Definición de actuaciones estructurales preventivas en base a un

IV Jornadas de Ingeniería del Agua
La precipitación y los procesos erosivos
Córdoba, 21 y 22 de Octubre 2015
Definición de actuaciones estructurales
preventivas en base a un estudio hidráulico del río Arga
en Pamplona
Dra. R. Gastesi Barasoain
Departamento de Sistemas de Información Territorial. Sección de Ingeniería del Agua.
Trabajos Catastrales S. A. (TRACASA). C/ Cabárceno, 6. 31621. Sarriguren. Navarra
J. I. Alfonso Pezonaga, R. Pérez Villanueva, I. Iribarren Berrade
Área de Proyectos y Conservación Urbana. Ayuntamiento de Pamplona
Dr. J. J. López Rodríguez
Departamento de Proyectos e Ingeniería Rural. Área de Ingeniería Hidráulica.
Universidad Pública de Navarra
C. Pérez Martín
Departamento de Desarrollo Rural, Industria, Empleo y Medio Ambiente. Servicio del Agua.
Gobierno de Navarra
1. Introducción y Antecedentes
Una de las zonas identificadas como de mayor riesgo de Inundación en el río Arga, dentro
del término municipal de Pamplona es el barrio de la Rochapea. La determinación y gestión
de las áreas de inundación, se contemplan en la Directiva europea 2007/60/CE, relativa a la
evaluación y gestión de los riesgos de inundación. Su cumplimiento dio lugar a la elaboración
del “Estudio de Evaluación, gestión y ordenación hidráulica del Riesgo de inundaciones en la
Comarca de Pamplona”, realizado para el Servicio del Agua del Gobierno de Navarra y
finalizado en el año 2012. El Estudio de Detalle de la zona de Errotazar y Rochapea planteado
para T50 se sitúa en el marco del Estudio de la Comarca de Pamplona. El Estudio de la
Comarca de Pamplona se realizó en los 55 km de río Arga y sus principales afluentes:
Ulzama, Elorz y Arakil; atravesando la trama urbana consolidada de Pamplona y pueblos
limítrofes, así como zonas más naturales con usos agrícolas o industriales. Aguas arriba de
Pamplona se encuentra la presa de Eugui, que únicamente domina un 14% de la superficie
de la cuenca hidrográfica hasta la Rochapea, lo que reduce las posibilidades de laminación.
En este escenario y considerando la presencia de un entorno urbano fuertemente
consolidado, para disminuir sustancialmente el riesgo por inundación resulta indispensable
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la ejecución de obras de defensa estructural, tales como muros, diques o motas, en un cauce
de por sí altamente antropizado.
2. Modelo hidráulico 1D-2D
2.1 Descripción del modelo
Se opta por un modelo híbrido 1D-2D bajo el software Infoworks RS y 2D en régimen
variable (http://www.innovyze.com/products/infoworks_rs/), permite ver de la evolución de
la cota de la lámina de agua durante la avenida y reproducir correctamente el efecto de
flujos a través estructuras hidráulicas como puentes y azudes, modelando el cauce mediante
elementos 1D, y la expansión de la avenida en las llanuras de inundación colindantes en las
que la dirección del flujo es errática y no sigue claramente el sentido longitudinal de la
corriente, modeladas como elementos 2D (mallas triangulares). Un Modelo Digital de
Elevaciones (MDE) preciso, a partir de datos LiDAR cuya densidad promedio es de 3,15
puntos/m², constituye la base geométrica del modelo hidráulico y es primordial. Se realiza
un postproceso de los datos LiDAR para definir las líneas de rotura de pie y cabeza de talud y
de las estructuras hidráulicas en el entorno del cauce. A dicho MDE, se le añade la batimetría
del cauce. En el resto de la zona de estudio, se elabora un raster de 1x1 m penalizando los
cambios bruscos. Las defensas longitudinales presentes tanto en las líneas de rotura del
mallado y del MDE, como entidades propias dentro del modelo hidráulico son
fundamentales para calcular de manera correcta el calado, velocidad y extensión de la
inundación en la zona de estudio.
2.2 Calibración del modelo
La calibración del modelo hidráulico se realiza con el evento de Febrero del 2009, al
tratarse del episodio más relevante a efectos de calibración por contarse con mayor
información foronómica y pluviométrica/pluviográfica y una mancha de inundación
georreferenciada precisa al tener el pico de la inundación durante el día. Los parámetros
del modelo a calibrar son rugosidades, coeficientes de vertederos (azudes y sobrevertidos
en puentes) y paso bajo obras de fábrica. Los puntos clave en dicha calibración son:



Delimitación de los fondos del cauce (revisión de los datos batimétricos.
Representación de la capacidad hidráulica de los puentes.
Revisión de las curvas de gasto e hidrogramas de las estaciones de aforo. Se
obtienen mediante simulación hidráulica del evento, a partir de los hidrogramas
de entrada procedentes del estudio hidrológico (Hec-HMS calibrado).
3. Situación actual. Justificación de la necesidad de actuación
La zona objeto de este estudio de detalle se ubica aguas arriba del azud de Santa Engracia y
aguas abajo del meandro de Aranzadi del río Arga a su paso por la localidad de Pamplona, en
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el barrio de la Rochapea. Esta zona presenta inundaciones recurrentes y potencialmente
graves motivadas tanto por la superación de la capacidad del cauce por el caudal de avenida
como por el aumento de la vulnerabilidad tras la ocupación urbana de la llanura de
inundación en la margen derecha.
Con las avenidas del río Arga durante el año 2013, se puso de manifiesto nuevamente el
riesgo de inundabilidad del barrio de la Rochapea. La inundación del 9 de junio de 2013 de
carácter histórico dada su magnitud (entre T50 y T100), produjo un desbordamiento y
entrada de agua a la altura de la rotonda de Errotazar, que discurrió por la calzada de la calle
Arga hasta la rotonda de la plaza Pompeyo, continuando por la misma calle río Arga a su
paso por el Parque de la Runa. Esta inundación evidenció de nuevo la vulnerabilidad a los
posibles episodios de inundaciones de la zona urbana del barrio de la Rochapea, debido a los
importantes daños materiales y personales asociados. Por ello, y respondiendo a la lógica
inquietud que se genera entre los ciudadanos afectados, surgió en el Ayuntamiento de
Pamplona la necesidad de estudiar en detalle un PGRI de esta zona. El “Estudio de detalle
del Plan de Gestión de Inundaciones de la Rochapea para T=50” elaborado por Tracasa y
objeto de este artículo, tiene como objetivo principal proteger la zona urbana consolidada
residencial de la posible entrada de agua por inundación.
Figura 1. Vista aérea de la inundación del 9 de Junio del 2013 en la Rochapea (Pamplona).
La zona del proyecto, se inunda a partir del periodo de retorno de 25 años. El comienzo de
los desbordamientos que afectan a la Rochapea se producían en la zona aguas arriba del
puente de San Pedro (Errotazar) y entre los puentes de Curtidores y la pasarela del Plazaola,
dirigiéndose en ambos casos el caudal desbordado a la zona residencial de la Calle del río
Arga próxima a la pasarela peatonal de Plazaola, donde se encuentran las menores cotas del
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entorno. Las cotas del terreno en la Calle Río Arga, junto al Parque de la Runa son cotas
menores que las que se tienen en la margen del río en el entorno del Puente de Curtidores,
por ese motivo, cuando se producen desbordamientos las aguas se dirigen a esta zona. En el
ámbito de la Rochapea además existen diversas estructuras sobre el cauce que producen
una sobrelevación significativa de la lámina de agua. La principal obstrucción al flujo en el río
Arga es el puente de Curtidores con un efecto de retención que produce una sobreelevación
cuyo efecto se remonta aguas arriba.
3.1 Zona de Errotazar
Se detectó que uno de los puntos de comienzo de desbordamiento que afecta al barrio de la
Rochapea se producía en esta zona, aguas arriba del puente de San Pedro, a la altura del
Faro del Parque de la Runa. Tras la inundación de Junio del 2013 se redacta el proyecto de la
Zona de Errotazar tomando como base el Estudio de la Comarca de Pamplona y
posteriormente se acomete la obra, finalizándose en fechas recientes de diciembre de 2014.
La cota de defensa alcanzada para garantizar esta protección T50 es la Cota Ortométrica
414.00. En el presente Estudio de Detalle se comprobó la eficacia de la protección con las
cotas de protección alcanzadas mediante simulación hidrodinámica del evento de magnitud
T50 en la zona y se terminó de ajustar la intervención en ambos extremos, extendiéndose
unos metros aguas arriba, en concreto 105 m. de protección de la barandilla de la calle
Errotazar. Con esta intervención, ha quedado protegida para la T50 la calle Errotazar y Río
Arga hasta la rotonda de Plaza Pompeyo, quedando pendiente de resolver la zona siguiente
de desbordamiento en el entorno de Curtidores y del puente de Plazaola que afectan a la
zona residencial del Barrio de la Rochapea.
En ambos escenarios, previo y posterior a la actuación en Errotazar, se observa que un punto
de entrada de la inundación a Rochapea es el patio situado aguas arriba de la pasarela del
Plazaola y a partir de ahí se reparte tanto por las calles de la Rochapea a la izquierda como
por el parque fluvial de la Runa a la derecha. El segundo punto de entrada para la inundación
previo a la actuación en Errotazar era la zona del faro, mientras que en el escenario actual
esa segunda entrada comienza por la unión entre la actual mota y el puente del Vergel
extendiéndose a lo largo de dicha mota conforme avanza la inundación (Fig. 3a).
3.2 Zona de Rochapea
El estudio hidráulico de esta zona de la Rochapea persigue dar con la solución más adecuada
y dejar resuelta la inundabilidad en el barrio de Rochapea para T50. Se comienza por un
Análisis de la situación actual que refleja las dos últimas intervenciones que afectan al cauce
del río y su llanura de inundación realizadas en los últimos años: el Parque de Aranzadi y la
intervención descrita en el apartado 3.1. de este documento “Zona de Errotazar”.
Tanto del análisis de calados en dos puntos de la llanura de inundación donde se sitúan las
torres de ventilación, como del análisis centrado en el entorno del puente de Curtidores, así
cómo del mapa de diferencias de calados en Rochapea, vemos cómo debido a las
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intervenciones ejecutadas recientemente en la zona más próxima a la calle Errotazar, al
estrechar el cauce en la zona de Errotazar y disminuir la llanura de inundación, luego su
capacidad hidráulica, la inundación en Rochapea aumenta algo en extensión y en calado del
orden de 30 cm. en la avenida de periodo de retorno T=50 (Fig. 2).
Figura 2. Diferencia de calados para T50, escenario Ahora menos Antes. Detalle torres 1 y 2.
Por ello, resulta del todo conveniente continuar con la protección en el resto del trazado,
que es el contenido del presente proyecto. De no ser así, en el barrio de la Rochapea se vería
incrementado el calado en próximas avenidas.
4. Plan de Gestión de Riesgo de Inundaciones (PGRI). Definición
de actuaciones estructurales preventivas
4.1 Consideraciones generales
La elección del periodo de retorno de protección es compleja e implica un balance entre la
inversión necesaria, la población defendida, los daños económicos evitados, los impactos
urbanísticos y ambientales provocados y el efecto de adoptar dicha actuación estructural
aguas abajo de la misma. El objetivo de defensa general de las obras definidas en los
estudios y proyectos antecedentes es de 100, 50 o 25 años según el caso. Se adopta el
período de retorno de 50 años como objetivo de defensa en el ámbito del presente PGRI.
Una vez se define la zona a proteger y su nivel de protección se realiza el Estudio de posibles
alternativas de defensa, en el cual se proponen diferentes soluciones estructurales para
defender la zona, incluyendo su verificación hidráulica y su evaluación global (urbanística,
ambiental, efecto aguas abajo de las mismas, etc…). Para cada alternativa se realiza una
descripción detallada del conjunto de medidas planteadas: trazado en planta, perfil
longitudinal, secciones transversales, pendientes de talud, cotas alcanzadas, alturas relativas
respecto al suelo, soluciones constructivas particulares como por ejemplo la protección
teniendo en cuenta la intersección de la defensa con una carretera, etc… Una vez se
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establezca el diseño geométrico de las defensas se calcula el efecto sobre la inundabilidad de
las obras planteadas, implicando la nueva definición de las zonas inundables para 50 años de
periodo de retorno, una vez implantadas las obras a acometer. Sobre el modelo
hidrodinámico creado para el Estudio de Comarca de Pamplona se construyen/dimensionan
las diferentes alternativas de protección y a partir de sus resultados: calados, cotas de
lámina de agua, velocidades y secuencia de inundación T50 para cada alternativa de
protección, se analiza cuál de ellas es más apropiada al reducir de manera más significativa y
efectiva el riesgo y los daños potenciales existentes.
4.2 Alternativa de protección 1 de Rochapea
Se trata de un encauzamiento muy cercano al río a partir de un aumento de la actual mota y
muros de cierre aguas arriba del puente de Curtidores así como la prolongación de la misma
hasta el puente del Vergel; y aguas abajo del puente de Curtidores ejecución de una nueva
mota de dimensiones considerables al borde del río, hasta el puente de Plazaola.
4.3 Alternativa de protección 2 de Rochapea
El elevado escarpe de 30 m en la margen izquierda dificulta la actuación en dicha margen,
por lo que en función del espacio disponible y de acuerdo a la topografía de la zona se
plantea en la margen derecha, con el fin de aumentar la capacidad de desagüe del río en
esta zona (Fig. 1). La construcción de una defensa periférica al Parque de la Runa y zona de
aparcamiento de Corralillos en el perímetro del parque fluvial en la margen derecha,
permitirá cierta laminación de la avenida de magnitud de 50 años de periodo de retorno
(Figura 3b y 4). Se eleva la rasante de la vía con una rampa en el vial de Curtidores y se
calcula un aumento de cotas de coronación del muro-banco aguas abajo del puente de
Plazaola.
a)
b)
Figura 3. Simulación hidráulica del pico de inundación. Calados (gradación azules) y Líneas de flujo
(velocidades ≥ 0,4 m/s). a) Situación actual. b) Alternativa de protección 2 de Rochapea.
La diferencia entre el escenario Ahora y Solución 2 es que a partir de los dos puntos de
entrada comunes ahora la inundación se extiende por las calles de la Rochapea (Fig. 3a),
mientras que tras adoptar la Solución 2, dicha inundación se frena con la construcción de
una defensa periférica antes de alcanzar la carretera en la calle Río Arga (Fig. 3b).
C.22.
Las Figuras 4 y 5 muestran los planos de la Alternativa de protección 2 de Rochapea. Las
rasantes en negro con las cotas actuales y las rasantes azules son las de la propuesta. En el
encuentro con el Vial a Curtidores, se plantea una rampa ascendente para llegar a la cota
412 y después descendente en el vial existente de acceso a Curtidores, su longitud total será
de 55 m.
Figura 4. Planta general del Proyecto constructivo de la Alternativa de protección 2 de Rochapea. Los
rectángulos azul y rojo se corresponden con las zonas a y b de la Figura 5
a)
b)
Figura 5. Detalle del Proyecto constructivo de la Alternativa de protección 2 de Rochapea. a) patio
del colegio aguas arriba de la pasarela del Plazaola y a su dcha. parcela contigua a rebajar; b)
encuentro con el vial a Curtidores (muro banco a la dcha., rampa de acceso y mota verde a la izda.
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A la derecha de la rampa se aumentará en cota el muro-banco existente encajando los
accesos en rampa al Parque de la Runa en la pavimentación existente y a la izquierda se
realizará una mota verde en el perímetro del aparcamiento en la que será necesario rehacer
el pavimento de acceso y salida y un tramo del carril bici existente para adaptarse a las
nuevas rasantes (Fig. 5b).
También se contempla el rebaje de la parcela en terreno inundable favoreciendo la
contención de inundación en la Rochapea. Se trata de la parcela verde habilitada como zona
de esparcimiento canino entre la Instalación Provisional de Corralillos, la zona deportiva del
Colegio de Dominicas y el Parque Fluvial. Se rebajará a la cota 409.50 (Fig. 5a).
5.Conclusiones
En cuanto a las alternativas, se desestima la número 1 puesto que resuelve el problema de la
inundación técnicamente, pero su ejecución conlleva un impacto no deseable en un enclave
natural que además es de reciente recuperación en la ciudad, mediante la ejecución del
Parque Fluvial del río Arga a su paso por Pamplona. En concreto, en la zona entre el Club de
Remo próximo a Curtidores y el puente de Plazaola el citado impacto visual se debería a que
la protección pasaría por ejecutar un muro perimetral al río, al no ser posible encajar una
mota verde por no contar con las dimensiones suficientes y por el arbolado existente. Este
muro sería de altura considerable para conseguir la protección T50 por lo que
comprometería la mejora paisajística que se consiguió con la ejecución del Parque Fluvial al
impedirse así la visual del cauce del río y sus riberas en este tramo del Paseo del Arga.
La más razonable es la ejecución de la Alternativa de Protección Número 2 de Rochapea,
puesto que con la disposición de la defensa periférica se evita la inundación en la calle Río
Arga y con ello en la Rochapea, ya que era vía de entrada de la inundación en dicho barrio.
Se disminuye y limita la llanura de inundación a las zonas de Parque de Runa, aparcamiento
y zona de Parque Fluvial hasta la zona de Oblatas, eliminando la inundación en la zona
residencial del barrio de Rochapea para el periodo de retorno T50. Las dimensiones de
protección con esta alternativa son razonables en todos los casos para las zonas de las que
se trata y el entorno natural se respeta totalmente puesto que la actuación queda alejada
del cauce y riberas del Río.
Adicionalmente a las actuaciones a ejecutar en este proyecto, dicha alternativa 2 permite a
futuro que si se mejora la capacidad hidráulica del puente de Curtidores, se aumente el nivel
de protección de la zona, para una magnitud de evento mayor de 50 años de periodo de
retorno. Otras actuaciones adicionales cómo la sustitución de azudes cercanos también
aumentaría el nivel de protección en el barrio de la Rochapea, aunque previsiblemente en
menor medida que con la actuación sobre el puente de Curtidores.
Referencias
http://www.innovyze.com/products/infoworks_rs/
C.22.