Andrés Díez Herrero

GEOMORFOLOGÍA E

HIDROLOGÍA FLUVIAL DEL

RÍO ALBERCHE

MODELOS Y S.I.G. PARA LA GESTIÓN DE RIBERAS

INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA

2003

Serie:

TESIS DOCTORALES

Número: 2/2003

Este volumen da a conocer la tesis doctoral del autor, seleccionada por una comisión de expertos designada a

tal efecto por el Director General de IGME, de entre las tesis doctorales candidatas a su publicación, que

fueron remitidas al Instituto por sus autores, tras la convocatoria realizada por correo y enviada a todos los

Departamentos Universitarios de Ciencias de la Tierra

Motivo de la cubierta:

Primera de cubierta: Terraplén del ferrocarril Villalba-Ávila desmoronado

durante la avenida instantánea del arroyo de Majada

Honda el 1 septiembre de 1999

Cuarta de cubierta: Fachada de vivienda en El Herradón de Pinares (Ávila)

derribada por efecto de una avenida del arroyo de la

Gaznata

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mecánico, incluido fotocopias, grabación o por cualquier sistema

de almacenar información sin el previo permiso escrito del autor

y editor.

© Andrés Díez Herrero

© Instituto Geológico y Minero de España

Ríos Rosas, 23

28003 Madrid

Depósito Legal: M-10998-2003

ISBN: 84-7840-477-5

NIPO: 405-03-012-3

A mis abuelos,

quienes hace años pactaron que su nieto listillo algún día sería ministro.

Espero no haberles decepcionado llegando a geólogo.

v

Índice

AGRADECIMIENTOS................................................................................. ix

PRÓLOGO..................................................................................................... xiii

RESUMEN/ABSTRACT............................................................................... xv

I. INTRODUCCIÓN

1. PRESENTACIÓN

1.1. Planteamiento de la problemática ................................................... 1

1.2. Hipótesis de partida ........................................................................ 3

1.3. Objetivos ........................................................................................ 3

2. JUSTIFICACIÓN

2.1. El tema: geomorfología e hidrología fluvial ................................... 5

2.2. El área: cuenca hidrográfica del río Alberche ................................. 6

2.3. El desarrollo: gestión de riberas fluviales ....................................... 8

II. METODOLOGÍA

3. TÉCNICAS DE GABINETE

3.1. Recopilación de información y fuentes de datos ............................ 10

3.2. Cartografía geomorfológica mediante

fotointerpretación estereoscópica ............................................... 13

3.3. Aplicación de modelos hidrológicos para crecidas ........................ 15

3.4. Análisis estadístico de datos numéricos ......................................... 19

3.5. Aplicación de modelos hidráulicos para el análisis

de la inundabilidad ..................................................................... 25

3.6. Sistemas de información geográfica ............................................... 26

3.7. Metodologías de estudio morfodinámico de meandros:

variabilidad temporal del trazado en planta de meandros fluviales 38

3.8. Análisis meteorológico de imágenes de teledetección rádar .......... 41

3.9. Análisis sedimentológico de columnas y perfiles ........................... 42

4. TÉCNICAS DE LABORATORIO

4.1. Análisis mineralógico y granulométrico ......................................... 44

4.2. Datación de muestras: luminiscencia, 14

C, arqueología

y paleontología .............................................................................. 44

4.3. Análisis paleopalinológico .............................................................. 48

vi

5. TÉCNICAS DE CAMPO

5.1. Mediciones morfométricas e hidrológicas ...................................... 49

5.2. Cartografía geomorfológica ............................................................ 49

5.3. Levantamiento de columnas y perfiles ........................................... 50

5.4. Adquisición de documentos gráficos .............................................. 50

5.5. Toma de muestras ........................................................................... 51

III. MARCO FISIOGRÁFICO: EL MEDIO FÍSICO DEL RÍO ALBERCHE

6. SITUACIÓN GEOGRÁFICA

6.1. El río Alberche ................................................................................ 53

6.2. La cuenca hidrográfica del río Alberche ......................................... 60

7. CONTEXTO GEOLÓGICO

7.1. Antecedentes en el estudio geológico de la cuenca

hidrográfica del Alberche.............................................................. 65

7.2. Marco geológico de la cuenca hidrográfica del río Alberche ......... 70

7.3. El Sistema Central ........................................................................... 71

7.4. La Cuenca de Madrid (Cuenca del Tajo) ........................................ 93

7.5. Las cuencas cenozoicas interiores y marginales del

Sistema Central ............................................................................. 105

7.6. Aspectos hidrogeológicos ............................................................... 112

8. CONFIGURACIÓN GEOMORFOLÓGICA

8.1. Antecedentes ................................................................................... 119

8.2. Morfoestructura ............................................................................... 122

8.3. Morfogénesis básica: los dominios geomorfológicos ..................... 133

8.4. Morfogénesis compleja: tipos de relieves ....................................... 153

8.5. Morfoevolución ............................................................................... 163

9. CONTEXTO CLIMÁTICO

9.1. Marco climático general ................................................................. 175

9.2. Condicionantes climáticos .............................................................. 175

9.3. Clasificación climática .................................................................... 181

9.4. Caracterización morfoclimática ...................................................... 184

10. SITUACIÓN BIOGEOGRÁFICA: LA VEGETACIÓN

10.1. Marco biogeográfico ..................................................................... 187

10.2. Fitosociología ................................................................................ 189

10.3. Principales formaciones vegetales actuales de la CHA ................ 192

11. USOS DEL SUELO: EVOLUCIÓN HISTÓRICA ................................ 204

12. UNIDADES FISIOGRÁFICAS SINTÉTICAS ....................................... 206

vii

IV. DESARROLLO Y RESULTADOS

13. GEOMORFOLOGÍA FLUVIAL

13.1. El dominio geomorfológico fluvial ............................................... 20913.2. Unidades y elementos geomorfológicos fluviales ........................ 210

14. HIDROLOGÍA FLUVIAL: CRECIDAS Y AVENIDAS

14.1. Análisis hidrológico ...................................................................... 26814.2. Análisis paleohidrológico: avenidas históricas ............................. 33614.3. Análisis geomorfológico: condicionantes geomorfológicos

de las crecidas fluviales .............................................................. 35314.4. Avenidas instantáneas o relámpago .............................................. 373

15. APLICACIÓN A LA GESTIÓN DE RIBERAS

Y SISTEMAS FLUVIALES

15.1. Riesgo de inundación y gestión de riberas .................................... 42415.2. Incidencia antrópica sobre la dinámica fluvial ............................. 473

V. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

16. DISCUSIÓN

16.1. Revisión crítica de técnicas y resultados ...................................... 51116.2. Propuesta metodológica ................................................................ 526

17. CONCLUSIONES

17.1. Principales aportaciones ................................................................ 53017.2. Conclusión general ........................................................................ 53117.3. Conclusiones específicas .............................................................. 531

VI. REFERENCIAS

* Referencias bibliográficas citadas ....................................................... 535* Listado de acrónimos, símbolos, abreviaturas y contracciones .......... 577* Índice de figuras ................................................................................. 583

ANEXO I.

Cartografía geomorfológica de la Cuenca Hidrográfica del río Alberche 585

viii

ix

Agradecimientos

El apartado de los agradecimientos suele ser un capítulo extenso en las memorias de lastesis doctorales, puesto que son trabajos que requieren múltiples colaboraciones yconsejos profesionales, compaginados con un firme apoyo afectivo y económico. Másaún cuando la realización de la tesis se prolonga durante casi una década, y el tema deestudio presenta un carácter netamente pluridisciplinar, como es el presente caso. Porello, me van a permitir que me extienda, aun a riesgo de resultar tedioso.

En primer lugar quisiera dar las gracias al Director de la Tesis: Javier de PedrazaGilsanz. Él ha sido, más que un director, un maestro, amigo y consejero sobre losproblemas de la carrera científica y la propia vida. Junto a Javier, mostrándome suapoyo incondicional, han estado los miembros de su equipo de investigación: JoséFrancisco Martín Duque, Miguel Ángel Sanz Santos, Aurora Martín Ridaura, Rosa M.Carrasco González y José Bodoque. A todos ellos les debo tantos favores que tendréque invertir varios años y diversas colaboraciones pendientes, para poder compensarles.

Este agradecimiento quisiera hacerlo extensivo a todo el personal del Departamento deGeodinámica de la Facultad de Ciencias Geológicas de la UCM (M. GuillerminaGarzón Heydt, M. Paloma Fernández García, Juan de Dios Centeno Carrillo, AlfredoPérez González, Pedro Emilio Martínez Alfaro, Fermín Villarroya...), que hancontribuido a mi formación como geólogo y han hecho que me sienta cómodo yvalorado, tanto durante mis años de estancia en el Departamento, como en mis visitasesporádicas en los siguientes años de “exilio”. Para concluir con mis agradecimientosvinculados a la UCM, no quisiera olvidar al propio Rectorado, quien me concedió unabeca predoctoral de formación por espacio de cuatro años.

Una tesis doctoral requiere igualmente consultar (y normalmente incordiar) a losespecialistas en los diversos temas que se abordan, aunque sea de forma puntual. Yo hetenido la suerte de contar siempre con la amistad y colaboración desinteresada de losmejores: Gerardo Benito Ferrández, Luis Laín Huerta, Francisco J. Ayala Carcedo,Alfonso M. González Ubanell, José Ramón Témez, Teodoro Estrela, Manuel Meléndez,Salomón Montesinos, Javier Plaza... A todos ellos, gracias.

Otros, no han dudado en suministrarme su información o cederme parte de su tiempopara mostrarme los “secretos” y trucos de las más diversas técnicas y métodos. Por ellono quisiera dejar de agradecer a:

* Mark D. Bateman, del SCIDR de la Universidad de Sheffield, los análisis deluminiscencia de las muestras.

* José A. López Sáez y R. Macías, del Centro de Estudios Históricos (CSIC), losanálisis paleopalinológicos de las muestras.

* Luis Quintas Ripoll, del CEH del CEDEX, la información procedente de labase de datos HIDRO.

* Sr. López Encinas, de la Unidad de Hidrología y Aforos de la CHT, la cesiónde datos hidrológicos y estudios.

* Manuel Santonja Gómez, del Museo de Salamanca, la supervisión del materialarqueológico.

x

* Fernando Robles Cuenca, de la Universitat de València, sus sugerencias sobrela fauna malacológica del Alberche.

* José Ignacio Palacio, del CMT de Madrid y Castilla la Mancha, la informaciónsobre las características del rádar meteorológico de Madrid.

* Ramiro Gómez Ramos, de la Dirección de Movimiento de Energía (UniónFenosa), los datos de caudales máximos anuales correspondientes a losembalses.

* Juan Pablo Álvarez, de la Sección de Rádares del INM, la información sobreinterpretación de las imágenes del radar meteorológico.

* Julián, de la Asociación de Vecinos “El Herradón-La Cañada”, por facilitarmecopia del proyecto de canalización del arroyo de la Gaznata, elaborado por laCHT.

* Sr. Benito, vecino de Calalberche, por facilitarme las piezas arqueológicas quehabía encontrado.

* Jacinto Alonso Azcárate, de la Facultad de Ciencias de la UCLM, losdifractogramas de RX.

* Rafael Cobo Rayán, del CEDEX, el préstamo de los estudios dereconocimiento sedimentológico de los embalses de la CHA.

Por último, en lo que respecta a los aspectos profesionales, aprovecho para agradecer sucolaboración a aquellos organismos que han financiado los proyectos de investigaciónen los que se enmarca la presente tesis doctoral: CICYT, Comisión Europea (DG XII),V Programa Marco y FEDER.

Sin embargo, una tesis doctoral (o al menos ésta) no es posible sin el apoyo afectivo ysentimental de todas las personas que te ayudan a tener la perseverancia y el rigor querequiere su realización.

Mi familia ha sido el pilar básico en el que siempre me he apoyado para impulsar miformación científica y profesional. Mis padres (Andrés y Ana), abnegados trabajadores,me educaron en los valores de la libertad y la inquietud intelectual. Nunca dudaron ensacrificarse (económica y personalmente) para que sus tres hijos tuvieran aquello a loque ellos no pudieron acceder: una carrera universitaria. Yo, además de la vida, les debomi forma de ser y mi formación académica; espero recompensarles, al menosparcialmente, con la pequeña satisfacción de ver a su hijo alcanzar el máximo gradoacadémico: el título de Doctor.

Mi esposa (Lupe), ha compartido conmigo los últimos y más intensos cuatro años derealización de la Tesis. Ella ha padecido como nadie los sacrificios que requiere lacompaginación de una tesis con el trabajo diario: ausencia de tiempo libre, desasistenciaen las tareas domésticas, inexistencia de vacaciones y fines de semana, arduo trabajo decampo, un marido pegado al ordenador... A ella no le he dedicado esta tesis porquequiero dedicarle a partir de ahora el tiempo y la atención que durante este periodo le herobado; espero tener una larga vida para agradecerle su apoyo.

Este agradecimiento familiar lo hago extensivo a mis hermanos (Ana y Alberto), queson otro motivo de orgullo más. Alberto ha sido, y sigue siendo, mi compañero,secretario, ayudante y consejero, no sólo de aspectos botánicos; con él he recorrido lacuenca del Alberche de cabo a rabo, he pasado frío y calor y he compartido alegrías y