VIAVILIDAD DE LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PRESA EN EL SUR DE CÓRDOBA
| Trabajo sobre SIG | |
|---|---|
| Título | VIABILIDAD DE LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PRESA EN EL SUR DE CÓRDOBA |
| Autores | Mariano López Serrano 1156, Cristino Pérez Lázaro 802, María Ramírez Valadés 1200, Almudena Rojas Arranz 942 |
| 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 | |
El trabajo planteado se ha centrado en la búsqueda de zonas donde sea factible proyectar la ubicación de un embalse al sur de la provincia de Córdoba (España), en la zona de Fernán Núñez. Para ello, se han empleado sistemas informáticos de información geográfica (programa QGIS) y diferente información almacenada en las distintas infraestructuras de datos espaciales. Para el desarrollo de nuestro estudio, hemos analizado la posible falta de agua en esta zona de la provincia en relación con la demanda de la misma por parte de los núcleos de población cercanos, ya que nos encontramos ante una zona que no posee un correcto sistema de abastecimiento en sus inmediaciones.
La zona de Fernán Núñez es una región que se caracteriza por la irregularidad estacional debido a las variaciones de precipitaciones. Este territorio no se encuentra catalogado como zona de especial protección, lo que supone que no está sujeto a la normativa europea y a otras normativas como la 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. Sin embargo, aunque no haya zonas protegidas en los alrededores, al noroeste y sureste del municipio se encuentra una leve franja de zonas de especial conservación, luego sí que se deberá prestar especial atención a estas zonas. Se debe descartar emplazar el embalse en zonas donde pueda existir una afección o modificación de las infraestructuras de comunicación, como carreteras, líneas de ferrocarril o líneas eléctricas.
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.
Contenido
- 1 Introducción
- 2 Metodología
- 3 Resultados
- 4 Conclusiones
- 5 Anejos
- 5.1 Mapa de localización de la zona de actuación
- 5.2 Mapa geológico
- 5.3 Mapa topográfico
- 5.4 Mapa cuencas hidrográficas
- 5.5 Mapa cerrada de la presa
- 5.6 Mapa vaso del embalse
- 5.7 Mapa general de afecciones
- 5.8 Mapa de afecciones en la zona estudiada
- 5.9 Mapa de afecciones Líneas Eléctricas
- 5.10 Mapa de afecciones de carreteras
- 5.11 Mapa vaso de afecciones de zonas protegidas
1 Introducción
El objetivo de nuestro estudio es encontrar un sistema de abastecimiento de agua para la zona situada al sur de la Ciudad de Córdoba, concretamente para la zona de Fernán-Núñez y sus alrededores. Para ello, nuestro estudio se basará en encontrar un posible emplazamiento de una presa que nos permita ser capaces de garantizar el abastecimiento solicitado.
El planteamiento de este estudio surge debido a las necesidades que la zona a analizar posee: nos encontramos ante un lugar donde se sitúan numerosos municipios, y donde además existe una numerosa cantidad de cultivos, luego es importante disponer de agua suficiente para el suministro de los mismos. Por otro lado, se observó también que los municipios situados al norte de la provincia de Córdoba poseen numerosas presas de las que poder abastecerse, algo que no ocurre en los municipios situados en el sur de la misma, considerándose este hecho como un aliciente más para el desarrollo de nuestro estudio.
1.1 Ubicación de la población a abastecer
El municipio de Fernán Núñez (ubicado en la comarca de la Campiña Sur), está situado en la comunidad autónoma de Andalucía (provincia de Córdoba) y dista 27 kilómetros de su capital. Se encuentra situada en tercio sur de la península ibérica, localizada en la depresión del Guadalquivir, con una extensión de 29,8 Km2. Dentro de la comarca podemos encontrar ríos como el Guadajoz al nordeste, el Cabra al sureste y el Genil al suroeste, entre muchos otros arroyos y afluentes del Guadalquivir.
1.2 Actividades económicas y demanda de la población
Fernán Núñez es una población pequeña de unos 29,8 Km2, de los cuales 24,16 Km2 están destinados exclusivamente a la agricultura dedicada a cultivos herbáceos como el trigo y el girasol, y cultivos leñosos como el olivar. Sus habitantes (9.713) viven esencialmente del campo, aunque también se desarrollan otras actividades económicas en menor medida y, por tanto, no resultan relevantes a la hora de calcular la demanda del municipio. Para el desarrollo del estudio se tomará el número de 10.000 habitantes para el municipio. Tras el estudio hidrológico realizado, se estima una dotación de 310 l/hab/día, resultando un caudal de demanda de 3.100 m3/día.
1.3 Características geológicas
Respecto a las características geológicas, se debe mencionar que el municipio está situado en dos Hojas MAGNA con propiedades geológicas muy dispares, por lo que es necesario estudiarlas independientemente. Al norte encontramos la Hoja 944 perteneciente a Espejo y al sur la Hoja 966 de Montilla.
Hoja944 (Espejo)
Dos unidades perfectamente diferenciables y características de toda la cuenca del Guadalquivir, se han podido delimitar dentro del ámbito de la Hoja 944: La unidad (alóctona) de Espejo-Écija y los sedimentos autóctonos de la cuenca del Guadalquivir.
Se puede considerar a la unidad de Espejo-Écija como olistostrómica, es decir, una masa plástica más o menos caótica y dislocada, que contiene bloques rígidos de edades más antiguas, coetáneas, o más modernas, deslizada por gravedad hacia zonas inferiores y originada por formaciones más antiguas que aquellas sobre las que se desliza. Esta unidad ocupa el tercio suroriental de la Hoja, y una característica importante de esta formación es su intensa fragmentación y remezcla. Discordantes y subhorizontales, sobre la unidad alóctona, encontramos los sedimentos autóctonos que ocupan el resto de la Hoja.
La naturaleza eminentemente margosa de los materiales, la meteorización y el cultivo, dan el relieve, suavemente ondulado, característico de la zona.
Hoja966 (Montilla)
Se pueden distinguir tres unidades (la zona subbética, las formaciones alóctinas y las formaciones autóctonas) caracterizadas con una gran variedad de suelos que hacen que la zona sea de gran diversidad. Entre ellos cabe destacar:
- Margas blancas algo arenosas.
- Margas gris-azuladas. A techo algo arenosas.
- Arenas, limos y margas amarillas con intercalaciones de calcarenitas.
- Conglomerados y arenas con pasadas de margas y limos.
Se observa que los materiales margosos alcanzan gran extensión superficial en algunas zonas, como es el caso del sector centro-oriental de la Hoja; al sur del arroyo de las Chorreras, y en el Cerro de Malabrigo. Ya que es un material ligado a las coladas de barro (deslizamientos) su disposición es crítica.
1.4 Aportaciones totales en régimen natural
En esta población tienen lugar unas precipitaciones escasas a lo largo del verano que aumentan en los meses restantes, siendo máximas en el mes de diciembre. La precipitación media anual es el valor que se obtiene a partir del promedio de las lluvias registradas en los doce meses del año y en este caso es de 694,2mm. La estación de aforo más cercana está ubicada a 20 Km y es la situada en Castro Del Río que tiene una cuenca receptora de 1.665 Km2 del río Guadajoz.
Las aportaciones son muy variables de unos años a otros. Los valores anuales varían desde un máximo en el año 1973-74 de 491,3 hm3 y un mínimo de 26,9 hm3 en el año 1993-94. Otro dato relevante a la hora de analizar el agua de la zona es el coeficiente de escorrentía, que se calcula a partir de la precipitación anual, y que tiene un valor de 0,3.
1.5 Topografía de la zona
Cuando analizamos la topografía nos centramos en la zona que se encuentra al este de la población pues es esta la más interesante cuando se vaya a buscar un establecimiento para la presa. Concretamente, nos centraremos en la zona situada entre el municipio de Doña Mencía y el municipio de Baena, con una altitud aproximada de 450 msnm.
1.6 Afecciones
Nuestra población no se encuentra situada en ningún espacio natural definido por la Red Natura 2000, aunque cabe destacar que a pocos kilómetros se encuentra una leve franja de ZEC (zonas Especiales de Conservación) perteneciente al parque natural Sierra de Hornachuelos.
El Parque está situado en el sector occidental de la provincia de Córdoba (con una superficie de 60.032 ha) pertenece al macizo de Sierra Morena. De esta forma, a la hora de estudiar los posibles emplazamientos de nuestra presa, así como el emplazamiento del depósito y el diseño del trazado de la conducción, habrá que dedicar especial atención a las zonas pertenecientes a la Red Natura 2000 para evitar dañarlas e influir en su conservación.
En el apartado de Anejos se pueden observar diferentes mapas que hacen referencia a las zonas pertenecientes a la Red Natura 2000 situadas en los alrededores de nuestro municipio, así como los planos de afecciones de la zona: vías de comunicación, líneas eléctricas, etc. A la hora de ubicar el emplazamiento de la presa, se deberán tener en cuenta todas estas afecciones para intentar perjudicarlas lo menor posibles.
En resumen, a partir del análisis hidrográfico del municipio de Fernán Núñez, nuestro grupo ha presentado la que se considera como la solución más viable de entre todas las posibles.
2 Metodología
El municipio de Fernán Núñez tiene una población aproximada de 10.000 habitantes. Teniendo en cuenta los diferentes usos, se ha estimado un consumo de agua de 3100 m3/día, por tanto, el consumo de agua anual será de 1131500 m3/año. Para ir del lado de la seguridad, redondeamos la cifra a 1200000 m3/año, que es igual a 1.2 hm3/año.
Con el fin de garantizar la demanda en las épocas de déficit de aportaciones, vamos a cuadruplicar la demanda del municipio. Por tanto, estimamos una aportación de 5 hm3/año.
El siguiente paso consiste en calcular las posibles cuencas que puedan satisfacer la demanda de agua del municipio Fernán Núñez.
Vamos a trabajar con modelos de elevación y estudios de cuencas, por lo que será necesario contar con las herramientas que proporciona GRASS. Los pasos a seguir para el desarrollo de la solución, son los siguientes:
- Importamos todas las capas ráster y vectoriales desde Qgis a GRASS, creando un nuevo directorio de mapas de GRASS. Se han utilizado las Hojas MDT50 944, 945, 966 y 967, descargadas del centro de descargas del IGN.
- Para que el programa muestre las posibles cuencas a estudiar, se utilizará la herramienta de GRASS ‘’r.watershed’’. Hay que tener especial cuidado en la ejecución de este comando pues en el segundo apartado nos piden el tamaño mínimo para cada cuenca (número de celdas), en el que habrá que introducir el valor 1600. Si realizamos un análisis de algunas presas españolas, nos damos cuenta que aproximadamente, para una demanda de 5 hm3/año, encontramos cuencas con una superficie de 1 km2. Por tanto, debemos introducir el valor 1600 en el segundo apartado en la ejecución de esta herramienta.
- Para poder convertir las cuencas en polígonos, se debe realizar una operación de vectorización, mediante la herramienta ‘’Convertir ráster en áreas vectoriales’’.
- Una vez creadas las cuencas, se introduce una capa vectorial que muestra los ríos de la red hidrográfica de la zona objeto de estudio.
- Utilizando el mapa topográfico adjunto se ubica la presa.
- A continuación, se estudian los ríos que vierten sus aguas a la presa, seleccionando las cuencas de estos ríos. Una vez localizadas todas las cuencas de cada río se procede a la agrupación de las mismas para confeccionar la cuenca de aportación a la presa.
- Por último se procede a dibujar el embalse.
A continuación, se procede a elaborar el mapa topográfico. Se carga en la ventana de trabajos el mapa .asc correspondiente a nuestra zona de estudio (944,945,966,967). El paso siguiente consiste en elaborar una capa vectorial que contiene las curvas de nivel cada 20 metros. Cabe destacar que se ha modificado los colores de las cotas a una tonalidad marrón. Por último, se carga la capa BTN25 que contiene la red hidrográfica donde se muestran los distintos ríos de la zona.
En los mapas 5.5 y 5.6 se establece la presa en las cercanías del municipio con su respectivo embalse a la cota de coronación correspondiente.
Por último, en los mapas de afecciones se ha ejecutado el comando Buffer con distintas anchuras, para ver los limites de afecciones de cada uno de los servicios. En los mapas de carreteras y líneas eléctricas el buffer es de 50 metros, y el de zonas protegidas es de 100 metros.
3 Resultados
La presa está ubicada a una distancia de 31 kilómetros con respecto al municipio de Fenán Nuñez. Relativo a las dimensiones de la presa cabe destacar una serie da datos como el volumen de embalse muerto (0,1305 hm3) necesaria para hallar la cota de embalse útil (440) que a su vez es imprescindible para calcular la cota de coronación de la presa (450). Finalmente decir que las características de la zona donde se ubica y las medidas correspondientes hacen que la tipología de materiales sueltos sea la mas idónea.
Como se puede observar en los mapas elaborados, se ha establecido la presa en un lugar cercano a Fernán Nuñez, intentando siempre afectar lo menos posible a los distintos servicios que discurren por esta zona. Solo comentar que la carretera CV-60 y la línea eléctrica deberán ser desviadas puesto que entran en la zona del vaso de presa calculado.
4 Conclusiones
Este trabajo nos ha ayudado a conocer las herramientas necesarias de Qgis para realizar todos los cálculos que nos han llevado a resolver un problema hidrológico real en un municipio al sur de Córdoba, mediante la ubicación de una presa de materiales sueltos que abastece la demanda de la población de Fernán Nuñez.
5 Anejos
5.1 Mapa de localización de la zona de actuación
5.2 Mapa geológico
5.3 Mapa topográfico
5.4 Mapa cuencas hidrográficas
5.5 Mapa cerrada de la presa
5.6 Mapa vaso del embalse
5.7 Mapa general de afecciones
5.8 Mapa de afecciones en la zona estudiada
5.9 Mapa de afecciones Líneas Eléctricas
5.10 Mapa de afecciones de carreteras
5.11 Mapa vaso de afecciones de zonas protegidas
