Hidrologia superficial i enginyeria hidràulica

Les principals línies d’actuació en l’àmbit de la inundabilitat corresponen a la delimitació de zones inundables per diferents períodes de retorn, zonificació de l’espai fluvial, plantejar mesures preventives i/o correctores per mitigar les afeccions, anàlisi dels canvis de la inundabilitat davant diferents alternatives de planificació futures o projectades, i sensibilitzar i informar a la població dels riscos davant inundacions.

Mitjançant aquests treballs es dóna suport a la planificació territorial i urbana, per tal de donar compliment al Reglament del Domini Públic Hidràulic (DPH) (Decret 849/1986, de 11 de abril).

L’àmbit d’aplicació d’aquests treballs és a nivell local (municipal i intermunicipal) i regional, on s’estudia la inundabilitat tant de cursos permanents, com de cursos menors de règim efímer.

● Els estudis d’àmbit local municipal, Plans d’Ordenació Urbanística Municipal (POUM), se centren en els cursos hídrics que circulen per zones urbanes o urbanitzables, zones en les que s’estima que es podria desenvolupar un possible creixement urbanístic, o zones d’especial sensibilitat.

● Els estudis d’àmbit local intermunicipal, Plans Directors Urbanístics (PDU), es desenvolupen en trams de cursos hídrics que transcorren en general per diferents termes municipals, en zones on es preveu el desenvolupament d’una activitat econòmica significativa pel territori, de caràcter industrial o de serveis.

L’ICGC ha realitzat 215 estudis d’inundabilitat d'àmbit local, per l’aprovació dels POUMs, PDUs o altres tipus de plans especials o parcials de caràcter urbanístic.

En l’àmbit de la planificació de la inundabilitat regional, s’engloben dins l’àmbit de la realització del projecte Planificació dels Espais Fluvials de Catalunya (PEFCAT), durant el qual l’ICGC va realitzar la captura d’informació i processat del Model Digital del Terreny de 2.878 km de rius, l’aixecament taquimètric de 3.220 obres de fàbrica, i l’estudi d’inundabilitat d’uns 1.300 km de rius.

Estudis d’inundabilitat realitzats a l’àmbit local (figura esquerra) i a l'àmbit regional (figura dreta). Data d’actualització: Agost, 2017.

En l’assoliment de les diferents feines es treballa conjuntament i seguint les directrius de l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA) i de la Confederació Hidrogràfica de l’Ebre (CHE), així com també en col·laboració amb la Direcció General d’Ordenació del Territori (DGOTU).

Exemples d’àmbits d’estudi. En la fotografia esquerra, detall del tram alt de la Noguera Ribagorçana (2008), i en la fotografia dreta, detall del riu Llobregat, al seu pas per Gironella (2006), durant els treballs de Planificació d’Espais Fluvials de Catalunya (PEFCAT).

Les tasques que es realitzen en aquests estudis són a grans trets les següents:

● Estudi hidrològic consistent en la determinació dels cabals màxims o hidrogrames de disseny.

Es basa en l’anàlisi d’informació del terreny a la conca o subconques d’estudi; litologies aflorants a la zona, usos del sòl i característiques hidromorfomètriques de la conca o subconques (superfície, pendent, etc.), que determinen la capacitat d’infiltració del terreny i, en conseqüència, l’escorrentiu superficial. De l’estudi hidrològic se n’obtenen els cabals per dur a terme la modelització hidràulica.

Hietograma i hidrograma de càlcul obtinguts de l’estudi hidrològic

La cartografia que s’usa correspon al mapa de cobertures del sòl de Catalunya, a escala 1:5.000, del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), i la cartografia geològica i geotemàtica disponible a escales 1:50.000 i 1:25.000 de l’ICGC (vegeu catàleg).

● Modelització hidràulica unidimensional (1D) o bidimensional (2D) dels cursos fluvials.

Mitjançant els càlculs hidràulics s’estudia la capacitat de desguàs d’un curs fluvial, els possibles desbordaments i com es distribueixen els diferents volums d’aigua en diferents escenaris d’inundació.

En les zones urbanes es necessita una cartografia suficientment detallada per a definir una geometria del terreny de qualitat per als càlculs hidràulics, que permeti representar amb fidelitat les variacions de cota dels carrers, vies d’escolament, i zones que actuïn com a obstacle al flux. L’extensió ha de cobrir tot l’àmbit dels cursos fluvials i la plana d’inundació.

Des de l’ICGC s’obté un model digital del terreny (DTM) d’alta precisió, mida de píxel d'1x1 i 2x2 m, obtingut mitjançant la tecnologia d’altimetria làser aerotransportat (LIDAR).

Exemple de captura i processat del model digital del terreny, DTM i Lidar

Mitjançant la topografia del terreny obtinguda amb tecnologia Lidar, es generen unes malles per al càlcul hidràulic que representen la superfície 3D del terreny, on s’incorpora posteriorment els elements artificials que puguin ser significatius a l’avanç del flux (dics, murs, etc.), els volums 3D de les edificacions que es cregui necessari, així com les estructures hidràuliques.

Exemple d’una malla 3D utilitzada per a la representació de la geometria del terreny en el càlcul hidràulic

● Zonificació de l’espai fluvial, en base al Reglament del DPH.

A partir dels càlculs hidràulics s’obté les cobertures corresponents als límits inundables i les seves perillositats associades, per als diferents períodes de retorn estudiats.
Finalment es traça la zonificació de l’espai fluvial, que consisteix en la delimitació del domini públic hidràulic, zona de flux preferent, i zona inundable pel cabal dels 500 anys; així com la zona de servitud, que corresponen als terrenys que queden dins una amplada de 5m des del límit de la llera, i zona de policia, que correspon a una amplada de 100 m des del límit de la llera.

Exemple de la delimitació de zones inundables en un polígon industrial del Baix Llobregat (figura esquerra) i en un sector de Sant Carles de la Ràpita (figura dreta)

Exemple del mapa final de zonificació de l’espai fluvial segons el Reglament DPH, àmbit de la confluència del rius Llobregat i Arija

Un altre camp d’actuació correspon a la hidràulica torrencial, per a l’estudi hidràulic en conques i barrancs actius en relació a l'aportació de càrrega sòlida, i a la detecció i inventariat de cons de dejecció amb activitat recent, amb la possibilitat de trobar material susceptible de ser mobilitzat, o fenòmens d’erosió, soscavament o deposició de material, davant episodis forts de pluja.

Fotografia esquerra, detall del barranc el Rebaixader, entre els nuclis de Senet i Aneto; fotografia dreta, detall del barranc Tossal de la Mola, al Pont de Suert.

Altres línies de treball fan referència a l’assessorament sobre la capacitat de desguàs d’obres de drenatge i canalitzacions a cel obert o soterrades, davant la implementació de noves infraestructures, i nous desenvolupaments urbanístics.