Influencia de la orografía en las carreteras de la Comunidad de Madrid

Trabajo sobre SIG
Título	Influencia de la orografía en las carreteras de la Comunidad de Madrid
Autores	López Caballero, Carlos Godoy Bielsa, Carlos Iriarte Muriel, Eduardo Jiménez Villaseca, José Ramón Rodríguez Zamorano, Cristina
Asignatura	Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil
Curso	Curso 19/20
Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura

El objeto del trabajo ha sido realizar un análisis de las relaciones que existen entre el relieve dentro del territorio de la Comunidad de Madrid y las carreteras que pasan por los diferentes municipios de dicha Comunidad. Hemos estudiado para ello 5 tramos repartidos por todo el territorio, prestando especial interés en las zonas con relieves pronunciados, ya que tienen una mayor dificultad para la accesibilidad en los municipios de estas zonas. Concretamente, el trabajo se ha centrado en estudiar las carreteras y los municipios situados en dos zonas bastante diferenciadas:

Las sierras de Guadarrama, de Gredos y de Somosierra (estas dos última solo en la parte incluida en la Comunidad de Madrid). Dicha zona de sierras se encuentra en el límite Noroeste de Madrid ordenas de Noreste a Suroeste.

Las depresiones de los ríos Jarama y Tajuña y los páramos del Sureste de la Comunidad de Madrid. Ambos relieve son lo que afecta a las carreteras de esta zona Sureste.

El análisis de los cinco tramos de carreteras ha consistido en calcular diferentes indicadores y comparar los resultados de todos ellos.

De esta manera se han observado resultados reseñables entre las dos zonas analizadas y se ha podido concluir la gran relevancia del relieve en las carreteras, pero también que no siempre es el factor fundamental a la hora del diseño de las mismas.

1 Introducción

En este trabajo vamos a centrarnos en la Comunidad de Madrid, situada en la meseta central y que incluye parte de las sierras de Gredos, Guadarrama y Somosierra, que a su vez forman parte del Sistema Central, por otro lado, también están incluidas las cuencas del Jarama y Tajuña ambos afluentes de la margen derecha del Tajo y los páramos del Sureste de la Comunidad de Madrid.

Las carreteras que vamos a analizar conectan por un lado municipios madrileños de distintas zonas de la comunidad pertenecientes a las 3 sierras y por otro lado municipios de las dos depresiones que antes hemos mencionado y de los páramos. Todos estos dentro de las comarcas de Sierra Norte, Cuenca Alta del Manzanares, Cuenca del Guadarrama, Sierra Oeste (o Cuenca del Alberche), Comarca de Las Vegas y Comarca Sur.

Al ser una comunidad autónoma uniprovincial, todas las carreteras dependen de la Red de Carreteras del Estado o de la Red de Carreteras de la Comunidad de Madrid. Existen tres categorías de clasificación de las carreteras de la comunidad:

Red principal:

Incluye vías de largo recorrido y de conexión con el área Metropolitana. Garantiza la conexión entre núcleos importantes.

Red Secundaria:

Compuesta por vías comarcales y de conexión con la red principal. Permite conectar núcleos de segundo rango y presenta alternativas a la red principal en algunos casos.

Red Local:

Formada por vias intermunicipales y por todas aquellas no incluidas en las redes anteriores. Asegura el acceso rodado a todos los núcleos de población y a la explotación de recursos naturales, lugares de interés turístico y actividades similares.

Las carreteras analizadas en el trabajo son las siguientes:

M-501: Red Principal
M-404: Red Secundaria
M-533 y M-535: Red Local
M-611: Red Secundaria
M-204: Red Secundaria

Recurriremos a bases de datos como el IGN o IDEE para obtener las cartografías necesarias.

2 Metodología

Para realizar el análisis nos hemos centrado en 5 tramos concretos de carreteras, que se reparten a lo largo de toda la Comunidad de Madrid, y que por sus características nos parecen interesantes. Los tramos están indicados en la Tabla 1. Características de los tramos para la metodología. Los indicadores seleccionados son los Tabla 2. Comparativa de los resultados.

En primer lugar, cabe definir que la principal relación donde basaremos los indicadores es física, además hemos decidido introducir la población para evitar una comparativa solo geométrica o física y con ello no solo tener un indicador de la influencia del relieve en las carreteras, sino en caso de que este tenga mucha influencia, intentar explicar el por qué.

Por ello las 2 principales relaciones que hemos realizado en el trabajo son:

Relieve-Trazado:

Se han evaluado la longitud de las carreteras, la longitud geométrica, el desnivel y la pendiente media de los pueblos de origen y destino y el factor de ruta. Para todo ello se ha empleado QGIS como herramienta de trabajo.

Población-Características de la carretera:

Mediante esta relación buscamos comparar las características de la carretera en función de la población existente en los municipios por los que atraviesa el tramo.

Para está relación hemos tenido en cuenta la población de los municipios que atraviesa el tramo de carretera.

Los indicadores más importantes para en el trabajo han sido:

- Factor de ruta: El factor de ruta es el cociente entre la distancia del tramo de carretera que comunica los municipios situados en los extremos (origen/destino) y la distancia geométrica entre ambos. El valor mínimo posible del factor de ruta es 1.

La valoración del factor de ruta (Rij) será:

Rij = 1,1 (EXCELENTE)
Rij = 1,25 (ACEPTABLE)
Rij = 1,5 (MALOS)

El factor de ruta nos ayudará a valorar como de directa es la carretera, y de no ser no ser así estudiaremos que motivos pueden influir (relieve, accesibilidad…)

- Estudios de los perfiles: Los perfiles de los tramos de carreteras nos permiten ver de una manera muy directa como es la carretera a lo largo de todo su recorrido. Para realizar los perfiles, se ha empleado la herramienta (‘’ProfileTool’’) que nos proporciona Qgis.

- Comparativa de las pendientes: Para poder realizar una comparativa de pendientes objetiva que no se vea distorsionada por los distintos desniveles totales de los tramos recurrimos a la pendiente positiva.

3 Resultados

Los tramos elegidos corresponden a carreteras de diferentes tipologías, y repartidos por todo el territorio como se puede ver en el Mapa 1. Orografía de la Comunidad de Madrid y tramos estudiados. Por ello la comparativa de los resultados es interesante y nos proporcionado los resultados de los indicadores analizados en la siguiente tabla:

Cabe destacar que los resultados son más que interesantes, ya que tenemos 5 tramos diferentes entre ellos y de los cuales podemos considerar 2 de montaña, como son los tramos de la M533 – M535 (Puerto de la Cruz Verde) y la M611 (Puerto de Morcuera).

Podemos ver esto en sus perfiles longitudinales Figura 3. Perfil longitudinal tramo M-533 + M-535. y en la Figura 4. Perfil longitudinal tramo M-611. Ambas se ven altamente influencias por el terreno y por el gran desnivel, lo que resulta en un factor de ruta elevado (1,67 y 1,69 respectivamente). Estos factores de ruta pese a ser malos, se justifican por el relieve a través del cual discurre la carretera

Además se da acceso a pocos municipios y cuya población no es elevada, por lo que la influencia del terreno en ambas carreteras queda más que demostrada

Ambos tramos representan a la perfección que el desnivel de manera inevitable nos dará factores de ruta mayores, ya que tendremos que hacer más recorrido para ascender y descender el relieve.

Por otro lado tenemos los otros 3 tramos restantes (M-501, M-204 y M-404) que no son de montaña y se analizaron para ver en función de los resultados obtenidos

El tramo de la M-501 tiene una pendiente media de orden del 1%, muy por debajo de los 2 tramos montañosos, pero algo superior a los otros tramos analizados. Podemos ver en la Figura 1. Perfil longitudinal tramo M-501 que el relieve es algo abrupto y viendo el Mapa 6. Tramo M-501 en detalle se ve como la carretera bordea dos zonas con un relieve más desfavorable para tener un perfil más suavizado a la par que puede dar accesibilidad a los núcleos de población.

Esta peculiaridad le hace tener un factor de ruta de 1,32 el cual se considera un valor aceptable

Por su parte el tramo de carretera de la M204 es un tramo peculiar. No es un tramo de montaña, y sin embargo el factor de factor de ruta obtenido es elevado (1,69). Este factor de ruta es similar a los de los tramos de montaña.

Este factor de ruta elevado, no lleva a ver si el relieve es determinante a la hora de proyectar una carretera e influirá directamente en su kilometraje, o por el contrario, puede haber más factores determinantes.

Por ello, al analizar el perfil del tramo de la M204 (Figura 5. Perfil longitudinal tramo M-204), este nos clarifica que efectivamente a pesar de no ser un desnivel tan grande, sufre una influencia del terreno en la primera parte, pero en su segunda parte, prácticamente la carretera apenas tiene desnivel.

Esto nos hace valorar que no solo el relieve ha influido en la concepción de la carretera, sino que además la accesibilidad a municipios ha tenido una relación directa. Se ve muy claramente al ver como la carretera no va directa del origen (Villalbilla) al destino (Perales de Tajuña), sino que hace un rodeo considerable. Este rodeo, se justifica observando todos los municipios a los que da servicio y la población de los mismos que vemos en el Mapa 10. Tramo M-204 en detalle.

Si la carretera fuera lo más directa posible, además de adaptarse menos al terreno, estaríamos dejando más del 50% de la población existente en la zona sin una correcta accesibilidad; además teniendo en cuenta que su tipología es de Red Secundaría su principal función no es otra que la de dar acceso a los núcleos y municipios.

Por otro lado y de manera completamente diferente a los 4 casos anteriores, tenemos el tramo de la carretera de la M- 404, en el cual podemos ver que el factor de ruta es realmente bajo (1,15) y podríamos decir que excelente.

Gracias al tramo de carretera de la M-404 podemos ver que se puede dar una alta accesibilidad (en parte debida a municipios con alta población) teniendo un bajo factor de ruta (1,15) que, en este caso al ser tan bajo, es muy bueno y cercano a una alta eficiencia en el diseño del proyecto.

Este bajo factor de ruta se puede ver gracias al Mapa 7. Tramo M-404 en detalle en el cual podemos observar que la apenas se ve influenciada por el terreno y la carretera sigue casi una línea recta entre el origen y el destino. Todo se confirma viendo la Figura 2. Perfil longitudinal tramo M-404 donde se ve como el relieve no es muy abrupto en este tramo y no resulta determinante

Con los datos de la Tabla2. Comparativa de los resultados. y de la Tabla 3. Municipios y Poblaciones de cada tramo estudiado. se justifica la tipología de cada carretera indicada en la introducción (Principal, Secundaria y Local).

Somos conscientes que podría haber incoherencias debido a que nuestro análisis no es pequeño y no analiza las carreteras completas en varios casos, sino que solo analiza determinados tramos que puede no ser suficiente para carretera las características, completa y su tipología.

4 Conclusiones

Como conclusiones generales del trabajo del trabajo podemos afirmar que el relieve tiene una influencia directa en el trazado de las carreteras, pero no tiene por qué ser el único condicionante que se presente en el proyecto de una carretera.

Por ello podemos asegurar que la accesibilidad a poblaciones es la otra gran influencia directa en el trazado de las carreteras. Estas poblaciones no tienen por qué tener mucha población, sino que se busca una accesibilidad a ellas y una comunicación entre ellas y normalmente un nodo importante u otras carreteras que amplíen la accesibilidad de estas poblaciones.

Un ejemplo importante de estos, es la tipología de ‘’Red Local’’ de carreteras, cuya función principal es asegurar la accesibilidad, representado en el tramo M-533 + M-535, en el cual podemos ver que al ser un relieve montañoso, este es el principal condicionante, pero también lo es, poder dar accesos a las pequeñas poblaciones que atraviesa. Como hemos indicado, el relieve se confirma como la principal influencia en el diseño de las carreteras esto se puede ver comparando los 5 tramos estudiados:

Las tres carreteras que discurren por las sierras del Noroeste de la Comunidad de Madrid presentan pendientes medias más pronunciadas, destacando los dos tramos en zona montañosa, en comparación con las dos carreteras del Sureste que atraviesan las depresiones fluviales.

Las dos carreteras que discurren por las depresiones fluviales y los páramos, tiene una influencia menor del terreno, lo cual se ve en su perfil longitudinal y su trazado en planta

En este último caso, el tramo de la M-204, nos sirve como ejemplo de que el relieve es fundamental en la mayoría de los tramos, pero en algunos, prima más la accesibilidad a la población

Por todo ello concluimos que se ha demostrados la importancia del relieve en el terreno, a pesar de que en algunos caso no sea del todo determinante.

Por ello y como posible mejora para futuros proyectos, creemos que el factor de ruta es un indicador bastante bueno para ver la influencia del relieve en el trazado, pero no así con la población o las necesidades de accesibilidad de las mismas.