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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T21:21:43Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | María Aguilera, Paula Martínez, Miguel Sánchez, Laura García, Isabel Roselló, Sarah Boufounas }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Problema de Cauchy==
Designando la temperatura del edificio como T(t) el problema de valor inicial queda como:
[[Archivo:Jeje2.PNG|centro]]
Donde k es una constante del edificio que depende del número de puertas, ventanas, aislamiento, etc.
===Problema de Cauchy particularizado===
Denominamos t'=1/k al tiempo en que el edificio sufre un cambio de temperatura considerable, este tiempo es denominado como la constante de tiempo del edificio o constante de tiempo de transferencia de calor entre el edificio y el exterior.
Respondiendo a la primera pregunta el tiempo que tarda en cambiar considerablemente la temperatura para un edificio cerrado esta entre 2 y 4 horas.
En este caso particular tomaremos un tiempo t'=3 por lo que la constante k es igual a ⅓, el tiempo a medianoche es t=0 con una To=14, la temperatura exterior M(t) es constante e igual a 8 ºC y el calor generado por las personas H(t) y por la calefaccion U(t) es igual a 0, y nos queda el problema siguiente:
[[Archivo:Jeje3.PNG|centro]]
===Euler Implícito para el problema de valor inicial===
Tomamos una longitud de paso h=0.01 y comparamos el resultado con la ecuación exacta que resolviendo el problema analíticamente da T=6*e^(-1/3*t)+8 y podemos comprobar que es prácticamente idéntica.
[[Archivo:Jojo2.JPG|centro]]
[[Archivo:Jojo1.JPG|centro]]

==Modelo con una variación senoidal==
En este apartado consideramos la razon de calentamiento <math>\ H(t)=Ho=cte </math>, no hay calefaccion o enfriamiento U(t)=0, y la temperatura exterior M(t) varia de forma senoidal en un perido de 24 horas con un mínimo en t=0 horas y un máximo en t=12 horas. <math>\ M(t)=Mo - Bcos(ωt) </math> con Mo y B constantes >0 y <math>\ ω=\frac{π}{12}\ </math> radianes/hora y un <math>\ T(0)=To </math>.
Para demostrar que: <math> T(t)=Bo - BF(t) + Ce^{-kt} </math> siendo \[\left\{\begin{matrix}\ Bo = Mo + \frac{Ho}{k}\ , & \\ F(t)= \frac{\cos(ωt)+\frac{ω}{k}\sin(ωt)}{1+\frac{ω^2}{k^2}}\ \, \\ C= To - Bo + \frac{B}{1+\frac{ω^2}{k^2}}\\ & \end{matrix}\right.\]
Tenemos que resolver el problema de valor inicial: \[\left\{\begin{matrix}\ T'=k[Mo-Bcos(ωt)-T]+Ho, \\ T(0)=To & \end{matrix}\right.\]
Es una ecuación lineal de primer orden y la resolvemos como <math> Tgeneral=Thomogenea+Tparticular </math>.
:Para la homogénea <math> T'+kT=0 </math> la solución es <math> T_{h}=Ce^{-kt} </math>
:Para resolver la solución particular aplicamos el principio de la superposición y obtenemos dos soluciones particulares una para <math> y_{1}(t)=kMo+Ho </math> y otra para <math> y_{2}(t)=-kBcos(ωt) </math>
Tanteamos una solucion <math> T_{p1}=Α \ y \ T'_{p1}=0 </math> y resolviendo nos da <math> Α=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math> y <math> T_{p1}=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math>
Y seguidamente para la segunda solucion particular tanteamos <math> T_{p2}=fcos(ωt)+gsin(ωt) </math> que metiendola en la ecuación <math> T'_{p2}+kT_{p2}=-kBcos(ωt)</math> y resolviendo por Cramer obtenemos <math> f=\frac{ωkB}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> <math> g=\frac{{k}^2B}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> y por tanto <math> T_{p2}=\frac{-B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}cos(ωt)-\frac{\frac{ω}{k}B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}sin(ωt)</math>

La solucion <math> T(t)=T_{h}+T_{p1}+T_{p2} </math> nos queda <math> T(t)=Mo+\frac{Ho}{k}\ -B[\frac{1}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}cos(ωt)+\frac{\frac{ω}{k}}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}sin(ωt)] +Ce^{-kt} </math> e imponiendo la condición inicial <math> T(0)=To </math> se obtiene un <math> C=To -Bo+\frac{B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}\ </math> exactamente como dice el enunciado.

El siguiente apartado pide demostrar que <math> Bo </math> es aproximadamente la temperatura media diaria dentro del edificio, y que con <math> Ho=0 </math> entonces <math> Bo=Mo </math>

Así que planteamos la siguiente ecuación → <math> T_{media}(t) = \frac{\int_0^{24}{T(t)dt}}{24}\ = \frac{\int_0^{24}{Bo-BF(t)+Ce^{-kt})dt}}{24}\ ≈ \frac{\int_0^{24}{Bo dt}}{24}\ ≈ Bo </math> al ser <math> \int_0^{24}{F(t)dt} = 0 </math> y <math> \int_0^{24}{Ce^{-kt}dt} ≈ 0 </math>

En el tercer apartado tenemos que demostrar que la variación senoidal del edificio tiene un retraso de '''α''' horas respecto a la variación exterior con un <math> F(t) = (1+\frac{ω^2}{k^2})^{-1/2} cos(ωt-α), t>0 </math> y que <math> tan(α)=\frac{ω}{k}\ </math>

De modo que nos queda <math> F(t) = (1+\frac{ω^2}{k^2})^{-1/2}(cos(ωt) + \frac{ω}{k}\sin(ωt)) = (1+\frac{ω^2}{k^2})^{-1/2}cos(ωt-α) </math> → <math> cos(ωt) + \frac{ω}{k}\sin(ωt) = cos(ωt)cos(α) + sin(ωt)sin(α) </math>

\[\left\{\begin{matrix}\ cos(ωt)=cos(ωt)cos(α) & \frac{w}{k}\sin(ωt)=sin(ωt)sin(α) & \end{matrix}\right.\] \[\left\{\begin{matrix}\ 1=cos(α) & \frac{w}{k}=sin(α) & \end{matrix}\right.\]

Y por lo tanto <math> tan(α)=\frac{ω}{k}\ </math>

==Aproximación de la temperatura media a B2 y a la temperatura deseada==
A continuación vamos a demostrar que la temperatura media es igual a B2

Suponemos un valor medio de 24 horas:
[[Archivo:Susu1.PNG|centro]]
[[Archivo:Susu3.PNG|centro]]

Seguidamente el ejercio nos pide que demostremos que la temperatura media está muy próxima a la temperatura deseada.
[[Archivo:Susu4.PNG|centro]]

==Estudio de la temperatura del edificio dividido en dos zonas==

El edificio consta ahora de dos zonas A y B. Designaremos a la temperatura en la zona A por Ta(t), y la temperatura en la zona B por Tb(t). Como dato del enunciado sabemos que la temperatura inicial en la zona A es de 20 grados y la de la zona B es de 18 grados.
Ha(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona A y Ua(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.
Asi mismo, Hb(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona B y Ub(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.

Sabemos que las constantes de tiempo de transferencia de calor son de 4 h entre A y el exterior, 5 h entre B y el exterior y 2 h entre A y B.
Despejando de t=1/k obtenemos : 1/4 , 1/5 y 1/2 respectivamente.

Recordamos que el problema de valor inicial (PVI) o problema de Cauchy es el siguiente sistema de dos ecuaciones:

[[Archivo:Mariaecus2.PNG]]

La temperatura exterior variara en forma de onda senoidal durante un t[0,24] de este modo :
M(t) - Mo - B * cos ( wt ) y nos queda que : M(t) - 2- 7 * cos (( pi/12)*t)

[[Archivo:Mariaecus3.PNG]]

En nuestro caso, el problema de Cauchy que satisface las temperaturas Ta(t) y Tb(t) es:

[[Archivo:Mariaecus1.PNG]]

===Solución numérica===

Para resolver el sistema de ecuaciones resultante nos ayudaremos de matlab. Se ha creado un programa que nos dará las soluciones a este sistema y nos dibujará las gráficas de las temperaturas (temperatura interior en zona A, temperatura interior en zona B y temperatura exterior) en función del tiempo durante 24 horas. Para ello deberemos dar un número de paso (h). En nuestro caso se ha utilizado h=0.1;h=0.01;h=0.001. Cuanto mayor sea el número de paso, mayor será la exactitud de la solución pues más se acercará esta a la solución exacta, la cual se lograría integrando. Se utilizan tres métodos distintos: Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4. Cada uno de ellos nos dará una solución distinta, pues todos son métodos aproximados, aunque todos ellos nos darán soluciones muy similares, que serán también similares a la solución exacta.
Por último cabe señalar que al ser un sistema en lugar de una sola ecuación diferencial estos programas deberán de operan con matrices.

{{matlab|codigo=
%Datos del problema
t0=0; tN=24; h=0.001; y0=[20;18]; %Variaremos h dándole como valores 0.1;0.01;0.001
%Definimos la variable independiente
t=t0:h:tN ;
%Preparamos la matriz de la solución
x=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler
%Inicializamos
x(:,1)=y0;
y=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler modificado
%Inicializamos
y(:,1)=y0;
z=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Runge Kutta
%Inicializamos
z(:,1)=y0;
%Aplicamos el método
for i =1:length(t)-1
%Comenzacmos con Euler
x(:,i+1)=x(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-x(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-x(1,i))+1/2*(x(2,i)-x(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-x(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-x(2,i))-1/2*(x(2,i)-x(1,i))];
%Ahora Euler implícito
K=[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-y(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-y(1,i))+1/2*(y(2,i)-y(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-y(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-y(2,i))-1/2*(y(2,i)-y(1,i))];
y(:,i+1)=y(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(y(1,i))+1/2*h*K(1,1))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))+1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))-1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))];
%Ahora Runge-Kutta
K1=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-z(1,i))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-z(1,i))+1/2*(z(2,i)-z(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-z(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-z(2,i))-1/2*(z(2,i)-z(1,i))];
K2=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))];
K3=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))];
K4=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+h*K3(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+h*K3(1)))+1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+h*K3(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+h*K3(2)))-1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1)))];
z(:,i+1)=z(:,i)+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4);
end
%Temperatura exterior
M=2-7*cos(pi*t/12);
%Dibujamos las gráficas
figure (1)
hold on
plot(t,M,'c-*')
plot(t,x(1,:),'y')
plot(t,x(2,:),'m')
plot(t,y(1,:),'r')
plot(t,y(2,:),'g')
plot(t,z(1,:),'b')
plot(t,z(2,:),'k')
title('Paso h=0.001')
legend('Tª Exterior','TªA Euler','TªB Euler','TªA Euler implícito','TªB Euler implícito','TªA Runge-Kutta','TªB Runge-Kutta','Location','best')
xlabel('Tiempo en horas')
ylabel('Temperatura A y Temperatura B')
hold off
}}
====Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.1 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.1 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que es relativamente pequeño las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos difieren entre ellas. Aunque la diferencia no es muy grande si es apreciable por lo que no sería un tamaño de paso demasiado conveniente.
[[Archivo:H01.jpg|marco|centro]]
La siguiente imagen es un zoom de anterior gráfica para que se pueda apreciar con mayor detalle la diferencia de las soluciones halladas con cada método.
[[Archivo:H01zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.01 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.01 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que ya comienza a ser más considerable las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos prácticamente no difieren entre ellas. A primera vista y sin realizar un zoom se podría decir que las curvas están superpuestas. Este tamaño ya puede resultarnos lo suficientemente aproximado.
[[Archivo:H001.jpg|marco|centro]]
En la siguiente imagen se puede observar que para apreciar la separación de las curvas el zoom que se debe realizar es mucho mayor que el anterior.
[[Archivo:H001zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.001 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.001 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso las curvas se acercan aún más que en el caso anterior, por lo cual este tamaño de paso nos daría un salución aún más aproximada a la realidad.
[[Archivo:H0001.jpg|marco|centro]]
En la imagen se observa que para lograr ver que las curvas no están realmente superpuestas, el zoom que hay que realizar es enorme y por supuesto incluso mayor que el anterior.
[[Archivo:H0001zoom.jpg|marco|centro]]

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T18:16:25Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | María Aguilera, Paula Martínez, Miguel Sánchez, Laura García, Isabel Roselló, Sarah Boufounas }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Problema de Cauchy==
Designando la temperatura del edificio como T(t) el problema de valor inicial queda como:
[[Archivo:Jeje2.PNG|centro]]
Donde k es una constante del edificio que depende del número de puertas, ventanas, aislamiento, etc.
===Problema de Cauchy particularizado===
Denominamos t'=1/k al tiempo en que el edificio sufre un cambio de temperatura considerable, este tiempo es denominado como la constante de tiempo del edificio o constante de tiempo de transferencia de calor entre el edificio y el exterior.
Respondiendo a la primera pregunta el tiempo que tarda en cambiar considerablemente la temperatura para un edificio cerrado esta entre 2 y 4 horas.
En este caso particular tomaremos un tiempo t'=3 por lo que la constante k es igual a ⅓, el tiempo a medianoche es t=0 con una To=14, la temperatura exterior M(t) es constante e igual a 8 ºC y el calor generado por las personas H(t) y por la calefaccion U(t) es igual a 0, y nos queda el problema siguiente:
[[Archivo:Jeje3.PNG|centro]]
===Euler Implícito para el problema de valor inicial===
Tomamos una longitud de paso h=0.01 y comparamos el resultado con la ecuación exacta que resolviendo el problema analíticamente da T=6*e^(-1/3*t)+8 y podemos comprobar que es prácticamente idéntica.
[[Archivo:Jojo2.JPG|centro]]
[[Archivo:Jojo1.JPG|centro]]

==Modelo con una variación senoidal==
En este apartado consideramos la razon de calentamiento <math>\ H(t)=Ho=cte </math>, no hay calefaccion o enfriamiento U(t)=0, y la temperatura exterior M(t) varia de forma senoidal en un perido de 24 horas con un mínimo en t=0 horas y un máximo en t=12 horas. <math>\ M(t)=Mo - Bcos(wt) </math> con Mo y B constantes >0 y <math>\ ω=\frac{π}{12}\ </math> radianes/hora y un <math>\ T(0)=To </math>.
Para demostrar que: <math> T(t)=Bo - BF(t) + Ce^{-kt} </math> siendo \[\left\{\begin{matrix}\ Bo = Mo + \frac{Ho}{k}\ , & \\ F(t)= \frac{\cos(wt)+\frac{w}{k}\sin(wt)}{1+\frac{w^2}{k^2}}\ \, \\ C= To - Bo + \frac{B}{1+\frac{w^2}{k^2}}\\ & \end{matrix}\right.\]
Tenemos que resolver el problema de valor inicial: \[\left\{\begin{matrix}\ T'=k[Mo-Bcos(ωt)-T]+Ho, \\ T(0)=To & \end{matrix}\right.\]
Es una ecuación lineal de primer orden y la resolvemos como <math> Tgeneral=Thomogenea+Tparticular </math>.
:Para la homogénea <math> T'+kT=0 </math> la solución es <math> T_{h}=Ce^{-kt} </math>
:Para resolver la solución particular aplicamos el principio de la superposición y obtenemos dos soluciones particulares una para <math> y_{1}(t)=kMo+Ho </math> y otra para <math> y_{2}(t)=-kBcos(ωt) </math>
Tanteamos una solucion <math> T_{p1}=Α \ y \ T'_{p1}=0 </math> y resolviendo nos da <math> Α=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math> y <math> T_{p1}=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math>
Y seguidamente para la segunda solucion particular tanteamos <math> T_{p2}=fcos(ωt)+gsin(ωt) </math> que metiendola en la ecuación <math> T'_{p2}+kT_{p2}=-kBcos(ωt)</math> y resolviendo por Cramer obtenemos <math> f=\frac{ωkB}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> <math> g=\frac{{k}^2B}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> y por tanto <math> T_{p2}=\frac{-B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}cos(ωt)-\frac{\frac{ω}{k}B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}sin(ωt)</math>

La solucion <math> T(t)=T_{h}+T_{p1}+T_{p2} </math>

==Apartado3b==
A continuación vamos a demostrar que la temperatura media es igual a B2

Suponemos un valor medio de 24 horas:
[[Archivo:Susu1.PNG|centro]]
[[Archivo:Susu3.PNG|centro]]

Seguidamente el ejercio nos pide que demostremos que la temperatura media está muy próxima a la temperatura deseada.
[[Archivo:Susu4.PNG|centro]]

==Estudio de la temperatura del edificio dividido en dos zonas==

El edificio consta ahora de dos zonas A y B. Designaremos a la temperatura en la zona A por Ta(t), y la temperatura en la zona B por Tb(t). Como dato del enunciado sabemos que la temperatura inicial en la zona A es de 20 grados y la de la zona B es de 18 grados.
Ha(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona A y Ua(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.
Asi mismo, Hb(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona B y Ub(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.

Sabemos que las constantes de tiempo de transferencia de calor son de 4 h entre A y el exterior, 5 h entre B y el exterior y 2 h entre A y B.
Despejando de t=1/k obtenemos : 1/4 , 1/5 y 1/2 respectivamente.

Recordamos que el problema de valor inicial (PVI) o problema de Cauchy es el siguiente sistema de dos ecuaciones:

[[Archivo:Mariaecus2.PNG]]

La temperatura exterior variara en forma de onda senoidal durante un t[0,24] de este modo :
M(t) - Mo - B * cos ( wt ) y nos queda que : M(t) - 2- 7 * cos (( pi/12)*t)

[[Archivo:Mariaecus3.PNG]]

En nuestro caso, el problema de Cauchy que satisface las temperaturas Ta(t) y Tb(t) es:

[[Archivo:Mariaecus1.PNG]]

===Solución numérica===

Para resolver el sistema de ecuaciones resultante nos ayudaremos de matlab. Se ha creado un programa que nos dará las soluciones a este sistema y nos dibujará las gráficas de las temperaturas (temperatura interior en zona A, temperatura interior en zona B y temperatura exterior) en función del tiempo durante 24 horas. Para ello deberemos dar un número de paso (h). En nuestro caso se ha utilizado h=0.1;h=0.01;h=0.001. Cuanto mayor sea el número de paso, mayor será la exactitud de la solución pues más se acercará esta a la solución exacta, la cual se lograría integrando. Se utilizan tres métodos distintos: Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4. Cada uno de ellos nos dará una solución distinta, pues todos son métodos aproximados, aunque todos ellos nos darán soluciones muy similares, que serán también similares a la solución exacta.
Por último cabe señalar que al ser un sistema en lugar de una sola ecuación diferencial estos programas deberán de operan con matrices.

{{matlab|codigo=
%Datos del problema
t0=0; tN=24; h=0.001; y0=[20;18]; %Variaremos h dándole como valores 0.1;0.01;0.001
%Definimos la variable independiente
t=t0:h:tN ;
%Preparamos la matriz de la solución
x=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler
%Inicializamos
x(:,1)=y0;
y=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler modificado
%Inicializamos
y(:,1)=y0;
z=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Runge Kutta
%Inicializamos
z(:,1)=y0;
%Aplicamos el método
for i =1:length(t)-1
%Comenzacmos con Euler
x(:,i+1)=x(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-x(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-x(1,i))+1/2*(x(2,i)-x(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-x(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-x(2,i))-1/2*(x(2,i)-x(1,i))];
%Ahora Euler implícito
K=[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-y(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-y(1,i))+1/2*(y(2,i)-y(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-y(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-y(2,i))-1/2*(y(2,i)-y(1,i))];
y(:,i+1)=y(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(y(1,i))+1/2*h*K(1,1))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))+1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))-1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))];
%Ahora Runge-Kutta
K1=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-z(1,i))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-z(1,i))+1/2*(z(2,i)-z(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-z(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-z(2,i))-1/2*(z(2,i)-z(1,i))];
K2=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))];
K3=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))];
K4=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+h*K3(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+h*K3(1)))+1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+h*K3(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+h*K3(2)))-1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1)))];
z(:,i+1)=z(:,i)+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4);
end
%Temperatura exterior
M=2-7*cos(pi*t/12);
%Dibujamos las gráficas
figure (1)
hold on
plot(t,M,'c-*')
plot(t,x(1,:),'y')
plot(t,x(2,:),'m')
plot(t,y(1,:),'r')
plot(t,y(2,:),'g')
plot(t,z(1,:),'b')
plot(t,z(2,:),'k')
title('Paso h=0.001')
legend('Tª Exterior','TªA Euler','TªB Euler','TªA Euler implícito','TªB Euler implícito','TªA Runge-Kutta','TªB Runge-Kutta','Location','best')
xlabel('Tiempo en horas')
ylabel('Temperatura A y Temperatura B')
hold off
}}
====Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.1 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.1 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que es relativamente pequeño las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos difieren entre ellas. Aunque la diferencia no es muy grande si es apreciable por lo que no sería un tamaño de paso demasiado conveniente.
[[Archivo:H01.jpg|marco|centro]]
La siguiente imagen es un zoom de anterior gráfica para que se pueda apreciar con mayor detalle la diferencia de las soluciones halladas con cada método.
[[Archivo:H01zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.01 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.01 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que ya comienza a ser más considerable las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos prácticamente no difieren entre ellas. A primera vista y sin realizar un zoom se podría decir que las curvas están superpuestas. Este tamaño ya puede resultarnos lo suficientemente aproximado.
[[Archivo:H001.jpg|marco|centro]]
En la siguiente imagen se puede observar que para apreciar la separación de las curvas el zoom que se debe realizar es mucho mayor que el anterior.
[[Archivo:H001zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.001 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.001 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso las curvas se acercan aún más que en el caso anterior, por lo cual este tamaño de paso nos daría un salución aún más aproximada a la realidad.
[[Archivo:H0001.jpg|marco|centro]]
En la imagen se observa que para lograr ver que las curvas no están realmente superpuestas, el zoom que hay que realizar es enorme y por supuesto incluso mayor que el anterior.
[[Archivo:H0001zoom.jpg|marco|centro]]

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T18:11:16Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | María Aguilera, Paula Martínez, Miguel Sánchez, Laura García, Isabel Roselló, Sarah Boufounas }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Problema de Cauchy==
Designando la temperatura del edificio como T(t) el problema de valor inicial queda como:
[[Archivo:Jeje2.PNG|centro]]
Donde k es una constante del edificio que depende del número de puertas, ventanas, aislamiento, etc.
===Problema de Cauchy particularizado===
Denominamos t'=1/k al tiempo en que el edificio sufre un cambio de temperatura considerable, este tiempo es denominado como la constante de tiempo del edificio o constante de tiempo de transferencia de calor entre el edificio y el exterior.
Respondiendo a la primera pregunta el tiempo que tarda en cambiar considerablemente la temperatura para un edificio cerrado esta entre 2 y 4 horas.
En este caso particular tomaremos un tiempo t'=3 por lo que la constante k es igual a ⅓, el tiempo a medianoche es t=0 con una To=14, la temperatura exterior M(t) es constante e igual a 8 ºC y el calor generado por las personas H(t) y por la calefaccion U(t) es igual a 0, y nos queda el problema siguiente:
[[Archivo:Jeje3.PNG|centro]]
===Euler Implícito para el problema de valor inicial===
Tomamos una longitud de paso h=0.01 y comparamos el resultado con la ecuación exacta que resolviendo el problema analíticamente da T=6*e^(-1/3*t)+8 y podemos comprobar que es prácticamente idéntica.
[[Archivo:Jojo2.JPG|centro]]
[[Archivo:Jojo1.JPG|centro]]

==Modelo con una variación senoidal==
En este apartado consideramos la razon de calentamiento <math>\ H(t)=Ho=cte </math>, no hay calefaccion o enfriamiento U(t)=0, y la temperatura exterior M(t) varia de forma senoidal en un perido de 24 horas con un mínimo en t=0 horas y un máximo en t=12 horas. <math>\ M(t)=Mo - Bcos(wt) </math> con Mo y B constantes >0 y <math>\ ω=\frac{π}{12}\ </math> radianes/hora y un <math>\ T(0)=To </math>.
Para demostrar que: <math> T(t)=Bo - BF(t) + Ce^{-kt} </math> siendo \[\left\{\begin{matrix}\ Bo = Mo + \frac{Ho}{k}\ , & \\ F(t)= \frac{\cos(wt)+\frac{w}{k}\sin(wt)}{1+\frac{w^2}{k^2}}\ \, \\ C= To - Bo + \frac{B}{1+\frac{w^2}{k^2}}\\ & \end{matrix}\right.\]
Tenemos que resolver el problema de valor inicial: \[\left\{\begin{matrix}\ T'=k[Mo-Bcos(ωt)-T]+Ho, \\ T(0)=To & \end{matrix}\right.\]
Es una ecuación lineal de primer orden y la resolvemos como <math> Tgeneral=Thomogenea+Tparticular </math>.
:Para la homogénea <math> T'+kT=0 </math> la solución es <math> T_{h}=Ce^{-kt} </math>
:Para resolver la solución particular aplicamos el principio de la superposición y obtenemos dos soluciones particulares una para <math> y_{1}(t)=kMo+Ho </math> y otra para <math> y_{2}(t)=-kBcos(ωt) </math>
Tanteamos una solucion <math> T_{p1}=Α \ y \ T'_{p1}=0 </math> y resolviendo nos da <math> Α=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math> y <math> T_{p1}=Mo+\frac{Ho}{k}\ </math>
Y seguidamente para la segunda solucion particular tanteamos <math> T_{p2}=fcos(ωt)+gsin(ωt) </math> que metiendola en la ecuación <math> T'_{p2}+kT_{p2}=-kBcos(ωt)</math> y resolviendo por Cramer obtenemos <math> f=\frac{ωkB}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> <math> g=\frac{{k}^2B}{-{ω}^2-{k}^2}\ </math> y por tanto <math> T_{p2}=\frac{-B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}cos(ωt)-\frac{\frac{ω}{k}B}{1+{(\frac{ω}{k})}^2}sin(ωt)</math>

La solucion <math> T(t)=T_{h}+T_{p1}+T_{p2} </math>

==Apartado3b==
A continuación vamos a demostrar que la temperatura media es igual a B2

Suponemos un valor medio de 24 horas:
[[Archivo:Susu1.PNG|centro]]
[[Archivo:Susu3.PNG|centro]]

Seguidamente el ejercio nos pide que demostremos que la temperatura media está muy próxima a la temperatura deseada.
[[Archivo:Susu4.PNG|centro]]

==Estudio de la temperatura del edificio dividido en dos zonas==

El edificio consta ahora de dos zonas A y B. Designaremos a la temperatura en la zona A por Ta(t), y la temperatura en la zona B por Tb(t). Como dato del enunciado sabemos que la temperatura inicial en la zona A es de 20 grados y la de la zona B es de 18 grados.
Ha(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona A y Ua(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.
Asi mismo, Hb(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona B y Ub(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.

Sabemos que las constantes de tiempo de transferencia de calor son de 4 h entre A y el exterior, 5 h entre B y el exterior y 2 h entre A y B. Despejando de t=1/k obtenemos : 1/4 , 1/5 y 1/2 respectivamente.

Recordamos que el problema de valor inicial (PVI) o problema de Cauchy es el siguiente sistema de dos ecuaciones :
[[Archivo:Mariaecus2.PNG]]

La temperatura exterior variara en forma de onda senoidal durante un t[0,24] de este modo : M(t) - Mo - B * cos ( wt ) y nos queda que : M(t) - 2- 7 * cos (( pi/12)*t)
[[Archivo:Mariaecus3.PNG]]

En nuestro caso, el problema de Cauchy que satisface las temperaturas Ta(t) y Tb(t) es:
[[Archivo:Mariaecus1.PNG]]

===Solución numérica===

Para resolver el sistema de ecuaciones resultante nos ayudaremos de matlab. Se ha creado un programa que nos dará las soluciones a este sistema y nos dibujará las gráficas de las temperaturas (temperatura interior en zona A, temperatura interior en zona B y temperatura exterior) en función del tiempo durante 24 horas. Para ello deberemos dar un número de paso (h). En nuestro caso se ha utilizado h=0.1;h=0.01;h=0.001. Cuanto mayor sea el número de paso, mayor será la exactitud de la solución pues más se acercará esta a la solución exacta, la cual se lograría integrando. Se utilizan tres métodos distintos: Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4. Cada uno de ellos nos dará una solución distinta, pues todos son métodos aproximados, aunque todos ellos nos darán soluciones muy similares, que serán también similares a la solución exacta.
Por último cabe señalar que al ser un sistema en lugar de una sola ecuación diferencial estos programas deberán de operan con matrices.

{{matlab|codigo=
%Datos del problema
t0=0; tN=24; h=0.001; y0=[20;18]; %Variaremos h dándole como valores 0.1;0.01;0.001
%Definimos la variable independiente
t=t0:h:tN ;
%Preparamos la matriz de la solución
x=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler
%Inicializamos
x(:,1)=y0;
y=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler modificado
%Inicializamos
y(:,1)=y0;
z=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Runge Kutta
%Inicializamos
z(:,1)=y0;
%Aplicamos el método
for i =1:length(t)-1
%Comenzacmos con Euler
x(:,i+1)=x(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-x(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-x(1,i))+1/2*(x(2,i)-x(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-x(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-x(2,i))-1/2*(x(2,i)-x(1,i))];
%Ahora Euler implícito
K=[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-y(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-y(1,i))+1/2*(y(2,i)-y(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-y(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-y(2,i))-1/2*(y(2,i)-y(1,i))];
y(:,i+1)=y(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(y(1,i))+1/2*h*K(1,1))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))+1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))-1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))];
%Ahora Runge-Kutta
K1=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-z(1,i))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-z(1,i))+1/2*(z(2,i)-z(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-z(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-z(2,i))-1/2*(z(2,i)-z(1,i))];
K2=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))];
K3=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))];
K4=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+h*K3(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+h*K3(1)))+1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+h*K3(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+h*K3(2)))-1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1)))];
z(:,i+1)=z(:,i)+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4);
end
%Temperatura exterior
M=2-7*cos(pi*t/12);
%Dibujamos las gráficas
figure (1)
hold on
plot(t,M,'c-*')
plot(t,x(1,:),'y')
plot(t,x(2,:),'m')
plot(t,y(1,:),'r')
plot(t,y(2,:),'g')
plot(t,z(1,:),'b')
plot(t,z(2,:),'k')
title('Paso h=0.001')
legend('Tª Exterior','TªA Euler','TªB Euler','TªA Euler implícito','TªB Euler implícito','TªA Runge-Kutta','TªB Runge-Kutta','Location','best')
xlabel('Tiempo en horas')
ylabel('Temperatura A y Temperatura B')
hold off
}}
====Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.1 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.1 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que es relativamente pequeño las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos difieren entre ellas. Aunque la diferencia no es muy grande si es apreciable por lo que no sería un tamaño de paso demasiado conveniente.
[[Archivo:H01.jpg|marco|centro]]
La siguiente imagen es un zoom de anterior gráfica para que se pueda apreciar con mayor detalle la diferencia de las soluciones halladas con cada método.
[[Archivo:H01zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.01 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.01 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso, que ya comienza a ser más considerable las gráficas de cada temperatura interior obtenidas con los distintos métodos prácticamente no difieren entre ellas. A primera vista y sin realizar un zoom se podría decir que las curvas están superpuestas. Este tamaño ya puede resultarnos lo suficientemente aproximado.
[[Archivo:H001.jpg|marco|centro]]
En la siguiente imagen se puede observar que para apreciar la separación de las curvas el zoom que se debe realizar es mucho mayor que el anterior.
[[Archivo:H001zoom.jpg|marco|centro]]

==== Euler, Euler implícito y Runge-Kutta de orden 4 con h=0.001 ====
En la siguiente gráfica se muestran las temperaturas interiores en cada zona calculadas con h=0.001 por los tres métodos citados, así como la temperatura del exterior. Se puede observar que con este tamaño de paso las curvas se acercan aún más que en el caso anterior, por lo cual este tamaño de paso nos daría un salución aún más aproximada a la realidad.
[[Archivo:H0001.jpg|marco|centro]]
En la imagen se observa que para lograr ver que las curvas no están realmente superpuestas, el zoom que hay que realizar es enorme y por supuesto incluso mayor que el anterior.
[[Archivo:H0001zoom.jpg|marco|centro]]

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:47:23Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:46:55Z

Maria.aguilera:

Archivo:Mariaecus3.PNG

2015-03-06T12:46:13Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:45:13Z

Maria.aguilera:

Archivo:Susu4.PNG

2015-03-06T12:44:01Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:36:58Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:36:28Z

Maria.aguilera:

Archivo:Mariaecus2.PNG

2015-03-06T12:30:40Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:27:25Z

Maria.aguilera:

Archivo:Mariaecus1.PNG

2015-03-06T12:25:00Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:24:50Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:20:30Z

Maria.aguilera:

Archivo:Susu3.PNG

2015-03-06T12:19:45Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:18:58Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T12:17:31Z

Maria.aguilera:

Archivo:Susu2.PNG

2015-03-06T12:17:20Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:49:13Z

Maria.aguilera:

Archivo:Susu1.PNG

2015-03-06T11:48:22Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:47:01Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:45:59Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:45:39Z

Maria.aguilera:

[[Archivo:Capturamariajuju.PNG|centro]]
{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | María Aguilera, Paula Martínez, Miguel Sánchez, Laura García, Isabel Roselló, Sarah Boufounas }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Prueba==

==Apartado3b==
A continuación vamos a demostrar que la temperatura media es igual a B2

Suponemos un valor medio de 24 horas:
==Apartados 4b y 4c==

{{matlab|codigo=
%Datos del problema
t0=0; tN=24; h=0.001; y0=[20;18]; %Variaremos h dándole como valores 0.1;0.01;0.001
%Definimos la variable independiente
t=t0:h:tN ;
%Preparamos la matriz de la solución
x=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler
%Inicializamos
x(:,1)=y0;
y=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler modificado
%Inicializamos
y(:,1)=y0;
z=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Runge Kutta
%Inicializamos
z(:,1)=y0;
%Aplicamos el método
for i =1:length(t)-1
%Comenzacmos con Euler
x(:,i+1)=x(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-x(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-x(1,i))+1/2*(x(2,i)-x(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-x(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-x(2,i))-1/2*(x(2,i)-x(1,i))];
%Ahora Euler implícito
K=[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-y(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-y(1,i))+1/2*(y(2,i)-y(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-y(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-y(2,i))-1/2*(y(2,i)-y(1,i))];
y(:,i+1)=y(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(y(1,i))+1/2*h*K(1,1))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))+1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))-1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))];
%Ahora Runge-Kutta
K1=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-z(1,i))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-z(1,i))+1/2*(z(2,i)-z(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-z(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-z(2,i))-1/2*(z(2,i)-z(1,i))];
K2=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))];
K3=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))];
K4=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+h*K3(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+h*K3(1)))+1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+h*K3(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+h*K3(2)))-1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1)))];
z(:,i+1)=z(:,i)+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4);
end
%Temperatura exterior
M=2-7*cos(pi*t/12);
%Dibujamos las gráficas
figure (1)
hold on
plot(t,M,'c-*')
plot(t,x(1,:),'y')
plot(t,x(2,:),'m')
plot(t,y(1,:),'r')
plot(t,y(2,:),'g')
plot(t,z(1,:),'b')
plot(t,z(2,:),'k')
title('Paso h=0.001')
legend('Tª Exterior','TªA Euler','TªB Euler','TªA Euler implícito','TªB Euler implícito','TªA Runge-Kutta','TªB Runge-Kutta','Location','best')
xlabel('Tiempo en horas')
ylabel('Temperatura A y Temperatura B')
hold off
}}
=== h=0.1 ===
[[Archivo:H01.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H01zoom.jpg|marco|centro]]

=== h=0.01 ===
[[Archivo:H001.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H001zoom.jpg|marco|centro]]

=== h=0.001 ===
[[Archivo:H0001.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H0001zoom.jpg|marco|centro]]

===Apartado 4===
El edificio consta ahora de dos zonas A y B. Designaremos a la temperatura en la zona A por Ta(t), y la temperatura en la zona B por Tb(t). Como dato del enunciado sabemos que la temperatura inicial en la zona A es de 20 grados y la de la zona B es de 18 grados.
Ha(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona A y Ua(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.
Asi mismo, Hb(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona B y Ub(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:44:45Z

Maria.aguilera:

[[Archivo:Capturamariajuju.PNG|miniaturadeimagen|centro]]
{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | María Aguilera, Paula Martínez, Miguel Sánchez, Laura García, Isabel Roselló, Sarah Boufounas }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Prueba==

==Apartado3b==
A continuación vamos a demostrar que la temperatura media es igual a B2

Suponemos un valor medio de 24 horas:
==Apartados 4b y 4c==

{{matlab|codigo=
%Datos del problema
t0=0; tN=24; h=0.001; y0=[20;18]; %Variaremos h dándole como valores 0.1;0.01;0.001
%Definimos la variable independiente
t=t0:h:tN ;
%Preparamos la matriz de la solución
x=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler
%Inicializamos
x(:,1)=y0;
y=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Euler modificado
%Inicializamos
y(:,1)=y0;
z=zeros(2,length(t)); %Primera fila Temperatura A, segunda fila Temperatura B, Runge Kutta
%Inicializamos
z(:,1)=y0;
%Aplicamos el método
for i =1:length(t)-1
%Comenzacmos con Euler
x(:,i+1)=x(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-x(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-x(1,i))+1/2*(x(2,i)-x(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-x(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-x(2,i))-1/2*(x(2,i)-x(1,i))];
%Ahora Euler implícito
K=[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-y(1,i))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-y(1,i))+1/2*(y(2,i)-y(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-y(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-y(2,i))-1/2*(y(2,i)-y(1,i))];
y(:,i+1)=y(:,i)+h*[(1/4)*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(y(1,i))+1/2*h*K(1,1))+((10*t(i))/(1+t(i)))+(5/3)*(22-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))+1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(y(2,i)+1/2*h*K(2,1)))-1/2*((y(2,i)+1/2*h*K(2,1))-(y(1,i)+1/2*h*K(1,1)))];
%Ahora Runge-Kutta
K1=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-z(1,i))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-z(1,i))+1/2*(z(2,i)-z(1,i)) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-z(2,i))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-z(2,i))-1/2*(z(2,i)-z(1,i))];
K2=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K1(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K1(2))-(z(1,i)+1/2*h*K1(1)))];
K3=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))+1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+1/2*h*K2(2)))-1/2*((z(2,i)+1/2*h*K2(2))-(z(1,i)+1/2*h*K2(1)))];
K4=[1/4*(2-7*cos((pi/12)*t(i))-(z(1,i)+h*K3(1)))+(10*t(i)/(1+t(i)))+5/3*(22-(z(1,i)+h*K3(1)))+1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1))) ; 1/5*(2-7*cos(pi/12*t(i))-(z(2,i)+h*K3(2)))+4*cos(pi/6*t(i))+13/7*(22-(z(2,i)+h*K3(2)))-1/2*((z(2,i)+h*K3(2))-(z(1,i)+h*K3(1)))];
z(:,i+1)=z(:,i)+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4);
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%Temperatura exterior
M=2-7*cos(pi*t/12);
%Dibujamos las gráficas
figure (1)
hold on
plot(t,M,'c-*')
plot(t,x(1,:),'y')
plot(t,x(2,:),'m')
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title('Paso h=0.001')
legend('Tª Exterior','TªA Euler','TªB Euler','TªA Euler implícito','TªB Euler implícito','TªA Runge-Kutta','TªB Runge-Kutta','Location','best')
xlabel('Tiempo en horas')
ylabel('Temperatura A y Temperatura B')
hold off
}}
=== h=0.1 ===
[[Archivo:H01.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H01zoom.jpg|marco|centro]]

=== h=0.01 ===
[[Archivo:H001.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H001zoom.jpg|marco|centro]]

=== h=0.001 ===
[[Archivo:H0001.jpg|marco|centro]]
[[Archivo:H0001zoom.jpg|marco|centro]]

===Apartado 4===
El edificio consta ahora de dos zonas A y B. Designaremos a la temperatura en la zona A por Ta(t), y la temperatura en la zona B por Tb(t). Como dato del enunciado sabemos que la temperatura inicial en la zona A es de 20 grados y la de la zona B es de 18 grados.
Ha(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona A y Ua(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.
Asi mismo, Hb(t) designara a la razón de calentamiento adicional en la zona B y Ub(t) el efecto de la calefacción y/o aire acondicionado.

Archivo:Capturamariajuju.PNG

2015-03-06T11:42:14Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:17:51Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-06T11:12:18Z

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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

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Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

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{{ TrabajoED | Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A) | [[:Categoría:Ecuaciones Diferenciales|Ecuaciones Diferenciales]]|[[:Categoría:ED14/15|Curso 2014-15]] | Miguel Sanchez, Maria Aguilera }}
[[Categoría:Ecuaciones Diferenciales]]
[[Categoría:ED14/15]]
[[Categoría:Trabajos 2014-15]]

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

==Prueba==

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-05T17:44:04Z

Maria.aguilera:

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-05T17:41:16Z

Maria.aguilera:

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar, mediante un modelo matématico, el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...
:* M(t) → Temperatura exterior
:* U(t) → Calentamiento producido por la calefacción o enfriamiento debido al aire acondicionado

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-05T17:38:12Z

Maria.aguilera:

==Introducción==
Este trabajo consiste en estudiar mediante un modelo matématico el comportamiento de la temperatura interior de un edificio en un periodo de 24 horas. Esta temperatura dependerá del calor generado dentro, de la temperatura exterior y del sistema de calefacción o aire acondicionado. Designaremos estos factores como:
:* H(t) → Calor generado por las personas, luces, máquinas...

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-05T17:34:23Z

Maria.aguilera: /* Introducción */

Modelo Térmico de un Edificio.(Grupo 13A)

2015-03-05T17:24:11Z

Maria.aguilera: Página creada con «==Introducción==»

==Introducción==

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-03T01:43:01Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

A partir de aquí, con ambos criterios realizamos buffers de cada elemento según las distancias elegidas. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas, con cada criterio, que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0. Podemos verlo en su tabla de atributos (tabla 1).

Elegimos el criterio 2 ( teniendo en cuenta la importancia de los elementos) como el adecuado

Encontramos unas determinadas zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones tiene la nota que habíamos acordado como óptima. El otro rio, no cumple con este criterio, pero al hacer el estudio particularizado vemos como no supone un problema.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diverso origen, tanto raster como vectorial, así como lo son los procesos para su obtención, basados en análisis espaciales de la región de La Rioja. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas buscadas, procediendo estas de distintas operaciones entre las capas inicialmente descargadas de las plataformas mencionadas al inicio del informe. En el momento de iniciar el trabajo toda la información necesaria no se encontraba en el mismo sistema de referencia, presentándose algunas capas proyectadas y otras referenciadas según latitud y longitud. Estas cuestiones meramente técnicas, hicieron necesario convertir todas nuestras capas de trabajo a un sistema común de referencia, este ha sido el UTM-30N (25830).

Como se ve en la metodología el resultado final de la ubicación del embalse ha seguido un sistema de localización, basado en el cumplimiento de unas condiciones de exclusión y posterior selección propuestas para descartar, en primer lugar zonas de todas las inicialmente posibles, y en segundo lugar elegir las óptimas de entre las restantes. El embalse resultante es consecuencia de realizar un segundo estudio, basado en el mismo patrón que el inicial, pero introduciendo condiciones de selección de las posibles ubicaciones, que tuvieran en mayor consideración: la topografía de la región de estudio, de cara a la disposición de una cerrada más coherente y viable de proyectar y en segundo lugar, la influencia que tanto; núcleos de urbanos, viales. Ejercen a la hora de limitar la posible ubicación de la obra en cuestión.

Con el criterio 1 el resultado eran dos posibles zonas de ubicación de la cerrada y del embalse, insuficientes en cuanto al caudal del rio a represar y con unas condiciones topográficas muy desfavorables, tanto que hacían imposible realizar la obra en estas... Este primer resultado, que comparte los criterios de exclusión con el segundo, presentaba unos criterios de selección menos estrictos. Los ríos existentes en las posibles zonas de actuación se fragmentaron para tratarlos como unidades separadas, de cara a embalsamiento posterior, por medio de la colocación de la cerrada.

El embalse que resulta, con una lámina de agua de 540 m, se encuentra en el área de influencia 3. Pero sin cortar a los núcleos ni carreteras. No obstante podríamos regular el llenado del embalse si quisiéramos no cortar esta zona, afectando así a la zona 2 o 1.

== Conclusiones ==

'''5.1. Conclusiones sobre el resultado final'''

1. Difícil ubicación de la presa sin afectar a zonas pobladas, viales o zonas protegidas. Ya que como se describe al inicio del informe esta región presenta una gran ocupación de su territorio, bien por espacio natural como por espacio ocupado por infraestructuras y núcleos poblacionales.

2. Vemos que afecta al pueblo de Ventas blancas, con una población de 164 hab y a la red comarcal de carreteras de la Comunidad Autónoma de La Rioja.

3. La cerrada vemos que puede resultar antieconómica por su gran longitud. Siendo esto objeto de estudios más en detalle, y con una perspectiva económica. Aunque se ha intentado tener en cuenta a lo largo de la realización de este proyecto, no es un factor condicionante para nuestra elección.

4. Hemos encontrado grandes dificultades para ubicar la zona de colocación de la cerrada, al obviar en una primera fase del estudio, la importancia de la topografía a la hora de proyectar el embalse. Dado que el relieve de la zona será el que nos condicione el volumen de agua embalsada, y la geometría de la cerrada, observamos que ha de ser un factor principal en la localización.

Por tanto, hemos concluido que a pesar de que el criterio 1 es más restrictivo que el 2, a la hora de ubicar la cerrada resulta conservador en exceso. Por esto el criterio 2 se mantiene más fiel a la realidad. Estas diferencias se pueden observar en la tabla 3.

'''5.2. Mejoras sugeridas para un futuro'''

1. Para poder ubicar una presa mejor habría que invadir las zonas protegidas en mayor o menor medida, así que habría que hacer un estudio de influencia sobre la misma, para tratar de minimizar los daños potenciales.

2. Habría que hacer una primera selección de zonas con cerradas, ya que hemos visto que es algo más determinante de lo que pensábamos. Y más si pensamos en términos de economía en la cerrada.

3. El sistema multicriterio empleado para la selección de las zonas idóneas para el embalse, será mejorado, y podrá mostrar más alternativas, cuanta más cantidad de datos para la clasificación se tengan.

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
[[Archivo:Maria12.jpg|centro]]

'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
[[Archivo:Maria13.jpg|centro]]

'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
[[Archivo:Maria14.jpg|centro]]

'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
[[Archivo:Maria16.jpg|centro]]

'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

'''tabla1'''
[[Archivo:Tabla1.jpg|centro]]

'''tabla2'''
[[Archivo:Tabla2.jpg|centro]]

'''tabla3'''
[[Archivo:Tabla3.jpg|centro]]
[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-03T01:42:08Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

A partir de aquí, con ambos criterios realizamos buffers de cada elemento según las distancias elegidas. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas, con cada criterio, que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0. Podemos verlo en su tabla de atributos (tabla 1).

Elegimos el criterio 2 ( teniendo en cuenta la importancia de los elementos) como el adecuado

Encontramos unas determinadas zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones tiene la nota que habíamos acordado como óptima. El otro rio, no cumple con este criterio, pero al hacer el estudio particularizado vemos como no supone un problema.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diverso origen, tanto raster como vectorial, así como lo son los procesos para su obtención, basados en análisis espaciales de la región de La Rioja. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas buscadas, procediendo estas de distintas operaciones entre las capas inicialmente descargadas de las plataformas mencionadas al inicio del informe. En el momento de iniciar el trabajo toda la información necesaria no se encontraba en el mismo sistema de referencia, presentándose algunas capas proyectadas y otras referenciadas según latitud y longitud. Estas cuestiones meramente técnicas, hicieron necesario convertir todas nuestras capas de trabajo a un sistema común de referencia, este ha sido el UTM-30N (25830).

Como se ve en la metodología el resultado final de la ubicación del embalse ha seguido un sistema de localización, basado en el cumplimiento de unas condiciones de exclusión y posterior selección propuestas para descartar, en primer lugar zonas de todas las inicialmente posibles, y en segundo lugar elegir las óptimas de entre las restantes. El embalse resultante es consecuencia de realizar un segundo estudio, basado en el mismo patrón que el inicial, pero introduciendo condiciones de selección de las posibles ubicaciones, que tuvieran en mayor consideración: la topografía de la región de estudio, de cara a la disposición de una cerrada más coherente y viable de proyectar y en segundo lugar, la influencia que tanto; núcleos de urbanos, viales. Ejercen a la hora de limitar la posible ubicación de la obra en cuestión.

Con el criterio 1 el resultado eran dos posibles zonas de ubicación de la cerrada y del embalse, insuficientes en cuanto al caudal del rio a represar y con unas condiciones topográficas muy desfavorables, tanto que hacían imposible realizar la obra en estas... Este primer resultado, que comparte los criterios de exclusión con el segundo, presentaba unos criterios de selección menos estrictos. Los ríos existentes en las posibles zonas de actuación se fragmentaron para tratarlos como unidades separadas, de cara a embalsamiento posterior, por medio de la colocación de la cerrada.

El embalse que resulta, con una lámina de agua de 540 m, se encuentra en el área de influencia 3. Pero sin cortar a los núcleos ni carreteras. No obstante podríamos regular el llenado del embalse si quisiéramos no cortar esta zona, afectando así a la zona 2 o 1.

== Conclusiones ==

'''5.1. Conclusiones sobre el resultado final'''

1. Difícil ubicación de la presa sin afectar a zonas pobladas, viales o zonas protegidas. Ya que como se describe al inicio del informe esta región presenta una gran ocupación de su territorio, bien por espacio natural como por espacio ocupado por infraestructuras y núcleos poblacionales.

2. Vemos que afecta al pueblo de Ventas blancas, con una población de 164 hab y a la red comarcal de carreteras de la Comunidad Autónoma de La Rioja.

3. La cerrada vemos que puede resultar antieconómica por su gran longitud. Siendo esto objeto de estudios más en detalle, y con una perspectiva económica. Aunque se ha intentado tener en cuenta a lo largo de la realización de este proyecto, no es un factor condicionante para nuestra elección.

4. Hemos encontrado grandes dificultades para ubicar la zona de colocación de la cerrada, al obviar en una primera fase del estudio, la importancia de la topografía a la hora de proyectar el embalse. Dado que el relieve de la zona será el que nos condicione el volumen de agua embalsada, y la geometría de la cerrada, observamos que ha de ser un factor principal en la localización.

Por tanto, hemos concluido que a pesar de que el criterio 1 es más restrictivo que el 2, a la hora de ubicar la cerrada resulta conservador en exceso. Por esto el criterio 2 se mantiene más fiel a la realidad. Estas diferencias se pueden observar en la tabla 3.

'''5.2. Mejoras sugeridas para un futuro'''

1. Para poder ubicar una presa mejor habría que invadir las zonas protegidas en mayor o menor medida, así que habría que hacer un estudio de influencia sobre la misma, para tratar de minimizar los daños potenciales.

2. Habría que hacer una primera selección de zonas con cerradas, ya que hemos visto que es algo más determinante de lo que pensábamos. Y más si pensamos en términos de economía en la cerrada.

3. El sistema multicriterio empleado para la selección de las zonas idóneas para el embalse, será mejorado, y podrá mostrar más alternativas, cuanta más cantidad de datos para la clasificación se tengan.

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
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'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
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'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
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'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
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'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

[[Archivo:Tabla1.jpg|centro]]

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Localización de un embalse en la Rioja

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{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

A partir de aquí, con ambos criterios realizamos buffers de cada elemento según las distancias elegidas. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas, con cada criterio, que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0. Podemos verlo en su tabla de atributos (tabla 1).

Elegimos el criterio 2 ( teniendo en cuenta la importancia de los elementos) como el adecuado

Encontramos unas determinadas zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones tiene la nota que habíamos acordado como óptima. El otro rio, no cumple con este criterio, pero al hacer el estudio particularizado vemos como no supone un problema.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diverso origen, tanto raster como vectorial, así como lo son los procesos para su obtención, basados en análisis espaciales de la región de La Rioja. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas buscadas, procediendo estas de distintas operaciones entre las capas inicialmente descargadas de las plataformas mencionadas al inicio del informe. En el momento de iniciar el trabajo toda la información necesaria no se encontraba en el mismo sistema de referencia, presentándose algunas capas proyectadas y otras referenciadas según latitud y longitud. Estas cuestiones meramente técnicas, hicieron necesario convertir todas nuestras capas de trabajo a un sistema común de referencia, este ha sido el UTM-30N (25830).

Como se ve en la metodología el resultado final de la ubicación del embalse ha seguido un sistema de localización, basado en el cumplimiento de unas condiciones de exclusión y posterior selección propuestas para descartar, en primer lugar zonas de todas las inicialmente posibles, y en segundo lugar elegir las óptimas de entre las restantes. El embalse resultante es consecuencia de realizar un segundo estudio, basado en el mismo patrón que el inicial, pero introduciendo condiciones de selección de las posibles ubicaciones, que tuvieran en mayor consideración: la topografía de la región de estudio, de cara a la disposición de una cerrada más coherente y viable de proyectar y en segundo lugar, la influencia que tanto; núcleos de urbanos, viales. Ejercen a la hora de limitar la posible ubicación de la obra en cuestión.

Con el criterio 1 el resultado eran dos posibles zonas de ubicación de la cerrada y del embalse, insuficientes en cuanto al caudal del rio a represar y con unas condiciones topográficas muy desfavorables, tanto que hacían imposible realizar la obra en estas... Este primer resultado, que comparte los criterios de exclusión con el segundo, presentaba unos criterios de selección menos estrictos. Los ríos existentes en las posibles zonas de actuación se fragmentaron para tratarlos como unidades separadas, de cara a embalsamiento posterior, por medio de la colocación de la cerrada.

El embalse que resulta, con una lámina de agua de 540 m, se encuentra en el área de influencia 3. Pero sin cortar a los núcleos ni carreteras. No obstante podríamos regular el llenado del embalse si quisiéramos no cortar esta zona, afectando así a la zona 2 o 1.

== Conclusiones ==

'''5.1. Conclusiones sobre el resultado final'''

1. Difícil ubicación de la presa sin afectar a zonas pobladas, viales o zonas protegidas. Ya que como se describe al inicio del informe esta región presenta una gran ocupación de su territorio, bien por espacio natural como por espacio ocupado por infraestructuras y núcleos poblacionales.

2. Vemos que afecta al pueblo de Ventas blancas, con una población de 164 hab y a la red comarcal de carreteras de la Comunidad Autónoma de La Rioja.

3. La cerrada vemos que puede resultar antieconómica por su gran longitud. Siendo esto objeto de estudios más en detalle, y con una perspectiva económica. Aunque se ha intentado tener en cuenta a lo largo de la realización de este proyecto, no es un factor condicionante para nuestra elección.

4. Hemos encontrado grandes dificultades para ubicar la zona de colocación de la cerrada, al obviar en una primera fase del estudio, la importancia de la topografía a la hora de proyectar el embalse. Dado que el relieve de la zona será el que nos condicione el volumen de agua embalsada, y la geometría de la cerrada, observamos que ha de ser un factor principal en la localización.

Por tanto, hemos concluido que a pesar de que el criterio 1 es más restrictivo que el 2, a la hora de ubicar la cerrada resulta conservador en exceso. Por esto el criterio 2 se mantiene más fiel a la realidad. Estas diferencias se pueden observar en la tabla 3.

'''5.2. Mejoras sugeridas para un futuro'''

1. Para poder ubicar una presa mejor habría que invadir las zonas protegidas en mayor o menor medida, así que habría que hacer un estudio de influencia sobre la misma, para tratar de minimizar los daños potenciales.

2. Habría que hacer una primera selección de zonas con cerradas, ya que hemos visto que es algo más determinante de lo que pensábamos. Y más si pensamos en términos de economía en la cerrada.

3. El sistema multicriterio empleado para la selección de las zonas idóneas para el embalse, será mejorado, y podrá mostrar más alternativas, cuanta más cantidad de datos para la clasificación se tengan.

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
[[Archivo:Maria12.jpg|centro]]

'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
[[Archivo:Maria13.jpg|centro]]

'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
[[Archivo:Maria14.jpg|centro]]

'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
[[Archivo:Maria16.jpg|centro]]

'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-02T22:33:38Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

A partir de aquí, con ambos criterios realizamos buffers de cada elemento según las distancias elegidas. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas, con cada criterio, que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0. Podemos verlo en su tabla de atributos (tabla 1).

Elegimos el criterio 2 ( teniendo en cuenta la importancia de los elementos) como el adecuado

Encontramos unas determinadas zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones tiene la nota que habíamos acordado como óptima. El otro rio, no cumple con este criterio, pero al hacer el estudio particularizado vemos como no supone un problema.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diversas y su así como lo son los procesos para su obtención. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas que se querían, pero en ciertas ocasiones nos hemos encontrado con problemas no previstos.

El primer problema que nos encontramos fue no encontrar una capa de La Rioja simple, no temática, por lo que utilizamos la capa de municipios(La Rioja en Mapa 1). Lo siguiente era conseguir una capa de embalses de La Rioja, pero al no encontrarla optamos por crearla haciendo la intersección de la capa de La Rioja con la capa de embalses de España. Aquí se nos presenta el primer gran problema: el SRC de las capas no coincide. Al no coincidir el SRC las capas no solapan, como deberían y aparece cada una en un sitio totalmente distinto, por lo que evidentemente, no se puede proceder a la intersección. Para solucionarlo tratamos de cambiar el SRC a cada una de las capas, pero no da resultado. Después de muchos intentos llegamos a la conclusión de que la manera de solucionar es cambiar el SRC es desde la opción “guardar como” que aparece haciendo click con el botón derecho en la capa. Se repite este proceso con las dos capas y se procede a su intersección, obteniendo así la capa de embalses de La Rioja (Mapa 2).

El siguiente paso consiste en dibujar los polígonos de las zonas donde no hay embalses. Los bordes de los polígonos que quedan dentro de la capa La Rioja no nos suponen ningún problema, pero los bordes de éstos que deben coincidir con los límites de la Rioja resultan muy difíciles de trazar, por lo que se opta por dibujar los polígonos sin fijarse en los límites de la región y procediendo después a la intersección de éstos con la capa de La Rioja (Mapa 3).

Ahora procedemos a reducir las zonas de carencia de agua, excluyendo las zonas protegidas por organismos de diversa índole. Al tener la Red Natura 2000 una grandísimas importancia primero hacemos diferencia de nuestros polígonos con las capas de esta, teniendo dentro de esta red especial importancia los hábitats, señalados en rojo en el Mapa 4.

Se han añadido también las capas de carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, y se ha hecho la intersección con nuestras zonas, pues aunque no se utilizarán estas capas hasta más adelante nos sirven para hacernos una idea de cuáles son las zonas a las que debemos prestar especial atención. (Mapa 5 y mapa 6)

Después se ha realizado la misma operación de diferencia, que la realizada con la Red Natura 2000, con otras zonas protegidas, cuya importancia es también muy grande: Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000 (Mapa 7). Para ello se ha realizado primero una unión de estas 6 capas, para posteriormente hacer la diferencia con las posibles zonas nº 1 (Mapa 6) y así obtener las posibles zonas nº 2 (Mapa 8).

Llegados a este punto comenzamos con lo que hemos denominado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea la óptima. Hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios:

• PRIMER CRITERIO (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):
Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

Habiendo llegado hasta aquí solo nos queda la elección de la mejor zona en la que ubicar nuestro embalse. Para ello realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos.

• CON EL SEGUNDO CRITERIO (evaluando la importancia)
Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:
1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales
2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

nota : todo esto se puede ver en las tablas de atributos adjuntas

A partir de aquí realizamos buffers de cada elemento según tres distancias. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio al igual que en el criterio 1. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0.

Encontramos X zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones n tiene la nota que habíamos acordado como óptima. Aunque no obstante, haciendo este estudio en detalle, veremos cómo afectaría al municipio de Ventas Blancas y a las redes comarcales próximas.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua

== Conclusiones ==

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
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'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
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'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
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'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
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'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
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'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
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'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
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'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
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'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
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[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-02T22:32:16Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

A partir de aquí, con ambos criterios realizamos buffers de cada elemento según las distancias elegidas. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas, con cada criterio, que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0. Podemos verlo en su tabla de atributos (tabla 1).

Elegimos el criterio 2 (teniendo en cuenta la importancia de los elementos) como el adecuado.

Encontramos unas determinadas zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones tiene la nota que habíamos acordado como óptima. El otro rio, no cumple con este criterio, pero al hacer el estudio particularizado vemos como no supone un problema.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diversas y su así como lo son los procesos para su obtención. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas que se querían, pero en ciertas ocasiones nos hemos encontrado con problemas no previstos.

El primer problema que nos encontramos fue no encontrar una capa de La Rioja simple, no temática, por lo que utilizamos la capa de municipios(La Rioja en Mapa 1). Lo siguiente era conseguir una capa de embalses de La Rioja, pero al no encontrarla optamos por crearla haciendo la intersección de la capa de La Rioja con la capa de embalses de España. Aquí se nos presenta el primer gran problema: el SRC de las capas no coincide. Al no coincidir el SRC las capas no solapan, como deberían y aparece cada una en un sitio totalmente distinto, por lo que evidentemente, no se puede proceder a la intersección. Para solucionarlo tratamos de cambiar el SRC a cada una de las capas, pero no da resultado. Después de muchos intentos llegamos a la conclusión de que la manera de solucionar es cambiar el SRC es desde la opción “guardar como” que aparece haciendo click con el botón derecho en la capa. Se repite este proceso con las dos capas y se procede a su intersección, obteniendo así la capa de embalses de La Rioja (Mapa 2).

El siguiente paso consiste en dibujar los polígonos de las zonas donde no hay embalses. Los bordes de los polígonos que quedan dentro de la capa La Rioja no nos suponen ningún problema, pero los bordes de éstos que deben coincidir con los límites de la Rioja resultan muy difíciles de trazar, por lo que se opta por dibujar los polígonos sin fijarse en los límites de la región y procediendo después a la intersección de éstos con la capa de La Rioja (Mapa 3).

Ahora procedemos a reducir las zonas de carencia de agua, excluyendo las zonas protegidas por organismos de diversa índole. Al tener la Red Natura 2000 una grandísimas importancia primero hacemos diferencia de nuestros polígonos con las capas de esta, teniendo dentro de esta red especial importancia los hábitats, señalados en rojo en el Mapa 4.

Se han añadido también las capas de carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, y se ha hecho la intersección con nuestras zonas, pues aunque no se utilizarán estas capas hasta más adelante nos sirven para hacernos una idea de cuáles son las zonas a las que debemos prestar especial atención. (Mapa 5 y mapa 6)

Después se ha realizado la misma operación de diferencia, que la realizada con la Red Natura 2000, con otras zonas protegidas, cuya importancia es también muy grande: Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000 (Mapa 7). Para ello se ha realizado primero una unión de estas 6 capas, para posteriormente hacer la diferencia con las posibles zonas nº 1 (Mapa 6) y así obtener las posibles zonas nº 2 (Mapa 8).

Llegados a este punto comenzamos con lo que hemos denominado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea la óptima. Hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios:

• PRIMER CRITERIO (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):
Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

Habiendo llegado hasta aquí solo nos queda la elección de la mejor zona en la que ubicar nuestro embalse. Para ello realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos.

• CON EL SEGUNDO CRITERIO (evaluando la importancia)
Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:
1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales
2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

nota : todo esto se puede ver en las tablas de atributos adjuntas

A partir de aquí realizamos buffers de cada elemento según tres distancias. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio al igual que en el criterio 1. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0.

Encontramos X zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones n tiene la nota que habíamos acordado como óptima. Aunque no obstante, haciendo este estudio en detalle, veremos cómo afectaría al municipio de Ventas Blancas y a las redes comarcales próximas.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua

== Conclusiones ==

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
[[Archivo:Maria12.jpg|centro]]

'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
[[Archivo:Maria13.jpg|centro]]

'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
[[Archivo:Maria14.jpg|centro]]

'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
[[Archivo:Maria16.jpg|centro]]

'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-02T22:29:57Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de zonas donde es factible proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDEs (infraestructura de datos espaciales), que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas de actuación. Añadiendo los ríos existentes en estas zonas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.

La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos fases: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo (fase de exclusión), y la segunda (fase de selección) será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es . Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

• Primer criterio (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):

Realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos, es decir distancias de 500, 1000 y 2000 metros.

• Con el segundo criterio (evaluando la importancia)

Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:

1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales

2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

(NOTA: adjuntamos un esquema del modo de clasificación de los viales para facilitar su comprensión, el esquema de los núcleos es similar pero en función del Área. También adjuntamos las tablas de atributos de núcleos, tabla 2 y viales tabla 3)

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

[[Archivo:Mariaesquema.jpg|centro]]

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diversas y su así como lo son los procesos para su obtención. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas que se querían, pero en ciertas ocasiones nos hemos encontrado con problemas no previstos.

El primer problema que nos encontramos fue no encontrar una capa de La Rioja simple, no temática, por lo que utilizamos la capa de municipios(La Rioja en Mapa 1). Lo siguiente era conseguir una capa de embalses de La Rioja, pero al no encontrarla optamos por crearla haciendo la intersección de la capa de La Rioja con la capa de embalses de España. Aquí se nos presenta el primer gran problema: el SRC de las capas no coincide. Al no coincidir el SRC las capas no solapan, como deberían y aparece cada una en un sitio totalmente distinto, por lo que evidentemente, no se puede proceder a la intersección. Para solucionarlo tratamos de cambiar el SRC a cada una de las capas, pero no da resultado. Después de muchos intentos llegamos a la conclusión de que la manera de solucionar es cambiar el SRC es desde la opción “guardar como” que aparece haciendo click con el botón derecho en la capa. Se repite este proceso con las dos capas y se procede a su intersección, obteniendo así la capa de embalses de La Rioja (Mapa 2).

El siguiente paso consiste en dibujar los polígonos de las zonas donde no hay embalses. Los bordes de los polígonos que quedan dentro de la capa La Rioja no nos suponen ningún problema, pero los bordes de éstos que deben coincidir con los límites de la Rioja resultan muy difíciles de trazar, por lo que se opta por dibujar los polígonos sin fijarse en los límites de la región y procediendo después a la intersección de éstos con la capa de La Rioja (Mapa 3).

Ahora procedemos a reducir las zonas de carencia de agua, excluyendo las zonas protegidas por organismos de diversa índole. Al tener la Red Natura 2000 una grandísimas importancia primero hacemos diferencia de nuestros polígonos con las capas de esta, teniendo dentro de esta red especial importancia los hábitats, señalados en rojo en el Mapa 4.

Se han añadido también las capas de carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, y se ha hecho la intersección con nuestras zonas, pues aunque no se utilizarán estas capas hasta más adelante nos sirven para hacernos una idea de cuáles son las zonas a las que debemos prestar especial atención. (Mapa 5 y mapa 6)

Después se ha realizado la misma operación de diferencia, que la realizada con la Red Natura 2000, con otras zonas protegidas, cuya importancia es también muy grande: Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000 (Mapa 7). Para ello se ha realizado primero una unión de estas 6 capas, para posteriormente hacer la diferencia con las posibles zonas nº 1 (Mapa 6) y así obtener las posibles zonas nº 2 (Mapa 8).

Llegados a este punto comenzamos con lo que hemos denominado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea la óptima. Hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios:

• PRIMER CRITERIO (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):
Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

Habiendo llegado hasta aquí solo nos queda la elección de la mejor zona en la que ubicar nuestro embalse. Para ello realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos.

• CON EL SEGUNDO CRITERIO (evaluando la importancia)
Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:
1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales
2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

nota : todo esto se puede ver en las tablas de atributos adjuntas

A partir de aquí realizamos buffers de cada elemento según tres distancias. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio al igual que en el criterio 1. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0.

Encontramos X zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones n tiene la nota que habíamos acordado como óptima. Aunque no obstante, haciendo este estudio en detalle, veremos cómo afectaría al municipio de Ventas Blancas y a las redes comarcales próximas.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua

== Conclusiones ==

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
[[Archivo:Maria12.jpg|centro]]

'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
[[Archivo:Maria13.jpg|centro]]

'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
[[Archivo:Maria14.jpg|centro]]

'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
[[Archivo:Maria16.jpg|centro]]

'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Archivo:Mariaesquema.jpg

2014-12-02T22:23:51Z

Maria.aguilera:

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-02T13:19:07Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de posibles zonas donde proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDE, que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia a estudiar, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas. Añadiendo los ríos existentes en las zonas susceptibles de ser seleccionadas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.
La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos partes: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo, y la segunda será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es/. Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diversas y su así como lo son los procesos para su obtención. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas que se querían, pero en ciertas ocasiones nos hemos encontrado con problemas no previstos.

El primer problema que nos encontramos fue no encontrar una capa de La Rioja simple, no temática, por lo que utilizamos la capa de municipios(La Rioja en Mapa 1). Lo siguiente era conseguir una capa de embalses de La Rioja, pero al no encontrarla optamos por crearla haciendo la intersección de la capa de La Rioja con la capa de embalses de España. Aquí se nos presenta el primer gran problema: el SRC de las capas no coincide. Al no coincidir el SRC las capas no solapan, como deberían y aparece cada una en un sitio totalmente distinto, por lo que evidentemente, no se puede proceder a la intersección. Para solucionarlo tratamos de cambiar el SRC a cada una de las capas, pero no da resultado. Después de muchos intentos llegamos a la conclusión de que la manera de solucionar es cambiar el SRC es desde la opción “guardar como” que aparece haciendo click con el botón derecho en la capa. Se repite este proceso con las dos capas y se procede a su intersección, obteniendo así la capa de embalses de La Rioja (Mapa 2).

El siguiente paso consiste en dibujar los polígonos de las zonas donde no hay embalses. Los bordes de los polígonos que quedan dentro de la capa La Rioja no nos suponen ningún problema, pero los bordes de éstos que deben coincidir con los límites de la Rioja resultan muy difíciles de trazar, por lo que se opta por dibujar los polígonos sin fijarse en los límites de la región y procediendo después a la intersección de éstos con la capa de La Rioja (Mapa 3).

Ahora procedemos a reducir las zonas de carencia de agua, excluyendo las zonas protegidas por organismos de diversa índole. Al tener la Red Natura 2000 una grandísimas importancia primero hacemos diferencia de nuestros polígonos con las capas de esta, teniendo dentro de esta red especial importancia los hábitats, señalados en rojo en el Mapa 4.

Se han añadido también las capas de carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, y se ha hecho la intersección con nuestras zonas, pues aunque no se utilizarán estas capas hasta más adelante nos sirven para hacernos una idea de cuáles son las zonas a las que debemos prestar especial atención. (Mapa 5 y mapa 6)

Después se ha realizado la misma operación de diferencia, que la realizada con la Red Natura 2000, con otras zonas protegidas, cuya importancia es también muy grande: Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000 (Mapa 7). Para ello se ha realizado primero una unión de estas 6 capas, para posteriormente hacer la diferencia con las posibles zonas nº 1 (Mapa 6) y así obtener las posibles zonas nº 2 (Mapa 8).

Llegados a este punto comenzamos con lo que hemos denominado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea la óptima. Hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios:

• PRIMER CRITERIO (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):
Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

Habiendo llegado hasta aquí solo nos queda la elección de la mejor zona en la que ubicar nuestro embalse. Para ello realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos.

• CON EL SEGUNDO CRITERIO (evaluando la importancia)
Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:
1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales
2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

nota : todo esto se puede ver en las tablas de atributos adjuntas

A partir de aquí realizamos buffers de cada elemento según tres distancias. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio al igual que en el criterio 1. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0.

Encontramos X zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones n tiene la nota que habíamos acordado como óptima. Aunque no obstante, haciendo este estudio en detalle, veremos cómo afectaría al municipio de Ventas Blancas y a las redes comarcales próximas.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua

== Conclusiones ==

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]

'''Mapa 11'''. Influencia de las carreteras sobre los ríos
[[Archivo:Maria11.jpg|centro]]

'''Mapa 12'''. Zoom del mapa 11
[[Archivo:Maria12.jpg|centro]]

'''Mapa 13'''. Influencia de los núcleos urbanos sobre los ríos
[[Archivo:Maria13.jpg|centro]]

'''Mapa 14'''. Zoom del mapa 13
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'''Mapa 15'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el primer criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria15.jpg|centro]]

'''Mapa 16'''. Posibles segmentos de río seleccionados
[[Archivo:Maria16.jpg|centro]]

'''Mapa 17'''. Posibles zonas definitivas elegidas según el segundo criterio, con los segmentos de río posibles, seleccionados[[Archivo:Maria17.jpg|centro]]

'''Mapa 18'''. Comparativa de las posibles zonas definitivas según cada uno de los criterios
[[Archivo:Maria18.jpg|centro]]

'''Mapa 19'''. Segmentos de río seleccionados con notas igual a 0 ó 1
[[Archivo:Maria19.jpg|centro]]

'''Mapa 20'''. Situación cerrada y simulación del embalse en la ubicación definitiva
[[Archivo:Maria20.jpg|centro]]

'''Mapa 21.''' Influencia del embalse en los núcleos y el vial
[[Archivo:Maria21.jpg|centro]]

'''Mapa 22'''. Influencia del embalse en los núcleos y el vial con mayor detalle
[[Archivo:Maria22.jpg|centro]]

'''Mapa 23'''. Influencia del embalse sobre la zona protegida
[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]

Localización de un embalse en la Rioja

2014-12-02T13:09:40Z

Maria.aguilera:

{{ TrabajoSIG | Localización de un embalse en la Rioja | Guillermo Rodriguez Jover 363, Rafael Martinez Córcoba 264, Maria Aguilera Vidal 599, Laura Garcia Pedraz 563| [[:Categoría:SIGAIC_14/15|Curso 14/15]] }}

El trabajo planteado se ha centrado, de la manera más precisa posible, en la búsqueda de posibles zonas donde proyectar la ubicación de un embalse, en la provincia de La Rioja (España). Para esto, con la ayuda de la información almacenada en las distintas IDE, que hemos utilizado: IDEE, IDE La Rioja. Hemos estudiado la posible falta de agua embalsada en la provincia a estudiar, y en consecuencia el déficit en dotaciones, abastecimiento, etc., que demandan los núcleos de población cercanos.

La Rioja es una región, en la que gran parte de su territorio se encuentra catalogado como zona de especial protección, sujeto a la normativa europea y otras normativas: Red Natura 2000, Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000. Respetando estas consideraciones, y además, descartando la posible afección o modificación de las infraestructuras de comunicación presentes en la zona: Carreteras, líneas de Ferrocarril y Camino de Santiago. Se han determinado tres posibles zonas de ubicación para el embalse.

Tras imponer esta serie de limitaciones, se ha evaluado el comportamiento hidrológico de las cuencas que comprenden las posibles zonas. Añadiendo los ríos existentes en las zonas susceptibles de ser seleccionadas, se ha creado un criterio aproximado, pero suficiente, para determinar el emplazamiento más adecuado, sin entrar a valorar los costes de la construcción, de la cerrada, que sería necesaria proyectar. Tampoco se ha valorado la posible oposición social derivada de la construcción de una presa en la zona.

== Introducción ==

El proyecto se centra en la búsqueda de la localización aproximada, para el emplazamiento de un embalse. Esta idea parte de la observación realizada sobre la totalidad de embalses, lagos y balsas existentes a nivel nacional. Analizando la distribución autonómica de estos, hemos observado desigualdad e incluso carencia en algunas zonas de la rioja. Esta región se encuentra alojada en la cuenca hidrográfica del Ebro, la cual regirá el comportamiento del agua caída en esta zona.

La situación actual de disponibilidad del agua embalsada en la región de La Rioja se puede considerar limitada para dar suministro a determinadas poblaciones, tanto para consumo de sus habitantes, como para abastecimiento de suelos para agricultura y servicio para instalaciones industriales del entorno, ya que la mayoría de embalses de esta comunidad se encuentran concentrados en las mismas zonas, quedando otras zonas sin embalses propios, y por lo tanto necesitando de grandes infraestructuras para poder obtener agua.

Con el objetivo de reducir las infraestructuras de transvases, y colectores en la red de distribución de agua regional, hemos apostado por una descentralización de las captaciones de agua, para lo que se va a localizar la zona del embalse atendiendo a estas necesidades de la población.
La Rioja es una región con gran extensión de terreno protegido por su interés medioambiental: faunístico y florístico. Existen grandes zonas de terreno donde no se puede localizar esta obra, ya que no son susceptibles de inundar por la riqueza natural que presentan. En nuestro trabajo convergen por tanto, dos perspectivas para atajar el problema de la localización. Por un lado la necesaria distribución de agua para distintos fines, a lo largo de toda la Comunidad Autónoma de la forma más homogénea posible, y por otro el respeto del terreno protegido por la legislación europea, nacional, autonómica y demás niveles administrativos si tuviesen competencias sobre esto.

En resumen, a partir del análisis hidrográfico de La Rioja, nuestro grupo ha presentado las soluciones más viables de entre las inicialmente posibles, que mejor se adaptan a la situación actual de La Rioja. Esto se ha hecho atendiendo principalmente a la cantidad de embalses, y en consecuencia al volumen de agua que es susceptible de ser embalsada, comparada con la superficie de esta región de la península, junto con la dificultad planteada por la presencia de espacios protegidos, donde será inviable plantear la construcción de nuestra obra.

== Metodología ==

La metodología empleada para encontrar la mejor ubicación del embalse se podría dividir en dos partes: la primera será la exclusión de las zonas en las cuales no se puede ubicar una obra de este tipo, y la segunda será, ya habiendo descartado esas zonas, la elección entre las zonas restantes de la mejor localización.

El primer paso ha sido la búsqueda de las capas necesarias para comenzar a trabajar. Todas ellas han sido encontradas en www.iderioja.larioja.org y en www.ign.es/. Después de esto se ha cargado la capa de La Rioja completa y la capa de embalses de España, y se ha procedido a su intersección, resultando así una capa de embalses de La Rioja. Con esta capa y la de embalses de La Rioja se ha procedido a dibujar polígonos de las zonas con carencia de embalses, obteniendo así posibles zonas en las que ubicar nuestro embalse.

Para continuar reduciendo las posibles zonas se ha hecho la diferencia de la capa de los polígonos con la capa de la Red Natura 2000, y después la diferencia de la capa resultante con la capa de unión de la capas de Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000.

Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

A partir de este momento comenzamos con lo que nosotros hemos llamado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea óptima. En este punto hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios: un primero sin hacer distinción de la importancia de los núcleos o de las carreteras, y un segundo criterio que si tiene en cuenta la importancia.

Es importante resaltar que hemos tomado el segundo criterio como más completo y fiel a la realidad ya que no es lo mismo cortar a una carretera nacional a 500 metros que a una carretera local. Además, con el primer criterio vemos que no llegamos a la ubicación de la presa pues es conservador e exceso.

== Resultados ==

Las capas intermedias obtenidas durante la elaboración del trabajo son de diversas y su así como lo son los procesos para su obtención. En la mayoría de los casos no ha supuesto ningún problema obtener las capas que se querían, pero en ciertas ocasiones nos hemos encontrado con problemas no previstos.

El primer problema que nos encontramos fue no encontrar una capa de La Rioja simple, no temática, por lo que utilizamos la capa de municipios(La Rioja en Mapa 1). Lo siguiente era conseguir una capa de embalses de La Rioja, pero al no encontrarla optamos por crearla haciendo la intersección de la capa de La Rioja con la capa de embalses de España. Aquí se nos presenta el primer gran problema: el SRC de las capas no coincide. Al no coincidir el SRC las capas no solapan, como deberían y aparece cada una en un sitio totalmente distinto, por lo que evidentemente, no se puede proceder a la intersección. Para solucionarlo tratamos de cambiar el SRC a cada una de las capas, pero no da resultado. Después de muchos intentos llegamos a la conclusión de que la manera de solucionar es cambiar el SRC es desde la opción “guardar como” que aparece haciendo click con el botón derecho en la capa. Se repite este proceso con las dos capas y se procede a su intersección, obteniendo así la capa de embalses de La Rioja (Mapa 2).

El siguiente paso consiste en dibujar los polígonos de las zonas donde no hay embalses. Los bordes de los polígonos que quedan dentro de la capa La Rioja no nos suponen ningún problema, pero los bordes de éstos que deben coincidir con los límites de la Rioja resultan muy difíciles de trazar, por lo que se opta por dibujar los polígonos sin fijarse en los límites de la región y procediendo después a la intersección de éstos con la capa de La Rioja (Mapa 3).

Ahora procedemos a reducir las zonas de carencia de agua, excluyendo las zonas protegidas por organismos de diversa índole. Al tener la Red Natura 2000 una grandísimas importancia primero hacemos diferencia de nuestros polígonos con las capas de esta, teniendo dentro de esta red especial importancia los hábitats, señalados en rojo en el Mapa 4.

Se han añadido también las capas de carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, y se ha hecho la intersección con nuestras zonas, pues aunque no se utilizarán estas capas hasta más adelante nos sirven para hacernos una idea de cuáles son las zonas a las que debemos prestar especial atención. (Mapa 5 y mapa 6)

Después se ha realizado la misma operación de diferencia, que la realizada con la Red Natura 2000, con otras zonas protegidas, cuya importancia es también muy grande: Áreas Naturales Singulares, Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, Parques Naturales, PEPMAN (Plan Especial de Protección del Medio Ambiente Natural) y Hábitats Protegidos fuera de la Red Natura 2000 (Mapa 7). Para ello se ha realizado primero una unión de estas 6 capas, para posteriormente hacer la diferencia con las posibles zonas nº 1 (Mapa 6) y así obtener las posibles zonas nº 2 (Mapa 8).

Llegados a este punto comenzamos con lo que hemos denominado fase de selección. Para ello, buscamos una zona, que dentro de las posibles anteriores, sea la óptima. Hemos seleccionado por medio de un multicriterio, basado en las áreas de influencia de las capas de “viales” (que incluyen camino de Santiago, carreteras y ferrocarril) y la capa “núcleos de población”.

Para realizar el análisis multicriterio hemos seguido dos criterios:

• PRIMER CRITERIO (sin tener en cuenta la importancia de los elementos):
Llegados a este punto se procede a la segmentación de las zonas restantes, en las zonas entre carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril. Cargamos la capa de los ríos y nos quedamos con las zonas anteriores por la que pasa algún río. Ahora procedemos a la segmentación de los ríos según estas zonas.

Habiendo llegado hasta aquí solo nos queda la elección de la mejor zona en la que ubicar nuestro embalse. Para ello realizamos buffer de las carreteras y de los núcleos urbanos cada 500, 1000 y 2000 metros. Se comprueba primero la intersección de las zonas con las carreteras y se le asigna una nota a cada zona: si corta solo con el buffer de 2000 se le asigna un 1; si corta con la 1000 (y por tanto también 2000), un 2; si corta con la de 500 (también 1000 y 2000 evidentemente) se le asigna un 3; por último, si no corta con ninguna de esas capas la nota es un 0. Se procede del mismo modo con las capas de los buffer de los núcleos.

• CON EL SEGUNDO CRITERIO (evaluando la importancia)
Queríamos conseguir plasmar en esta selección dos aspectos:
1. La distancia a la que el posible embalse se ubicaría de los núcleos y los viales
2. La importancia de estos núcleos o viales

Es decir, consideramos, por ejemplo, que es igual de grave que el embalse este a 500 metros de una carretera de la Red Básica Nacional, que a 150 metros de una carretera de la Red Comarcal.

Para conseguir esto, en las tablas de atributos de los Núcleos y Viales, hemos dado distancias de influencia dependiendo de la importancia de los mismos. En los viales hemos considerado:

1. Red de Ferrocarril y Red Básica Nacional Criterio más conservador

2. Red Regional

3. Red Comarcal y Camino de Santiago

4. Red Local  Criterio menos conservador

En los núcleos, hemos hecho una distinción por área (en hectáreas):

1. Área > 100 Ha  criterio más conservador

2. 20 < Área < 100 Ha

3. Área < 20 Ha  criterio menos conservador

nota : todo esto se puede ver en las tablas de atributos adjuntas

A partir de aquí realizamos buffers de cada elemento según tres distancias. Con estas zonas de influencia hechas, procedemos a puntuar el cauce del rio al igual que en el criterio 1. Las notas más altas vienen de haber cortado al buffer de un elemento por su distancia más reducida (su buffer más estricto). Así hacemos dos columnas que recogen la puntuación de influencia de núcleos y viales y obtenemos una nota total. Dentro de estas, escogemos los cauces de rio con notas de 1 o 0.

Encontramos X zonas de cauce. Desechamos aquellas zonas donde el río se encuentre en los límites de las posibles zonas o que este demasiado fragmentado (fruto de nuestros polígonos de posibles zonas). Y ahora pasamos a ver una zona interesante en términos topográficos para ubicar la cerrada de la presa.

Encontramos en el río Jubera, una posible cerrada para poder embalsar agua. Aquí ya hacemos un estudio más particularizado para la zona. Vemos que el rio se divide en dos un poco aguas arriba, y una de sus divisiones n tiene la nota que habíamos acordado como óptima. Aunque no obstante, haciendo este estudio en detalle, veremos cómo afectaría al municipio de Ventas Blancas y a las redes comarcales próximas.

Fijamos la cerrada de la presa incluyendo las dos vertientes del rio a cota 540 y hacemos un llenado de embalse a la misma cota. Vemos cómo afecta a los núcleos de población (Ventas Blancas) y a las carreteras cercanas según como ubiquemos la lámina de agua

== Conclusiones ==

== Anejos ==

'''Mapa 1'''. División de España en provincias, destacando La Rioja (provincia elegida para la ubicación de un embalse)

[[Archivo:Maria1.jpg|centro]]

'''Mapa 2''' Comunidad Autónoma de la Rioja con sus embalses actuales

[[Archivo:Maria2.jpg|centro]]

'''Mapa 3'''. Zonas de la Rioja con carencia de embalses

[[Archivo:Maria3.jpg|centro]]

'''Mapa 4.''' Zonas con carencia de embalses y red Natura 2000

[[Archivo:Maria4.jpg|centro]]

'''Mapa 5'''. Zonas con carencia de embalses, red Natura 2000, carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles

[[Archivo:Maria5.jpg|centro]]

'''Mapa 6'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril

[[Archivo:Maria6.jpg|centro]]

'''Mapa 7'''. Posibles zonas nº 1 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril, y zonas protegidas: Reservas de la Biosfera, Reservas Naturales, PEPMAN, Parques Naturales, Reservas Naturales Singulares y Hábitats fuera de la Red Natura 2000
[[Archivo:Maria7.jpg|centro]]

'''Mapa 8'''. Posibles zonas nº 2 con carreteras, Camino de Santiago y ferrocarril
[[Archivo:Maria8.jpg|centro]]

'''Mapa 9'''. Posibles zonas nº 3: zonas segmentadas por las carreteras, Camino de Santiago y ferrocarriles, con río incluidos
[[Archivo:Maria9.jpg|centro]]

'''Mapa 10'''. Posibles zonas nº 3 con las zonas que contienen los ríos, seleccionadas
[[Archivo:Maria10.jpg|centro]]
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[[Archivo:Maria23.jpg|centro]]
[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_14/15]]