¿Sabías que el embalse del Cenajo…?
¿Sabías que el embalse del Cenajo recibió un volumen de aportación superior a los 4 hm3 en unas pocas horas a principios del mes de junio de 2018? En este post se realiza un análisis de lo ocurrido desde el punto de vista hidrológico durante el episodio en cuestión.
Según los datos oficiales de la Confederación Hidrográfica del Segura (CHS) el día 2 de junio de 2018 a las 08:00 h el embalse del Cenajo almacenaba un volumen de 152,812 hm3, mientras que el día 3 de junio de 2018 a las 08:00 h el embalse del Cenajo almacenaba un volumen de 157,376 hm3, es decir, el citado embalse había experimentado un incremento de volumen de 4,564 hm3 en cuestión de horas.
¿A qué se debió este aumento de volumen almacenado tan inusual en esta época del año? Pues se debió a un episodio de lluvias intensas que tuvo lugar en la cuenca vertiente al embalse del Cenajo, tal y como se describe en este post.
Características de la cuenca vertiente al embalse
Se ha delimitado la cuenca vertiente al embalse del Cenajo comprendida entre el embalse de Fuensanta y la presa de toma del Taibilla, y se ha dividido en una serie de subcuencas tal y como se muestra en la figura siguiente.
Figura 1. Subcuencas vertientes al embalse del Cenajo. Fuente: elaboración propia a partir del modelo digital del terreno (MDT)
A continuación se muestra el modelo digital de elevaciones de la cuenca vertiente al embalse del Cenajo procedente del centro de descargas del Centro Nacional de Información Geográfica. Se trata de un modelo digital del terreno de 5 m de resolución.
Figura 2. Modelo digital del terreno de 5 m de resolución. Fuente: centro de descargas del Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG)
Los datos característicos de las subcuencas, es decir: área, longitud del cauce principal, cota máxima, cota mínima, pendiente y tiempo de concentración, son los siguientes:
Tabla 1. Datos característicos de las subcuencas vertientes al embalse del Cenajo. Fuente: elaboración propia
Datos de precipitación
A continuación se destacan los pluviómetros del Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH) de la CHS ubicados en la cuenca vertiente al embalse del Cenajo, así como la precipitación diaria recogida entre el día 2 de junio a las 08:00 h y el día 3 de junio a las 08:00 h por estos pluviómetros:
– 04L01P1 Pluviómetro Canal Alto Taibilla: 10,2 mm.
– 04A03P1 Pluviómetro Aguas Abajo de Fuensanta: 25,6 mm.
– 04A01P1 Pluviómetro Confluencia Río Taibilla: 22,4 mm.
– 04A04P1 Pluviómetro Estación de Aforos El Gallego: 182,3 mm.
– 04N01P1 Pluviómetro Férez: 137,6 mm.
– 04A02P1 Pluviómetro Aguas Abajo del Cenajo: 14,6 mm.
Figura 3. Ubicación de los pluviómetros del SAIH en la cuenca vertiente al embalse del Cenajo. Fuente: página web de la CHS
A continuación se representan los datos de precipitación cinco minutales en los pluviómetros seleccionados del SAIH de la CHS:
Figura 4. Datos de pluviómetros del SAIH de la CHS. Fuente: elaboración propia a partir de datos de la página web de la CHS
El radar de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) proporcionó la siguiente información el día 2 de junio de 2018:
Figura 5. Radar de la Agencia Estatal de Meteorología. Fuente: página web de AEMET
Aportaciones al embalse
Entre los días 1 y 2 de junio de 2018 a las 08:00 h el desagüe del embalse de Fuensanta fue de 0,606 hm3, similar a la aportación al embalse del Cenajo que fue de 0,635 hm3. Sin embargo, durante el día del episodio, es decir del 2 al 3 de junio de 2018 a las 08:00 h, el desagüe del embalse de Fuensanta fue de 0,716 hm3, y sin embargo la aportación al embalse del Cenajo fue de 4,910 hm3, por lo tanto, el volumen de aportación al embalse del Cenajo debido al episodio pluviológico fue superior a los cuatro hectómetros cúbicos, concretamente 4,910 – 0,716 = 4,194 hm3.
El día siguiente al episodio, es decir, entre el día 3 de junio de 2018 a las 08:00 h y el día 4 de junio de 2018 a las 08:00 h el embalse de Fuensanta desaguó 0,717 hm3, es decir, un volumen ligeramente inferior a los 0,785 hm3 de aportación que recibió el embalse del Cenajo, lo que puso de manifiesto la vuelta a la normalidad.
Tabla 2. Datos diarios oficiales de volumen, incrementos de volumen, aportaciones y desagües del embalse del Cenajo. Fuente: página web de la CHS
En el gráfico siguiente se observa la evolución del volumen en el embalse del Cenajo durante el episodio pluviológico:
Figura 6. Evolución del volumen en el embalse del Cenajo. Fuente: elaboración propia a partir de datos de la página web de la CHS
Valores del umbral de escorrentía
Para la estimación de los umbrales de escorrentía iniciales (Po,i) por debajo de los cuales las precipitaciones acumuladas no provocan escorrentía, se ha hecho uso de la capa SIG del umbral de escorrentía (mm) en condiciones de humedad media del suelo, obtenido a partir de los usos del suelo del CORINE LAND COVER 2000 y de acuerdo con la metodología expuesta en la Publicación “Análisis de nuevas fuentes de datos para la estimación del parámetro número de curva: perfiles de suelos y teledetección” Editado por el CEDEX 2003.
Los valores de los umbrales de escorrentía iniciales (Poi) y números de curva (CN) adoptados han sido los siguientes:
Tabla 3. Umbrales de escorrentía y números de curva iniciales. Fuente: elaboración propia a partir de datos de CEDEX 2003
En la imagen siguiente se muestra el mapa ráster de la cuenca vertiente al embalse del Cenajo con los valores del umbral de escorrentía para condiciones medias de humedad del complejo suelo-vegetación.
Figura 7. Mapa ráster de la cuenca vertiente al embalse del Cenajo con los valores del umbral de escorrentía. Fuente: CEDEX 2003
Modelo hidrológico e interpretación de resultados
Se ha elaborado un modelo hidrológico en HEC-HMS haciendo uso de los datos de precipitaciones y con los datos característicos de las subcuencas vertientes al embalse del Cenajo.
Figura 8. Modelo hidrológico de las subcuencas vertientes al embalse del Cenajo. Fuente: elaboración propia
El tiempo de desfase de la punta (Tdp o Tlag) que se define como el tiempo que transcurre entre el centroide de la tormenta y el caudal punta, se ha estimado para cada subcuenca como el 60% del tiempo de concentración, es decir:
Tabla 4. Tiempo de desfase de la punta de caudal respecto del centroide de la tormenta. Fuente: elaboración propia
Para los diferentes escenarios hidrológicos simulados con diferentes coeficientes de corrección del umbral de escorrentía se obtuvieron los siguientes resultados:
Tabla 5. Caudales punta de entrada y volumen de aportación al embalse del Cenajo para cada escenario hidrológico simulado. Fuente: elaboración propia
A continuación se muestran los hidrogramas de entrada al embalse del Cenajo obtenidos con el modelo hidrológico para los diferentes escenarios simulados:
Figura 9. Hidrogramas de entrada al embalse del Cenajo para cada escenario hidrológico simulado. Fuente: elaboración propia
La relación existente entre el volumen de aportación al embalse y el coeficiente corrector del umbral de escorrentía vendría dada por el ajuste representado en la siguiente gráfica:
Figura 10. Volumen de aportación al embalse del Cenajo en función del coeficiente corrector del umbral de escorrentía. Fuente: elaboración propia
El ajuste de una curva exponencial del tipo:
Siendo “V” el volumen de aportación por escorrentía superficial y “beta” el coeficiente de corrección del umbral de escorrentía, proporciona un coeficiente de correlación de 0,9998.
El valor del coeficiente de corrección del umbral de escorrentía que proporciona un volumen de aportación al embalse del Cenajo de 4,194 hm3 es 2,69.
Por lo tanto, a modo de conclusión se aprecia la necesidad de aplicar un coeficiente de corrección a los valores iniciales del umbral de escorrentía superior a la unidad.
