Caracterización del régimen de crecidas mediante la implementación del modelo hidrológico tetis en la cuenca del barranco del Carraixet - Valencia

Abstract

[EN] This work called "Flood Regime Characterization Through the Implementation of the Tetis Hydrological Model in the Basin of the Barranco del Carraixet - Valencia". The study aimed to determine the maximum flow of the main river channel, in order to generate hydrological information to produce the basis for later measurement approach to reduce disaster risk of floods. The study area is located in the northern half of the Gulf of Valencia, specifically in the basin of the Barranco del Carraixet, with area 243.65 km2. Its main flow follows a South East direction and ended approximately in Bétera city, the lowest basin has 150 m wide; the length of the river reaches 35 Km within the basin. The river distance from the lowest basin of the study area to the Mediterranean Sea is 12.8 Km. River remains dry in most part of the year, however, it becomes violent and powerful when extreme precipitation occurs. The fundamental of study is distributed hydrological model called TETIS, developed by the IIAMA of the Polytechnic University of Valencia. It requires data such as hydro-meteorological, geological, uses of soil and crop/plant cover. Land use data was obtained from Corine Land Cover 2006. The European database (ESDB) was used to produce soil permeability and textural characteristics data. Two types of Hydrometeorological data series was used. In the first case they were provided by the automatic of hydrological information system (SAIH) with daily and five minutes scale, both for flow and precipitation records (registered from 1989 to 2013 period). The second type of interpolated information only precipitation and temperature records, from the project SpainV02, prepared by the State Meteorological Agency - AEMET and the Group of the University of Cantabria - UNICAN, with daily scale in two versions Spain02V2 with a period of record from 1950 to 2007 and Spain02V4 from 1971 to 2007. Once the data collected and analyzed, then generated into maps or inputs to be introduced to the TETIS hydrologic model. GIS geographical information Software Grass and ArcGIS was used to generate maps associated with the watershed. The analysis of the hydrological response of the basin was implemented in daily and five minutes scale. This study only use one gauging station (station hidrométrica Bétera), that served the calibration and validation process of the hydrological model. The result of this process are acceptable for the Spain02 data (interpolation) and SAIH data(standard data) Once the correction factor from calibration and validation were obtained, the simulation in the point of interest was implemented (Autovía A7). Subsequently a statistical analysis was conducted to get quantiles with the best series to adjust, in this case Spain02V2. This probably because the chosen data series more extensive record which has included the extreme event of 1957 and 1969, which led to more appropriate results. Finally, from the flow data recorded in gauging Bétera scale station with daily and five minutes scale provided by the AHIS, a statistical correlation was made to transpose the quantiles of yearly maximum daily flow to instant quantiles. Thus determining final quantiles of the Highway A7

[ES] El presente trabajo denominado “Caracterización del régimen de crecidas mediante la implementación del modelo hidrológico TETIS en la cuenca del Barranco del Carraixet – Valencia”. Es un estudio orientado a determinar los caudales máximos del cauce principal de este barranco, a fin de generar la información hidrológica que servirá de base para el planteamiento posterior de medidas destinadas a reducir el riesgo de desastres por inundaciones.

El área de estudio se ubica en la mitad septentrional del Golfo de Valencia, específicamente en la cuenca del Barranco del Carraixet, la misma que cuenta con una extensión de 243.65 km2. Su flujo principal sigue una dirección Sur Este y aproximadamente en la localidad de Bétera, es donde el cauce alcanza su mayor amplitud, con cerca de 150 m de ancho; la longitud del cauce, desde el extremo superior, hasta el punto de interés, es decir, en la zona de desagüe en la Autovía A7, es de aproximadamente 35 Km, desde donde existe una distancia adicional de 12.8 km hasta el punto de desembocadura en el mar Mediterráneo. Cabe precisar, que este tipo de barrancos, en la mayor parte del año su cauce permanece seco, sin embargo, en eventos de precipitaciones extremas, se convierte en un cauce caudaloso y violento.

El desarrollo del estudio se ha basado en la aplicación del modelo hidrológico distribuido TETIS desarrollado por el IIAMA de la Universidad Politécnica de Valencia. Donde los datos fundamentales y necesarios para la modelación hidrológica incluyen datos hidrometeorológicos, geológicos, de usos de suelo y cultivos/cobertura vegetal. Los datos de uso de suelos son procedentes de Corine Land Cover de 2006, datos de las características texturales y permeabilidad de la Base de Datos Europea de Suelos (ESDB).

En lo concerniente a la información hidrometeorológica, se han obtenido dos tipos de serie, puntual e interpolada. Para el primer caso han sido proporcionados por el Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH) con resolución diaria y cincominutal, tanto para los registros de caudal y precipitación (período de registro de 1989 a 2013). El segundo tipo de información interpolada, sólo para los registros de precipitación y temperatura, por parte del proyecto SpainV02, elaborados por la Agencia Estatal Metereológica - AEMET y del grupo de la Universidad de Cantabria – UNICAN, con resolución diaria y en dos versiones Spain02V2 con un periodo de registro de 1950 a 2007 y Spain02V4 desde 1971 a 2007.

Una vez recopilada y analizada la información antes mencionada, se generaron los mapas o inputs que fueron luego introducidos al modelo Hidrológico TETIS. Para esto se hizo uso de la herramienta de Información Geográfica SIG, con Software Grass y ArcGIS como base para la generación de los mapas asociados a la cuenca hidrográfica.

Se realizó por tanto el análisis de la respuesta hidrológica de la cuenca a escala diaria y cincominutal. Nuestra cuenca en estudio, sólo cuenta con una estación de aforo (Estación hidrométrica Bétera), la que ha servido para el proceso de calibración y validación del modelo hidrológico. Los resultados de este proceso han sido aceptables para los dos tipos de fuentes serie Spain02 (Interpolada) y serie SAIH (puntual).

Una vez obtenidos los factores correctores de la cuenca del proceso de calibración y validación, se realizó la simulación hidrológica en el punto de interés (Autovía A7), con el objeto de generar los caudales diarios. Posteriormente se llevó a cabo un análisis estadístico para obtener los cuantiles, llegándose a determinar que la serie de datos que mejor ajuste se ha tenido, ha sido la serie de Spain02V2, mediante el análisis de caudales máximos anuales. Esto probablemente porque esta serie abarca un período de registro más extenso el cual ha incluido el evento extremo de 1957 y 1969, el cual dado resultados más adecuados.

Finalmente se realizó una correlación estadística para transponer los cuantiles de caudal diario máximo anual a cuantiles instantáneos. Determinándose así los cuantiles finales en el punto autovía A7.

[CA] El present treball denominat “Caracterisacio del regim de creixcudes mediant l'Implementación del model hidrologic TETIS en la conca del Barranc del Carraixet – Valencia”. Es un estudi orientat a determinar els cabals maxims del caixer principal d'este barranc, a fi de generar l'informacio hidrologica que servirà de base per al plantejament posterior de mides destinades a reduir el risc de desastres per inundacions. L'area d'estudi s'ubica en la mitat septentrional del Golfo de Valencia, especificament en la conca del Barranc del Carraixet, la mateixa que conte en una extensio de 243.65 KM2. El seu decorriment principal seguix una direccio Sur Este i aproximadament en la localitat de Bétera, es a on el caixer alcança la seua major amplitut, en prop de 150 m d'ample; la llongitut del caixer, des de l'extrem superior, fins el punt d'interés, es dir, en la zona d'esgolidor en l'autovía A7, es d'aproximadament 35 km, des d'a on existix una distancia adicional de 12.8 km fins el punt de desembocadura en el mar Mediterraneu. Cap precisar, que este tipo de barrancs, en la major part de l'any el seu caixer permanece sec, no obstant, en events de precipitacions extremes, se convertix en un caixer cabalos i violent. El desenroll de l'estudi s'ha basat en l'aplicacio del model hidrologic distribuit TETIS desenrollat per l'IIAMA de l'Universitat Politecnica de Valencia. A on les senyes fonamentals i necessaris per a la modelación hidrologica inclouen senyes HIDROMETEOROLÓGICOS, geologics, d'uss de sol i cultius/cobertura vegetal. Les senyes d'us de sols son procedents de Corine Land Cover de 2006, senyes de les caracteristiques texturales i permeabilitat de la Base de Senyes Europea de Sols (ESDB). En lo concernent a l'informacio hidrometeorológica, s'han obtingut dos tipos de serie, puntual i interpolada. Per a el primer cas han segut proporcionats pel Sistema Automatic d'Informacio Hidrologica (SAIH) en resolucio diaria i cincominutal, tant per als registres de cabal i precipitacio (periodo de registre de 1989 a 2013). El segon tipo d'informacio interpolada, soles per als registres de precipitacio i temperatura, per part del proyecte Spainv02, elaborats per l'Agencia Estatal Metereológica - AEMET i del grup de l'Universitat de Cantabria – UNICAN, en resolucio diaria i en dos versions Spain02v2 en un periodo de registre de 1950 a 2007 i Spain02v4 des de 1971 a 2007. Una volta recopilada i analisada l'informacio abans mencionada, se generaren els mapes o inputs que foren despres introduits al model Hidrologic TETIS. Per a aço se feu us de la ferramenta d'Informacio Geografica SIG, en Software Grass i ArcGIS com base per a la generacio dels mapes associats a la conca hidrografica. Després es va fer l’anàlisi de la resposta hidrològica de la conca tant a escala diària com cincminutal. Aquesta conca, tan sols compta amb una estació d’aforament (Bétera), y per tant s’ha empleat per al procés de calibratge i validació del model hidrològic. Els resultats d’aquest procés han sigut acceptables per als dos tipus de fonts. Una volta obtinguts els factors correctors de la conca del proces de calibración i validación, se realisà la simulación hidrologica en el punt d'interés (autovía A7), en l'objecte de generar els cabals diaris. Posteriorment se portà a veta un analisis estadistic per a obtindre els cuantiles, aplegant-se a determinar que la serie de senyes que millor ajust s'ha tingut, ha segut la serie de Spain02v2, mediant l'analisis de cabals maxims anuals. Aço provablement perque esta serie albarca un periodo de registre mes extens el qual ha inclos l'event extrem de 1957 i 1969, el qual donat resultats mes adequats. Finalment de les senyes de cabal registrats en l'estacio d'aforament Bétera a escala cincominutal i diaria proporcionats pel SAIH, se realisà una correlacio estadistica per a traspondre els cuantiles de cabal diari maxim anual a cuantiles instantaneus. Determinant-se aixina els cuantiles finals en el punt autovía A7.