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio <ref>[http://www.chduero.es/Inicio/Planificaci%C3%B3n/Planhidrol%C3%B3gico2009/PropuestaPlanHidrol%C3%B3gico/Anejo2Inventrech%C3%ADdricos/Anejo2SeriespormasaFicherosexcel/tabid/516/Default.aspx Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero]</ref>. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) <ref name="torre"/>.

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
'''se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela'''. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro|Modelo 3D a partir de AutoCAD]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

[[Archivo:Gif cigui.gif|500x353px|marco|centro|Modelo 3D a partir de AutocAD]]

{{ Referencias }}

Archivo:Gif cigui.gif

2015-02-26T21:37:18Z

Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-03T18:11:12Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 <ref>[http://info.igme.es/cartografia/magna50.asp?hoja=483 Cartografía Instituto Geológico y Minero de España]</ref>,
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información <ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León]</ref>.

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/rednatura2000_descargas.aspx Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente]</ref>.

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor <ref>[http://www.dipsegovia.es/cartografia-provincial Cartografía provincial Diputación de Segovia]</ref> fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA <ref name="cnig"/>. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
<ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Infraestructuras IDE Castilla y León]</ref>, y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/vias_pecuarias_descargas.aspx Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias]</ref>. Por otra parte, de la BTN25 <ref name="cnig"/> se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA <ref>[http://servicios2.marm.es/sia/visualizacion/descargas/mapas.jsp Sistema Integrado de Información del Agua]</ref> superpuestas al mapa de
España <ref name="cnig"/>:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) <ref>[https://sede.aemet.gob.es/AEMET/es/GestionPeticiones/consultaEstaciones Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología]</ref> se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/mapa_caudales.aspx Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA]</ref>.

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cúbicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cúbicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cúbicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados <ref>[https://www.dropbox.com/s/em6ada3sz5u0nr8/Catastro.xlsx?dl=0 Hoja Excel con las operaciones realizadas]</ref>:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha <ref>[http://tasagronomos.com/tasacion/tasacion.php Tasagronomos]</ref>:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales <ref>[http://www.eladelantado.com/noticia/local/195466/la_mayor_parte_del_agua_recogida_en_el_embalse_del_rio_ciguinuela_se_destinara_a_regadio El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"]</ref>, se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse <ref>[http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/files/docs/ceep_study_final_report_042009_en.pdf Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.]</ref>, encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el '''encaje de la obra hidráulica''', se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el '''ámbito territorial''', son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la '''geología''', está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

'''Medioambientalmente''', el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el '''estudio hidrológico''' ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio <ref>[http://www.chduero.es/Inicio/Planificaci%C3%B3n/Planhidrol%C3%B3gico2009/PropuestaPlanHidrol%C3%B3gico/Anejo2Inventrech%C3%ADdricos/Anejo2SeriespormasaFicherosexcel/tabid/516/Default.aspx Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero]</ref>. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) <ref name="torre"/>.

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
'''se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela'''. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-03T18:05:29Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 <ref>[http://info.igme.es/cartografia/magna50.asp?hoja=483 Cartografía Instituto Geológico y Minero de España]</ref>,
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información <ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León]</ref>.

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/rednatura2000_descargas.aspx Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente]</ref>.

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor <ref>[http://www.dipsegovia.es/cartografia-provincial Cartografía provincial Diputación de Segovia]</ref> fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA <ref name="cnig"/>. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
<ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Infraestructuras IDE Castilla y León]</ref>, y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/vias_pecuarias_descargas.aspx Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias]</ref>. Por otra parte, de la BTN25 <ref name="cnig"/> se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA <ref>[http://servicios2.marm.es/sia/visualizacion/descargas/mapas.jsp Sistema Integrado de Información del Agua]</ref> superpuestas al mapa de
España <ref name="cnig"/>:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) <ref>[https://sede.aemet.gob.es/AEMET/es/GestionPeticiones/consultaEstaciones Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología]</ref> se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/mapa_caudales.aspx Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA]</ref>.

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cúbicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cúbicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cúbicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados <ref>[https://www.dropbox.com/s/em6ada3sz5u0nr8/Catastro.xlsx?dl=0 Hoja Excel con las operaciones realizadas]</ref>:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha <ref>[http://tasagronomos.com/tasacion/tasacion.php Tasagronomos]</ref>:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales <ref>[http://www.eladelantado.com/noticia/local/195466/la_mayor_parte_del_agua_recogida_en_el_embalse_del_rio_ciguinuela_se_destinara_a_regadio El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"]</ref>, se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse <ref>Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.</ref>, encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el '''encaje de la obra hidráulica''', se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el '''ámbito territorial''', son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la '''geología''', está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

'''Medioambientalmente''', el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el '''estudio hidrológico''' ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio <ref>[http://www.chduero.es/Inicio/Planificaci%C3%B3n/Planhidrol%C3%B3gico2009/PropuestaPlanHidrol%C3%B3gico/Anejo2Inventrech%C3%ADdricos/Anejo2SeriespormasaFicherosexcel/tabid/516/Default.aspx Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero]</ref>. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) <ref name="torre"/>.

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
'''se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela'''. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-03T18:00:27Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 <ref>[http://info.igme.es/cartografia/magna50.asp?hoja=483 Cartografía Instituto Geológico y Minero de España]</ref>,
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información <ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León]</ref>.

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/rednatura2000_descargas.aspx Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente]</ref>.

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor <ref>[http://www.dipsegovia.es/cartografia-provincial Cartografía provincial Diputación de Segovia]</ref> fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA <ref name="cnig"/>. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
<ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Infraestructuras IDE Castilla y León]</ref>, y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/vias_pecuarias_descargas.aspx Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias]</ref>. Por otra parte, de la BTN25 <ref name="cnig"/> se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA <ref>[http://servicios2.marm.es/sia/visualizacion/descargas/mapas.jsp Sistema Integrado de Información del Agua]</ref> superpuestas al mapa de
España <ref name="cnig"/>:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) <ref>[https://sede.aemet.gob.es/AEMET/es/GestionPeticiones/consultaEstaciones Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología]</ref> se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/mapa_caudales.aspx Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA]</ref>.

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cúbicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cúbicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cúbicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados <ref>[https://www.dropbox.com/s/em6ada3sz5u0nr8/Catastro.xlsx?dl=0 Hoja Excel con las operaciones realizadas]</ref>:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha <ref>[http://tasagronomos.com/tasacion/tasacion.php Tasagronomos]</ref>:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales <ref>[http://www.eladelantado.com/noticia/local/195466/la_mayor_parte_del_agua_recogida_en_el_embalse_del_rio_ciguinuela_se_destinara_a_regadio El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"]</ref>, se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse <ref>Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.</ref>, encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el '''encaje de la obra hidráulica''', se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el '''ámbito territorial''', son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la '''geología''', está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

'''Medioambientalmente''', el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el '''estudio hidrológico''' ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio <ref>[http://www.chduero.es/Inicio/Planificaci%C3%B3n/Planhidrol%C3%B3gico2009/PropuestaPlanHidrol%C3%B3gico/Anejo2Inventrech%C3%ADdricos/Anejo2SeriespormasaFicherosexcel/tabid/516/Default.aspx Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero]</ref>. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) <ref name="torre"/>.

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
'''se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela'''. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-03T17:54:40Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 <ref>[http://info.igme.es/cartografia/magna50.asp?hoja=483 Cartografía Instituto Geológico y Minero de España]</ref>,
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información <ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León]</ref>.

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/rednatura2000_descargas.aspx Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente]</ref>.

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor <ref>[http://www.dipsegovia.es/cartografia-provincial Cartografía provincial Diputación de Segovia]</ref> fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA <ref name="cnig"/>. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
<ref>[http://www.idecyl.jcyl.es/geonetwork/srv/es/main.home Infraestructuras IDE Castilla y León]</ref>, y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/servicios/banco-datos-naturaleza/informacion-disponible/vias_pecuarias_descargas.aspx Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias]</ref>. Por otra parte, de la BTN25 <ref name="cnig"/> se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA <ref>[http://servicios2.marm.es/sia/visualizacion/descargas/mapas.jsp Sistema Integrado de Información del Agua]</ref> superpuestas al mapa de
España <ref name="cnig"/>:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) <ref>[https://sede.aemet.gob.es/AEMET/es/GestionPeticiones/consultaEstaciones Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología]</ref> se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA <ref>[http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/mapa_caudales.aspx Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA]</ref>.

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados <ref>[https://www.dropbox.com/s/em6ada3sz5u0nr8/Catastro.xlsx?dl=0 Hoja Excel con las operaciones realizadas]</ref>:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha <ref>[http://tasagronomos.com/tasacion/tasacion.php Tasagronomos]</ref>:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales <ref>[http://www.eladelantado.com/noticia/local/195466/la_mayor_parte_del_agua_recogida_en_el_embalse_del_rio_ciguinuela_se_destinara_a_regadio El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"]</ref>, se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse <ref>Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.</ref>, encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el '''encaje de la obra hidráulica''', se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el '''ámbito territorial''', son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la '''geología''', está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

'''Medioambientalmente''', el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el '''e'''studio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio <ref>[http://www.chduero.es/Inicio/Planificaci%C3%B3n/Planhidrol%C3%B3gico2009/PropuestaPlanHidrol%C3%B3gico/Anejo2Inventrech%C3%ADdricos/Anejo2SeriespormasaFicherosexcel/tabid/516/Default.aspx Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero]</ref>. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) <ref name="torre"/>.

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
'''se determina que''' no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:52:09Z

Alvarokceres: /* Conclusiones */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de 30 kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:51:25Z

Alvarokceres: /* Conclusiones */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500 metros de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200 metros de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 kilómetros).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 kilómetros) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:49:27Z

Alvarokceres: /* Estudio hidrológico */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:47:37Z

Alvarokceres: /* Introducción */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50 hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29 hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91 hm3 actuales a
los 38,91 hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:45:06Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:43:37Z

Alvarokceres: /* Municipios afectados */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===

A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|530x375px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
[[Archivo:SIG Marinas 08.png|530x375px|marco|derecha|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:38:04Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25, PNOA...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provincial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento demográfico muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Se georreferencia el mapa al
encontrarse en un sistema de referencia que no encaja en QGIS ni con la reproyección al
vuelo activada.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Voronoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municipales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 50.png|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el desbordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}

Archivo:SIG Marinas 50.png

2014-12-02T19:37:13Z

Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:28:26Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref name="torre">[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3 <ref name="torre"/> <ref name="radioseg">[http://www.radiosegovia.com/2014/05/23/ecologistas-en-accion-en-contra-de-la-presa-en-el-rio-ciguinuela/ Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"]</ref>

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha <ref name="torre"/> <ref name="radioseg"/>

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 <ref name="cnig">[http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/index.jsp Centro Nacional de Información Geográfica]</ref>, se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad <ref name="cnig"/> e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado <ref>[http://www.sedecatastro.gob.es/ Sede Electrónica del Catastro]</ref>.
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}
SEPREM: Pontón Alto
[2]
[3] Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento
de Torrecaballeros
[4] Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"

[5] Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"

[6] Centro Nacional de Información Geográfica

[7] Sede Electrónica del Catastro

[8] Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León

[9] Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente

[10] Cartografía provincial Diputación de Segovia

[11] Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias

[12] Infraestructuras IDE Castilla y León

[13] Sistema Integrado de Información del Agua

[14] Cartografía Instituto Geológico y Minero de España

[15] Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología

[16] Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA

[17] Tasagronomos

[18] El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"

[19] Hoja Excel con las operaciones realizadas

[20] Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract
on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.

[21] Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero

[22] Ecologistas en Acción: "La CHD planea construir una gran presa en el entorno de
Segovia"

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T19:09:46Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=840&p=33 SEPREM: Pontón Alto]</ref>
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 <ref>[http://www.seprem.es/ficha.php?idpresa=901&p=35 SEPREM: Revenga]</ref>
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). <ref>[http://www.torrecaballeros.net/actas/20141010Ord.pdf Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento de Torrecaballeros]</ref>

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa <ref>[http://forosocialsg.blogspot.com.es/2014/07/contra-el-proyecto-de-embalse-del-rio.html Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"]</ref>

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

{{ Referencias }}
SEPREM: Pontón Alto
[2]
[3] Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento
de Torrecaballeros
[4] Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"

[5] Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"

[6] Centro Nacional de Información Geográfica

[7] Sede Electrónica del Catastro

[8] Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León

[9] Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente

[10] Cartografía provincial Diputación de Segovia

[11] Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias

[12] Infraestructuras IDE Castilla y León

[13] Sistema Integrado de Información del Agua

[14] Cartografía Instituto Geológico y Minero de España

[15] Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología

[16] Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA

[17] Tasagronomos

[18] El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"

[19] Hoja Excel con las operaciones realizadas

[20] Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract
on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.

[21] Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero

[22] Ecologistas en Acción: "La CHD planea construir una gran presa en el entorno de
Segovia"

{{ Referencias }}

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T18:53:24Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas... con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 [1]
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 [2]
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). [3]

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa [4]

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

== Referencias ==
[1] SEPREM: Pontón Alto
[2] SEPREM: Revenga
[3] Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento
de Torrecaballeros
[4] Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"

[5] Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"

[6] Centro Nacional de Información Geográfica

[7] Sede Electrónica del Catastro

[8] Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León

[9] Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente

[10] Cartografía provincial Diputación de Segovia

[11] Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias

[12] Infraestructuras IDE Castilla y León

[13] Sistema Integrado de Información del Agua

[14] Cartografía Instituto Geológico y Minero de España

[15] Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología

[16] Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA

[17] Tasagronomos

[18] El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río Ciguiñuela se destinará a regadío"

[19] Hoja Excel con las operaciones realizadas

[20] Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final. Research contract
on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr José V. Tarazona INIA-GPR 2012.

[21] Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero

[22] Ecologistas en Acción: "La CHD planea construir una gran presa en el entorno de
Segovia"

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T12:20:15Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas. . . con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 [1]
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 [2]
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). [3]

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa [4]

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

== Referencias ==
[1] SEPREM: Pontón Alto
[2] SEPREM: Revenga
[3] Acta de la sesión ordinaria celebrada el 10 de septiembre de 2014 en el Ayuntamiento
de Torrecaballeros
[4] Foro Social Segovia "Contra el proyecto del embalse del río Ciguiñuela"
[5] Radio Segovia: "Ecologistas en Acción en contra de la presa en el Río Ciguiñuela"
[6] Centro Nacional de Información Geográfica
[7] Sede Electrónica del Catastro
[8] Paisaje/Cubierta IDE Castilla y León
[9] Red Natura 2000 Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente
[10] Cartografía provincial Diputación de Segovia
[11] Red Nacional de Vías Pecuarias por provincias
[12] Infraestructuras IDE Castilla y León
[13] Sistema Integrado de Información del Agua
[14] Cartografía Instituto Geológico y Minero de España
[15] Estaciones climatológicas de la Agencia Estatal de Meteorología
[16] Mapa de caudales máximos fruto de la colaboración del CEDEX y el MAGRAMA
[17] Tasagronomos
[18] El Adelantado de Segovia: "La mayor parte del agua recogida en el embalse del río
Ciguiñuela se destinará a regadío"
[19] Hoja Excel con las operaciones realizadas
[20] Green Planet Research Report GPR-CEEP-07-1- Expanded Final .Research contract
on Eutrophication Risk. Barbara M. de Madariaga; M. José Ramos, and Dr
José V. Tarazona INIA-GPR 2012.
[21] Serie de aportaciones por masa Confederación Hidrográfica del Duero
[22] Ecologistas en Acción: "La CHD planea construir una gran presa en el entorno de
Segovia"

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T12:13:03Z

Alvarokceres: /* ANEJO */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas. . . con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 [1]
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 [2]
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). [3]

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa [4]

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.jpg|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T12:11:29Z

Alvarokceres: /* ANEJO */

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas. . . con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 [1]
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 [2]
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). [3]

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa [4]

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

En el siguiente anejo se mostrarán las figuras y mapas temáticos no incluidos en la
sección 3.

Es interesante la operación de asignar a un ráster las elevaciones de un MDT, como
ya se explica en el apartado 2.1:

[[Archivo:SIG Marinas 23.jpg|400x567px|sinmarco|centro]]

Las inundaciones con las que se ha tanteado la posible solución han sido las siguientes:

[[Archivo:SIG Marinas 24.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1085]][[Archivo:SIG Marinas 25.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1090]][[Archivo:Sig Marinas 26.png|500x353px|marco|centro|Inundación cota 1091]]

La inundación a la cota 1092 se muestra en la figura 4.

En esta imagen se muestra el sistema de referencia del MAGNA 50 georreferenciado
descargado desde el IGME:

[[Archivo:SIG Marinas 27.jpg|700x206px|sinmarco|centro]]

El umbral de escorrentía, necesario para operaciones hidrológicas, se observa en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 29.png|500x353px|miniaturadeimagen|centro]]

Los perfiles de los ríos que circulan por la cuenca se muestran a continuación:

[[Archivo:SIG Marinas 28.jpg|700x541px|sinmarco|centro]]

Por último, el balance entre entradas y salidas del embalse se puede sintetizar en la
siguiente figura:

[[Archivo:SIG Marinas 30.png|600x330px|sinmarco|centro]]

Archivo:SIG Marinas 30.png

2014-12-02T12:10:35Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 28.jpg

2014-12-02T12:08:17Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 29.jpg

2014-12-02T12:06:23Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 27.jpg

2014-12-02T12:03:44Z

Alvarokceres:

Archivo:Sig Marinas 26.png

2014-12-02T11:50:37Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 25.png

2014-12-02T11:49:52Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 24.png

2014-12-02T11:48:31Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 23.jpg

2014-12-02T11:44:55Z

Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

2014-12-02T11:41:49Z

Alvarokceres:

{{ TrabajoSIG | Crítica al embalse del Ciguiñuela | Álvaro Cáceres Alonso Javier Díez Ávila Gonzalo Marinas Sanz | [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

Tras la propuesta del presidente de la Confederación Hidrográfica del Duero
de la construcción del embalse en el río Ciguiñuela (afluente del Eresma)
para solucionar los problemas que existen de abastecimiento en la provincia
de Segovia, se quiere analizar la viabilidad del proyecto y su impacto en el
territorio.

Para ello, se procederá a generar el embalse conocido el volumen propuesto
y la cerrada. Una vez hecho esto, se detallarán los terrenos, municipios y construcciones
afectadas, así como posibles zonas de protección medioambiental
dañadas. Además, se calculará el coste de las expropiaciones y se comentará
la litología encima de la cual se va a embalsar. Finalmente, se hará un somero
estudio hidrológico como complemento a su estudio.

Durante el análisis, se usará cartografía del IGN (MTN25, MDT05, BTN25...)
así como capas del Catastro y mapas del IGME. También se utilizarán archivos
del Geoportal de la IDE de Castilla y León, de la Diputación Provoncial
de Segovia, y datos del INE, de AEMET y de la CHD.

Se esperan obtener mapas con el embalse y las superficies expropiadas,
infraestructuras y zonas protegidas afectadas. . . con los cuales sea posible
llevar a cabo una crítica a grandes rasgos de la necesidad o no de la obra.

== Introducción ==
[[Archivo:SIG Marinas 01.png|500x353px|marco|derecha|Situación geográfica]]
La ciudad de Segovia, a día de hoy, se abastece gracias a dos embalses situados en sus alrededores:
* Pontón Alto (en el río Eresma y en los municipios de La Granja de San Ildefonso y Palazuelos de Eresma): 7,41hm3 [1]
* Puente Alta (en el río de la Acebeda en el municipio de Revenga): 2,50hm3 [2]
En el proyecto de “Regulación de caudales para el abastecimiento de Segovia y otras poblaciones de la cuenca del Eresma”, planteado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, se propone la construcción de un embalse de 29hm3 en
el río Ciguiñuela (tributario del Eresma, tal y como se ve en la figura 1), que cuadruplicará
la cantidad de agua disponible para abastecimiento (de los 9,91hm3 actuales a
los 38,91hm3 futuros). Evidentemente, tal incremento para una ciudad y sus municipios
circundantes que han tenido un crecimiento poblacional muy discreto en los últimos
años, está injustificado, por lo que buena parte del agua del nuevo embalse se destinará
a reducir la presión sobre algunos acuíferos de Castilla y León, muy castigados hoy día
por las dotaciones requeridas para regadío). [3]

La crítica de esta infraestructura hidráulica se articulará en diferentes apartados, que
considerarán su emplazamiento geográfico y las posibles repercusiones a su entorno, así
como la viabilidad económica y técnica del proyecto. Para ello, se empleará principalmente
el programa de código libre QuantumGIS.
Por último, es necesario mencionar los datos iniciales disponibles a partir de los cuales
se realizarán todas las operaciones:

1. Posición aproximada de la presa [4]

2. Volumen del embalse: 29 hm3[3, 5]

3. Superficie ocupada por la lámina libre: 200 ha [3, 5]

== Metodología ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===

La primera operación a realizar es digitalizar la presa mediante una línea. Con ese fin,
a partir del MTN25 hoja 0483-1 y el MDT05-LIDAR hoja 0483 [6], se dibuja de forma
grosera el eje de la presa con el primer mapa, y se realiza un ajuste más fino una vez
extraídas las curvas de nivel metro a metro del segundo.

Para limitar las superficies de inundación a la presa y la cuenca del Ciguiñuela aguas
arriba de ella (y no obtener las inundaciones en todo la extensión de la malla LIDAR), se
genera un polígono coincidente exactamente con la cerrada y las crestas que delimitan las
hondonadas del río y sus afluentes más próximos. Después, se cargan en GRASS las capas
adecuadas y se rasteriza el polígono para poder operar con él. Mediante la herramienta
r.mapcalc se opera para introducir en el polígono ráster las elevaciones asociadas a los
píxeles equivalentes del MDT05.

Por último, se tantean distintas inundaciones con r.lake.seed para obtener el embalse
dato y se vectoriza y exporta el resultado para operar con él más cómodamente a
posteriori.

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Para calcularlas, basta con realizar sendos buffers de cinco

=== Municipios afectados ===

Lo único que hay que hacer en este punto es cargar la capa con los municipios de
Segovia del CartoCiudad [6] e intersecarla dos veces:

1. Previamente con un rectángulo que delimita la zona de estudio a la extensión de
la hoja 0483-1 del MTN25

2. Posteriormente con la capa vectorial del embalse

El área afectada se obtiene añadiendo la columna apropiada en la tabla de atributos de
la última capa hallada.

=== Catastro ===

A la hora de analizar las parcelas a expropiar para establecer el embalse, se recurre a los
archivos .shp que proporciona el Catastro con las parcelas de cada municipio afectado [7].
Una vez cargadas, se añade una columna con el nombre del pueblo al que pertenecen, se
intersecan con la lámina del embalse y se exporta la tabla de atributos a Excel. Después,
estableciendo la condición de que aquellas parcelas ocupadas en una superficie mayor al
30 % serán expropiadas completamente, se calcula la superficie expropiada y su coste
total.

=== Geología ===

Lo primero que se hace es descargar la hoja 0483 georreferenciada del MAGNA 50 [14],
para después superponer encima el embalse obtenido en el apartado 2.1. Finalmente se
añaden unas anotaciones de texto para suplir la ausencia de la leyenda original.

=== Superficie vegetal ===

Para analizar la cubierta terrestre solo es preciso cargar las dos capas vectoriales
(puntual y lineal) con esa información [8].

=== Medio ambiente ===

Las afecciones medioambientales se han estudiado desde varios puntos de vista que se
detallan a continuación.

==== LIC y ZEPA ====

Para comprobar si la infraestructura afecta o no a estos lugares, se abren las capas que
los incluyen y se eliminan todos los que no sean cercanos a la zona de estudio. Existen
varias fuentes de las cuales se pueden obtener, pero aquí se ha optado por el Ministerio
de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) por tener la información
más actualizada [9].

==== Zona forestal de valor ====

La Diputación de Segovia define en su cartografía provincial (hoja 45) zonas forestales
de valor [10] fácilmente digitalizables a partir de la hoja 0483 del PNOA [6]. Estas zonas
se observan bien en la fotografía georreferenciada y cargada en QGIS con el complemento
Photo2Shape.

==== Vías pecuarias ====

Cerca de la ubicación del embalse se encuentra la Cañada Real Soriana Occidental,
por lo que se considera preciso comprobar la interrupción o no de las sendas para el
ganado. De la IDE de Castilla y León se toman los caminos por la zona del embalse
[12], y se consideran aquellos pertenecientes a la Red Nacional de Vías Pecuarias según
el MAGRAMA [11]. Por otra parte, de la BTN25 [6] se abre el .shp perteneciente a este
ámbito.

==== Aguas subterráneas ====

Se hace uso de dos capas, obtenidas del MAGRAMA [13] superpuestas al mapa de
España [6]:
* Aguas subterráneas
* Acuíferos sobreexplotados

=== Estudio hidrológico ===

Calculada la extensión del embalse, lo primero que se necesita es su cuenca para
hacer el estudio pluviométrico. Para ello, partiendo de la malla LIDAR y con GRASS, se
realizan las cuencas con el comando r.watershed, que se convierten a capa vectorial y
se exportan a QGIS. A partir de esta capa, se seleccionan las subcuencas que drenan en el
embalse a partir de la capa de ríos (obtenida de la BTN25) y del embalse. Seleccionando
como objetos espaciales las cuencas necesarias, se realiza la diferencia entre la capa de
subcuencas y estos objetos, obteniendo la cuenca del embalse.

Creada la cuenca, se calcula la precipitación media anual a partir de los polígonos
de Thiessen o de Voronoi. Los pluviómetros de la provincia de Segovia (aquellos que
dan datos mensuales) [15] se descargan en una tabla Excel, que se guarda con formato
.txt para, acto seguido, crear una capa desde un fichero de texto delimitado con sus
coordenadas. Con el centroide (obtenido con las herramientas de geometría de objetos
vectoriales) del embalse se realiza un buffer de 15 km, que interseca a la de pluviómetros.
Con esta nueva capa, se calculan los polígonos de Vornoi, y, realizando la intersección
con la cuenca del embalse, se tienen los datos necesarios para el cálculo de la lluvia de
proyecto y el volumen de lluvia anual, conociendo la superficie de las subcuencas y la
precipitación media de cada zona (a partir de los datos pluviométricos obtenidos de la
AEMET).

Para hallar los perfiles de los ríos, se hace uso de la herramienta Profile Tool seleccionando
como polilínea la correspondiente a los ríos que atraviesan la subcuenca. Para
el umbral de escorrentía, se carga la capa del MAGRAMA [16].

=== Eutrofización ===

Para este apartado solo se calcula la cota media del embalse a partir de la herramienta
ráster Estadísticas de zona.

== Resultados ==

=== Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones ===
[[Archivo:SIG Marinas 02.png|500x353px|marco|izquierda|Figura 2. Presa]]
En la figura 2 se ve la posición final de la presa una vez encajada adecuadamente. Es
necesario mencionar que, para la cota 1093, se obtiene una longitud de cerrada de casi
1500m.

Para generar las inundaciones, se emplea el polígono ráster con las elevaciones que se
muestra en la figura 3, tal y como se indica en el apartado 2.1.

Después, se realizan varios tanteos con diferentes cotas y los resultados expuestos por
r.lake.seed se comparan con los datos iniciales:

* Inundación a la cota 1085:
[[Archivo:SIG Marinas 09.jpg|200x145px|marco|derecha|Figura 3: MDT coincidente con la presa]]

::Profundidad del lago de 0.00 a 43.8149 metros
::Superficie del lago: 1429761.82 metros cuadrados
::Volumen del lago: 19646003 metros cubicos

* Inundación a la cota 1090:


::Profundidad del lago de 0.00 a 48.8149 metros
::Superficie del lago: 1867055.83 metros cuadrados
::Volumen del lago: 27842255 metros cubicos

[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

* Inundación a la cota 1091:


::Profundidad del lago de 0.00 a 49.8149 metros
::Superficie del lago: 1974197.51 metros cuadrados
::Volumen del lago: 29761121 metros cubicos

Aunque, llegados a este punto, está bastante claro por dónde debe andar el Nivel Máximo
Normal (NMN), es necesario observar (en la figura ) cómo se produce el desbordamiento
del agua por la margen izquierda del río al aumentar la cota de la superficie libre a 1092.
[[Archivo:SIG Marinas 03.png|500x353px|marco|centro|Figura 4. Inundación de la presa]]
Para ver este fenómeno, es necesario considerar otro polígono de referencia con las
elevaciones del terreno.

Como se señala en el apartado 4, se toma como Nivel de Avenida de Proyecto la cota
1090 (lo cual será usado para los siguientes cálculos), aunque eso suponga no alcanzar
las condiciones de contorno establecidas.
[[Archivo:SIG Marinas 04.png|500x353px|marco|centro|Figura 5. Embalse a la cota 1090]]

=== Zonificación del espacio fluvial ===

Antes de nada, es necesario recordar los conceptos asociados a este punto.

:'''Dominio público''' hidráulico es el conjunto de las aguas continentales superficiales y subterráneas renovables, los cauces de corrientes naturales continuas y discontinuas, los lechos de lagos y lagunas o embalses superficiales en el cauce público y los acuíferos subterráneos, delimitados a la máxima crecida ordinaria (en este caso, 1090).

:'''Zona de servidumbre''' es la franja de protección de cinco metros de anchura al dos márgenes del cauce, que son de uso público y que tiene la finalidad de proteger el ecosistema fluvial y el dominio público hidráulico, de paso público peatonal y para el desarrollo de los servicios de vigilancia, conservación y salvamento, y para el amarre de embarcaciones de manera ocasional o en caso de necesidad.

:'''Zona de policía''' es la constituida por una franja lateral de cien metros de anchura a cada lado, contados a partir de la línea que delimita el cauce, en las que se condiciona el uso del suelo y las actividades que en él se desarrollen.

Todos estas superficies se delimitan en la figura 6.

[[Archivo:SIG Marinas 06.png|500x352px|marco|centro|Figura 6: Zonificacióon del espacio fluvial]]

=== Municipios afectados ===
[[Archivo:SIG Marinas 07.png|200x141px|marco|izquierda|Figura 7: Discrepancias entre límites municiapales]]
A la hora de analizar este punto, lo primero que llama la atención es la discrepancia
existente entre las diversas entidades oficiales a la hora de delimitar las poblaciones,
llamando la atención el solape de superficies según el Catastro. En la figura 7 se detallan
los lindes según el IGN (Cartociudad y MTN25) y el Catastro, y se observa que se
producen desfases de hasta 50m.

Entrando ahora en materia, en la figura se ve cómo la lámina de agua a la cota 1090,
solapándola a la capa del Cartociudad, inunda tres términos municipales :

:1. Espirdo: 86,02 ha

:2. Trescasas: 74,95 ha

:3. Torrecaballeros: 25,73 ha

[[Archivo:SIG Marinas 08.png|500x353px|marco|centro|Figura 8: Municipios afectados y superficies [ha]]]

=== Catastro ===

Para la construcción del embalse habrá que expropiar una serie de parcelas, que se
muestran en la figura 9. Aquellas fincas no completamente cubiertas por el embalse,
se expropian en toda su extensión si están ocupadas en más del 30 %, obteniendo los
siguientes resultados:

[[Archivo:Sig Marinas 10.jpg|700x189px|sinmarco|centro]]

Tomando como Justiprecio 5.000 €/ha [17]:
299, 5 x 5000 ≈ 1 500 000 €

[[Archivo:SIG Marinas 11.png|500x353px|marco|centro|Figura 9: Parcelas afectadas]]

=== Geología ===

El estudio consiste en la determinación del sustrato y afloramientos rocosos presentes
en la zona del embalse y de la cerrada de la presa, para determinar posibles afecciones
asociadas a la geología, tales como la erosionabilidad y estabilidad de la las laderas
del vaso (para ver posibles deslizamientos, filtraciones e impermeabilidad del sustrato
rocoso) y la comprobación de la existencia de un sustrato rocoso competente en la
cerrada, admisible para una presa de hormigón.

En la figura 10 se observan las principales litologías sobre las que se asienta la construcción:

:*Formaciones metamórficas tipo gneis

:*Formaciones ígneas graníticas

[[Archivo:SIG Marinas 12.jpg|500x353px|marco|centro|Figura 10: Litología]]

=== Superficie vegetal ===

El embalse inundará superficies tipo prado y eriales (tierras sin cultivar ni labrar) en
las que antaño se cultivaban cereales y patatas.

[[Archivo:SIG Marinas 13.png|500x353px|marco|centro|Figura 11: Cubierta terrestre]]

=== Medio ambiente ===

==== LIC y ZEPA ====

La Red Natura 2000 es la mayor apuesta en materia de conservación realizada por la
Unión Europea, e incluye:

:'''LIC''' (Lugares de Interés Comunitario) zonas que, en la región o regiones biogeográficas a las que pertenece, contribuyan de forma apreciable a mantener o restablecer un tipo de hábitat natural en un estado de conservación favorable y que puedan de esta forma contribuir de modo apreciable a la coherencia de Natura 2000, y/o contribuyan de forma apreciable al mantenimiento de la diversidad biológica en la región o regiones biogeográficas de que se trate.

:'''ZEPA''' (Zonas de Especial Protección para Aves) se designan para procurar la conservación de las especies de aves silvestres y de las aves migratorias de llegada regular.

En la figura 12 se observa como el embalse no afecta a ninguna de estas áreas (aunque
sí se acerca a algo menos de 1 km).

[[Archivo:SIG Marinas 14.png|530x377px|marco|izquierda|Figura 12a: LIC]][[Archivo:SIG Marinas 15.png|530x377px|marco|derecha|Figura 12b: ZEPA]]

==== Zona forestal de valor ====

Como se detalla en el apartado 2.7.2, la Diputación de Segovia define una superficie
forestal de valor que es cortada por el embalse. Esta zona está formada por los árboles
que se aprecian en el interior del valle de la figura 13.

[[Archivo:SIG Marinas 16.png|500x357px|marco|centro|Figura 13: Zona forestal de valor]]

==== Vías pecuarias ====

La obra interrumpe unas veredas de acceso a la Cañada Real Soriana Occidental,
obligando al ganado trashumante que circule por la región a dar un importante rodeo.

[[Archivo:SIG Marinas 17.png|500x353px|marco|centro|Figura 14: Vías pecuarias afectadas]]

==== Aguas subterráneas ====

Dado que una parte fundamental del agua embalsada se destinará al regadío que suple
actualmente el acuífero de Los Arenales [18], se considera preciso incorporar un mapa
temático (figura 15) que incluya las aguas subterráneas de España resaltando aquellas
que están sobreexplotadas.

[[Archivo:SIG Marinas 18.png|500x353px|marco|centro|Figura 15: Aguas subterráneas]]

=== Estudio hidrológico ===

Una cuenca hidrográfica es una superficie del terreno en la que todos los puntos drenan de forma natural al mismo punto. La cuenca del embalse del Ciguiñuela se muestra en la figura 16 (generada a partir de unas subcuencas de tamaño limitado que se agrupan para definir la cuenca total).

[[Archivo:SIG Marinas 19.png|500x312px|marco|centro|Figura 16: Área y perímetro de las subcuencas del embalse]]

Empleando el método explicado en el apartado 2.8, se calcula el volumen de la lluvia,
en el año medio, empleando los polígonos de Voronoi que se muestran en la figura 17.
Los resultados numéricos se arrojan en la siguiente tabla:

[[Archivo:SIG Marinas 21.png|400x148px|sinmarco|centro]]

Ponderando los valores, se obtiene una precipitación de 459 mm/año y, multiplicando
el número por la superficie de la cuenca (2291,70 ha), se obtiene el volumen de lluvia en
el año medio: 10,50 hm3.
El cálculo hidrológico no acaba en la obtención de la pluviometría, sino que se puede
ampliar para calcular la infiltración y la aportación total del río (con el método racional,
por ejemplo), así como la evaporación. En el apéndice se incluyen una serie de figuras
que serían de interés para llevar a cabo el cálculo.

[[Archivo:SIG Marinas 20.png|500x313px|marco|centro|Figura 17: Intersección de la cuenca con los polígonos de Voronoi]]

=== Eutrofización ===

La eutrofización es el proceso de enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema,
originando en la superficie de la masa de agua la proliferación de algas plactónicas.
Estas algas consumen el oxígeno disuelto, pudiendo producir el total agotamiento de
este elemento. Como resultado final, la eutrofización conduce a la degradación del medio
y a una disminución muy significativa de la calidad del agua.

La eutrofización puede tener origen en causas naturales o artificiales. Se puede admitir,
en una primera aproximación al fenómeno, que una de las causas naturales de
eutrofización está relacionada con la inercia térmica de un embalse [20], encontrándose
esta correlacionada con la relación entre superficie libre y profundidad.

Se puede extraer que la cota media de la masa de agua es 1075, lo
que supone quince metros de profundidad en relación a la superficie libre. Este resultado
corrobora la excesiva relación superficie/volumen que se menciona en el apartado 4, lo
cual supondrá que para pequeños descensos de lámina de agua, disminuirá mucho la
inercia térmica, aumentando ello el riesgo de eutrofización.

== Conclusiones ==

Comenzando por el encaje de la obra hidráulica, se concluye que la cota que mejor
aproximaría las condiciones de contorno es la 1090 (con casi 190 ha ocupadas y 28 hm3).
Esta elevación de la lámina de agua debería ser considerada como NMN, pero viendo
que antes de llegar a la cota 1092 se produce el debordamiento, se considerará como
NAP. Por lo tanto, se resuelve que las estimaciones iniciales son demasiado optimistas
en comparación a la situación real más ajustada, y que, considerando un nivel normal
conservador (cota 1085), se reduce el volumen almacenado en casi un 40 % debido a la
alta relación superficie ocupada/volumen (fruto de una geometría poco óptima del vaso).
Por otra parte, la longitud de la presa es excesiva en relación a la cantidad de agua a
almacenar, lo que conlleva un importante incremento en el coste de la obra en concepto
de materia prima (hormigón).

[[Archivo:SIG Marinas 22.png|500x374px|marco|derecha|Figura 19: Caudal del río Ciguiñuela]]

En el ámbito territorial, son tres los términos municipales afectados, quedando una
cola del embalse a menos de 500m de la zona urbana de Cabanillas del Monte (perteneciente
a Torrecaballeros) y acercándose una margen a menos de 200m de la Nacional 110.
Como se ve en la figura 6, el Dominio Público Hidráulico y la Zona de Policía absorben
varias naves ganaderas, que tendrán que ser derribadas y sus propietarios convenientemente
compensados. Siguiendo con el tema de compensación, es notorio el hecho de que,
aunque el embalse ocupe 190 ha, sea necesario expropiar 300 ha de fincas rústicas y de
dominio público debido a la división parcelaria.

El vaso, en cuanto a la geología, está prácticamente constituido por ortoneises glandulares
al igual que la cerrada, que son perfectamente válidos (en principio) para la
construcción de una presa de hormigón y, si no están meteorizados, las laderas del embalse
serán impermeables y estables. Se puede decir lo mismo de las inclusiones y de los
leucogranitos. La cubierta sobre estos estratos está formada por prados y eriales que al
quedar inundados serán inaccesibles para el ganado que frecuenta la zona.

Medioambientalmente, el embalse no afecta a unidades importantes, como pueden
ser las pertenecientes a la Red Natura 2000, y la interacción con las zonas forestales
y las vías pecuarias no son excesivamente importantes: las primeras porque ni siquiera
parece que tengan mucha relevancia y las segundas porque ya están cortadas previamente
por la Nacional 110. Respecto al tema de las aguas subterráneas, llama la atención el
deterioro generalizado de los recursos del país; en lo que atañe al embalse del Ciguiñuela,
el acuífero sobre el que se quiere actuar (Los Arenales) está a una distancia considerable
(no inferior a 30 km).

Aunque el estudio hidrológico ha arrojado pocos resultados, se conoce que el río
Ciguiñuela aporta 6,47 hm3 desde su nacimiento hasta la entrada en Segovia en el año
medio[21]. Solo con este dato queda claro que el río es incapaz de sostener un embalse
de estas dimensiones (se puede apreciar el escaso caudal en la figura 19, habiendo sido
tomada la fotografía a mediados del mes de noviembre). Planteando el balance hídrico
entre entradas y salidas de agua, aun sin conocer las dotaciones para abastecimiento
y regadío, se hace patente la necesidad de una mayor aportación de agua, lo cual se
soluciona, supuestamente, con la creación de una tubería de dos metros de diámetro
entre el Pontón Alto y el embalse del Ciguiñuela (con una longitud de más de 10 km) [3].

Finalmente, a pesar de que se podrían realizar mejoras en el estudio (haciendo un
análisis más pormenorizado de todos los epígrafes planteados, sobre todo en el tema
de cálculos hidráulicos e hidrológicos –en los que se podría ahondar en el cálculo de la
tubería de trasvase y en la capacidad de respuesta del río Eresma– y de la eutrofización),
se determina que no es adecuada la construcción de una presa en el río Ciguiñuela. Aunque en los ámbitos territorial, geológico y medioambiental pueda parecer una propuesta razonable, en los aspectos técnicos y económicos el proyecto falla, pues la
cerrada tiene una amplitud exagerada y el vaso es poco óptimo para el almacenamiento
de agua. Por otra parte, no existe una necesidad real para abastecimiento en los municipios
circundantes, y, si se quiere utilizar para regenerar el acuífero de Los Arenales,
sería mejor situar un embalse en aquella zona, y no a más de treinta kilómetros.

== ANEJO ==

Archivo:SIG Marinas 22.png

2014-12-02T11:40:11Z

Alvarokceres:

Archivo:SIG Marinas 20.png

2014-12-02T11:30:41Z

Alvarokceres:

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Alvarokceres:

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Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

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Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

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Alvarokceres: /* Digitalización de la presa y tanteo de inundaciones */

Crítica al embalse del Ciguiñuela

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Alvarokceres:

Crítica al embalse del Ciguiñuela

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