Abastecimiento de Burgohondo
| Trabajo sobre SIG | |
|---|---|
| Título | Abastecimiento de Burgohondo |
| Autores |
Alejandra Pereira Santos Nerea Gonzalez Rivas Alberto Garcés Rodríguez |
| Asignatura | Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil |
| Curso | Curso 16/17 |
| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
Contenido
1 Introducción
En el siguiente trabajo vamos a desarrollar las aplicaciones de las herramientas SIG para resolver un problema de abastecimiento de agua potable en un núcleo de población.
Para garantizar el abastecimiento de agua potable es necesario contar con una serie de infraestructuras que garanticen la satisfacción de la demanda, como embalses y conducciones de agua. Estas infraestructuras tienen una intensa relación con el terreno, que influye en su diseño y características. Para la construcción de la presa y la conducción es necesario tener en cuenta la topografía, la geología, y las afecciones que pueden causar las infraestructuras en el territorio que las rodea.
En nuestro caso concreto, se ha de abastecer de agua al municipio de Burgohondo, situado en la provincia de Ávila (España). Este municipio cuenta con una población de 1200 habitantes. En sus inmediaciones se encuentra un río principal, el Alberche; rodeado de multitud de afluentes de cierto caudal. Así, se dispone de varias alternativas cercanas al pueblo donde establecer la presa, por lo que se va a proceder a un análisis detallado del terreno y las posibles soluciones de cara a obtener la óptima.
Además, una vez elegidas las mejores alternativas, se debe estudiar la conducción a realizar hasta el núcleo de población.
2 Metodología
2.1 Situación general
Para situar el núcleo de población de Burgohondo hemos cargado en QGIS las hojas del MTN50 555 y 556 (obtenidas del IGN) correspondientes a la zona de estudio. Hemos digitalizado el municipio de Burgohondo creando una capa vectorial de polígonos para ello. También hemos identificado las zonas de la Sierra de la Paramera y Serrota y el río Alberche.
2.2 Localización y estudio de las cerradas
Con las hojas 555 y 556 del formato MDT05 (obtenidas del IGN) hemos obtenido las curvas de nivel mediante la herramienta de extracción de curvas de nivel de una capa ráster con el fin de situar 7 posibles cerradas que permitan el encaje de la presa para resolver el problema.
Además, nos hemos servido de los datos de la red hidrográfica de Ávila (capa vectorial procedente del portal de Datos Abiertos de la Junta de Castilla y León) para localizar aquellos ríos más adecuados para abastecer al municipio.
Se ha elegido una serie de posibles emplazamientos (cerradas), representadas mediante segmentos dibujados en una capa vectorial de líneas e identificadas mediante anotaciones de texto.
A fin de estudiar la geología del terreno para detectar posibles problemas en la cimentación de la presa, hemos cargado las hojas 555 y 556 del MAGNA50 procedentes del IGME junto con la capa vectorial que contiene las localizaciones de las cerradas.
Para estudiar las posibles afecciones al situar una presa en estas cerradas hemos creado una capa vectorial de líneas para digitalizar las vías de comunicación que serían afectadas, obteniendo así dos zonas de afección.
2.3 Obtención de cuencas
Hemos procedido a obtener las cuencas correspondientes a las cerradas mediante dos procesos diferentes.
En el primer proceso, hemos digitalizado el área de las cuencas observando el terreno y trazando los polígonos correspondientes a las mismas en diferentes capas para lograr diferentes estilos (colores). Para obtener la superficie de las cuencas, en la tabla de atributos de la capa hemos creado un nuevo campo con la expresión $area/1000000 para obtener la medición en km2. Mediante la herramienta de gestión de datos “Combinar capas vectoriales” hemos unificado todas las capas de las cuencas. Por último, para visualizar el valor de la superficie de cada una de las cuencas hemos activado las etiquetas de dicha capa.
De forma alternativa, hemos obtenido las cuencas hidrográficas utilizando GRASS. Para ello, hemos importado la capa MDT05 de la hoja 556 a QGIS, creado un nuevo directorio de mapas para trabajar en él, e importado la capa ráster cargada a GRASS mediante el módulo r.in.gdal.qgis. Tras corregir el encuadre de la región y los tamaños de celda, mediante el módulo r.watershed (que nos permite elegir el tamaño mínimo de cuenca adaptándolo al orden de magnitud previsto de nuestras soluciones) generamos las cuencas deseadas.
Se puede comparar las cuencas obtenidas a través de ambos procesos, comprobando que las cuencas obtenidas manualmente coinciden (bien como parte de una, o bien como unión de varias; pero respetando los límites exteriores) con las cuencas obtenidas mediante GRASS.
2.4 Trazado previo de conducciones
Para poder seleccionar las dos cerradas más adecuadas, es necesario tener en cuenta el coste de la tubería, el cual depende fundamentalmente de su longitud. Para estimar dicho coste hemos digitalizado un trazado previo de las conducciones desde las distintas cerradas hasta la cota en la que debe situarse el depósito de agua para poder efectuar el abastecimiento por gravedad.
A fin de representar las ubicaciones de los depósitos, hemos guardado como capa independiente la línea de nivel a cota 954 (cota mínima a la que deben situarse), digitalizando sobre ella mediante puntos la ubicación de los depósitos considerados.
2.5 Obtención de superficie embalsada
Estudiando los condicionantes expuestos en los puntos anteriores se seleccionan como alternativas más adecuadas las cerradas A y C, siendo éstas el objeto de estudio de ahora en adelante.
De igual forma que en el apartado 2.3, hemos obtenido la superficie embalsada mediante dos procesos. En primer lugar, cambiando el estilo (color) de la capa de MDT, hemos obtenido la superficie de llenado de nuestros embalses (asignando un color a aquellos valores inferiores a la cota de llenado). Empleando la herramienta de extracción Clipper, hemos recortado las zonas donde se sitúan nuestros embalses.
Alternativamente, se pueden obtener resultados similares, empleando el módulo r.lake.seed sobre la previamente importada a GRASS. Con ello obtenemos la visualización de la lámina de agua si inundáramos toda la hoja hasta esa cota, pudiendo observar la superficie embalsada si hacemos zoom en detalle sobre las zonas de las cerradas.
- Superficies embalsadas obtenidas mediante GRASS con simulación de inundación
Inundación hasta cota de llenado de la cerrada A
Inundación hasta cota de llenado de la cerrada C
2.6 Estudio de conducciones
Hemos digitalizado el trazado de las conducciones en una capa vectorial. Aplicando la herramienta Terrain Profile sobre la capa MDT, hemos obtenido el perfil altimétrico de cada una de las conducciones, lo que nos permite estudiar los requerimientos técnicos de cada una de ellas.
