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Repositorio de la Universidad de Zaragoza ndash Zaguan httpzaguanunizares
Trabajo Fin de Grado
Estudio hidroloacutegico del vertedero de residuos
soacutelidos urbanos en Fornillos de Apieacutes Huesca
Autores
Rauacutel Pellicer Sorolla
Directores
Joseacute Antonio Cuchiacute Oterino
Escuela Politeacutecnica Superior
2013
DEDICATORIA
Deseo dedicarle este trabajo de fin de grado a todas las personas que siempre creyeron en mi capacidad hecho que se agradeceraacute eternamente
La principal atencioacuten de la dedicatoria recae sobre mis padres por ser el pilar fundamental en mi vida en toda mi educacioacuten tanto acadeacutemica como de la vida misma por su incondicional y perseverante apoyo perfectamente mantenido a traveacutes del tiempo
Todo este trabajo en siacute ha sido posible gracias a ellos
AGRADECIMIENTOS
Quiero dar mi maacutes sincero agradecimiento a Joseacute Antonio Cuchiacute Oterino por haber dirigido este trabajo de fin de grado
Al personal de GRHUSA SAU que ha posibilitado la viabilidad del trabajo y facilitado la realizacioacuten de las visitas a la zona de estudio prestando parte de su tiempo en las labores de toma de datos y medidas sobre el terreno
Al personal de la Divisioacuten de Conservacioacuten del Medio Natural (Diputacioacuten General de Aragoacuten) por sus conocimientos en materia de SIG Aacutengel Jarne Vinacua Francisco Izquierdo Robredo y Joseacute Manuel Rodriacuteguez Avellanas
A mi amigo Miguel Bernad debo agradecerle su esfuerzo por acompantildearme en muacuteltiples ocasiones cargando con litros y litros de agua para realizar medidas de infiltracioacuten y con el cronoacutemetro en mano
A los profesores de la EPS que han hecho posible alcanzar un nivel de conocimientos teacutecnicos necesarios para la realizacioacuten del presente trabajo y que han prestado parte de su tiempo de una u otra forma ayudando a realizarlo
Finalmente no puedo dejar de agradecer el apoyo de familiares y amigos puesto que ellos han sido quienes han tenido que aguantar mis malos momentos enfados y demaacutes sucesos que han surgido a lo largo de la elaboracioacuten de este trabajo de fin de grado
Y a todos aquellos que olvido nombrar
RESUMEN
El presente Trabajo de Fin de Grado analiza aspectos hidroloacutegicos y determinar paraacutemetros hidraacuteulicos de las aguas de escorrentiacutea superficial y las aguas subterraacuteneas de las pequentildeas cuencas de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga donde se encuentran depoacutesitos de residuos soacutelidos urbanos (vertedero de Fornillos de Apieacutes)
La zona de estudio estaacute localizada en una pequentildea depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios del liacutemite norte del Valle del Ebro Las principales unidades hidrogeoloacutegicas vulnerables ante la posible afeccioacuten de los lixiviados del vertedero son los rellenos de fondo de valle de los barrancos citados donde se localizan dos modestos acuiacuteferos someros y libres
Se han realizado balances hiacutedricos mediante el meacutetodo directo para valorizar el drenaje profundo de las unidades hidrogeoloacutegicas Se ha obtenido un drenaje anual de 146 mm en los materiales terciarios y 473 mm en los glacis Tambieacuten se han realizado medidas de la tasa de infiltracioacuten a partir del meacutetodo de los anillos de infiltracioacuten de Muumlntz obteniendo valores de permeabilidad bajos (65x10-7 y 15x10-6 ms) a excepcioacuten de los glacis (75x10-6 ms)
Respecto a la escorrentiacutea superficial se han simulado los flujos generados en eventos extremos mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO para conocer los voluacutemenes y caudales punta de escorrentiacutea que afectan al vertedero en actual explotacioacuten
En relacioacuten a las aguas subterraacuteneas se ha determinado una baja conductividad hidraacuteulica de los materiales terciarios (salagoacuten) y los rellenos de fondo de valle mediante un permeaacutemetro de carga variable A partir de la permeabilidad y el gradiente hidraacuteulico se estima que el movimiento del agua en la zona saturada del suelo variacutea entre 9 y 10 mantildeo valores relativamente muy bajos Sin embargo es recomendable realizar un programa de vigilancia ambiental
ABSTRACT
This final project work pretends to analyze hydrological aspects and hydraulic parameters related to groundwater and surface run-off of the small watersheds of two ravines el Diablo and la Alfaacutendiga These watersheds are characterized by the existence of waste deposits (Landfill of Fornillos de Apieacutes)
The area studied is located in a small natural depression excavated on the tertiary materials of the north boundary of the Ebros Valley In the slims of the valley bottom padding of the ravines are located two little free and shallow aquifers This aquifers are the principal vulnerable hidrogeological units that would be polluted by a hypothetical discharge of leachate from the landfills
Water balance sheets have been realized by the direct method in order to value the deep drainage of the hidrogeological units The results of the annual drainage are 146 mm in the tertiary materials and 473 mm in the glacises There have also realized measures of the rate of
infiltration with the method of Muumlntzs rings infiltrations obtaining low values of permeability (65x10 7 and 15x10-6 ms) with the exception of the glacises (75x10-6 ms)
With regard to surface run-off the flows generated in extreme storms have been analyzed by the method of the Curve Number method and have also been simulated with a computer program called ARHYMO It aims to estimate the volume of run-off generated and its peak flow at the current landfill
In reference to the groundwater some measures have been determined the permeability of samples of tertiary materials (called salagoacuten) and valley bottom padding with a falling head permeameter From the permeability and the estimated hydraulic conductivity the groundwater movement has been estimated and the results shows very low velocities (9-10 metersyear) in the saturated zone of the tertiary materials Nevertheless is advisable to realize a program of environmental vigilance
IacuteNDICE
1 INTRODUCCIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
11 Los residuos soacutelidos urbanoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededoreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
13 La gestioacuten del agua en los vertederoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
2 OBJETIVOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
3 ZONA DE TRABAJO helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
31 Localizacioacuten y accesoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
32 Geologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
33 Geomorfologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
34 Climatologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
35 Hidrologiacutea subterraacuteneahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
36 Vegetacioacuten helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
37 Usos del suelo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
4 MATERIAL Y MEacuteTODOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
42 Balance hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
422 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
423 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
424 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
43 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
431 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphelliphelliphellip
433 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
44 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
45 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
73 Archivos generados por el programa ARHYMOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
57
middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
58
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
59
53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
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84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
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01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
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01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
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01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
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01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
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01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
DEDICATORIA
Deseo dedicarle este trabajo de fin de grado a todas las personas que siempre creyeron en mi capacidad hecho que se agradeceraacute eternamente
La principal atencioacuten de la dedicatoria recae sobre mis padres por ser el pilar fundamental en mi vida en toda mi educacioacuten tanto acadeacutemica como de la vida misma por su incondicional y perseverante apoyo perfectamente mantenido a traveacutes del tiempo
Todo este trabajo en siacute ha sido posible gracias a ellos
AGRADECIMIENTOS
Quiero dar mi maacutes sincero agradecimiento a Joseacute Antonio Cuchiacute Oterino por haber dirigido este trabajo de fin de grado
Al personal de GRHUSA SAU que ha posibilitado la viabilidad del trabajo y facilitado la realizacioacuten de las visitas a la zona de estudio prestando parte de su tiempo en las labores de toma de datos y medidas sobre el terreno
Al personal de la Divisioacuten de Conservacioacuten del Medio Natural (Diputacioacuten General de Aragoacuten) por sus conocimientos en materia de SIG Aacutengel Jarne Vinacua Francisco Izquierdo Robredo y Joseacute Manuel Rodriacuteguez Avellanas
A mi amigo Miguel Bernad debo agradecerle su esfuerzo por acompantildearme en muacuteltiples ocasiones cargando con litros y litros de agua para realizar medidas de infiltracioacuten y con el cronoacutemetro en mano
A los profesores de la EPS que han hecho posible alcanzar un nivel de conocimientos teacutecnicos necesarios para la realizacioacuten del presente trabajo y que han prestado parte de su tiempo de una u otra forma ayudando a realizarlo
Finalmente no puedo dejar de agradecer el apoyo de familiares y amigos puesto que ellos han sido quienes han tenido que aguantar mis malos momentos enfados y demaacutes sucesos que han surgido a lo largo de la elaboracioacuten de este trabajo de fin de grado
Y a todos aquellos que olvido nombrar
RESUMEN
El presente Trabajo de Fin de Grado analiza aspectos hidroloacutegicos y determinar paraacutemetros hidraacuteulicos de las aguas de escorrentiacutea superficial y las aguas subterraacuteneas de las pequentildeas cuencas de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga donde se encuentran depoacutesitos de residuos soacutelidos urbanos (vertedero de Fornillos de Apieacutes)
La zona de estudio estaacute localizada en una pequentildea depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios del liacutemite norte del Valle del Ebro Las principales unidades hidrogeoloacutegicas vulnerables ante la posible afeccioacuten de los lixiviados del vertedero son los rellenos de fondo de valle de los barrancos citados donde se localizan dos modestos acuiacuteferos someros y libres
Se han realizado balances hiacutedricos mediante el meacutetodo directo para valorizar el drenaje profundo de las unidades hidrogeoloacutegicas Se ha obtenido un drenaje anual de 146 mm en los materiales terciarios y 473 mm en los glacis Tambieacuten se han realizado medidas de la tasa de infiltracioacuten a partir del meacutetodo de los anillos de infiltracioacuten de Muumlntz obteniendo valores de permeabilidad bajos (65x10-7 y 15x10-6 ms) a excepcioacuten de los glacis (75x10-6 ms)
Respecto a la escorrentiacutea superficial se han simulado los flujos generados en eventos extremos mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO para conocer los voluacutemenes y caudales punta de escorrentiacutea que afectan al vertedero en actual explotacioacuten
En relacioacuten a las aguas subterraacuteneas se ha determinado una baja conductividad hidraacuteulica de los materiales terciarios (salagoacuten) y los rellenos de fondo de valle mediante un permeaacutemetro de carga variable A partir de la permeabilidad y el gradiente hidraacuteulico se estima que el movimiento del agua en la zona saturada del suelo variacutea entre 9 y 10 mantildeo valores relativamente muy bajos Sin embargo es recomendable realizar un programa de vigilancia ambiental
ABSTRACT
This final project work pretends to analyze hydrological aspects and hydraulic parameters related to groundwater and surface run-off of the small watersheds of two ravines el Diablo and la Alfaacutendiga These watersheds are characterized by the existence of waste deposits (Landfill of Fornillos de Apieacutes)
The area studied is located in a small natural depression excavated on the tertiary materials of the north boundary of the Ebros Valley In the slims of the valley bottom padding of the ravines are located two little free and shallow aquifers This aquifers are the principal vulnerable hidrogeological units that would be polluted by a hypothetical discharge of leachate from the landfills
Water balance sheets have been realized by the direct method in order to value the deep drainage of the hidrogeological units The results of the annual drainage are 146 mm in the tertiary materials and 473 mm in the glacises There have also realized measures of the rate of
infiltration with the method of Muumlntzs rings infiltrations obtaining low values of permeability (65x10 7 and 15x10-6 ms) with the exception of the glacises (75x10-6 ms)
With regard to surface run-off the flows generated in extreme storms have been analyzed by the method of the Curve Number method and have also been simulated with a computer program called ARHYMO It aims to estimate the volume of run-off generated and its peak flow at the current landfill
In reference to the groundwater some measures have been determined the permeability of samples of tertiary materials (called salagoacuten) and valley bottom padding with a falling head permeameter From the permeability and the estimated hydraulic conductivity the groundwater movement has been estimated and the results shows very low velocities (9-10 metersyear) in the saturated zone of the tertiary materials Nevertheless is advisable to realize a program of environmental vigilance
IacuteNDICE
1 INTRODUCCIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
11 Los residuos soacutelidos urbanoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededoreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
13 La gestioacuten del agua en los vertederoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
2 OBJETIVOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
3 ZONA DE TRABAJO helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
31 Localizacioacuten y accesoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
32 Geologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
33 Geomorfologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
34 Climatologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
35 Hidrologiacutea subterraacuteneahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
36 Vegetacioacuten helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
37 Usos del suelo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
4 MATERIAL Y MEacuteTODOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
42 Balance hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
422 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
423 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
424 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
43 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
431 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphelliphelliphellip
433 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
44 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
45 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
73 Archivos generados por el programa ARHYMOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
48
45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
50
Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
51
middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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52
452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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55
Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
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SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
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III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
82
Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
85
6 BIBLIOGRAFIacuteA
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
RESUMEN
El presente Trabajo de Fin de Grado analiza aspectos hidroloacutegicos y determinar paraacutemetros hidraacuteulicos de las aguas de escorrentiacutea superficial y las aguas subterraacuteneas de las pequentildeas cuencas de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga donde se encuentran depoacutesitos de residuos soacutelidos urbanos (vertedero de Fornillos de Apieacutes)
La zona de estudio estaacute localizada en una pequentildea depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios del liacutemite norte del Valle del Ebro Las principales unidades hidrogeoloacutegicas vulnerables ante la posible afeccioacuten de los lixiviados del vertedero son los rellenos de fondo de valle de los barrancos citados donde se localizan dos modestos acuiacuteferos someros y libres
Se han realizado balances hiacutedricos mediante el meacutetodo directo para valorizar el drenaje profundo de las unidades hidrogeoloacutegicas Se ha obtenido un drenaje anual de 146 mm en los materiales terciarios y 473 mm en los glacis Tambieacuten se han realizado medidas de la tasa de infiltracioacuten a partir del meacutetodo de los anillos de infiltracioacuten de Muumlntz obteniendo valores de permeabilidad bajos (65x10-7 y 15x10-6 ms) a excepcioacuten de los glacis (75x10-6 ms)
Respecto a la escorrentiacutea superficial se han simulado los flujos generados en eventos extremos mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO para conocer los voluacutemenes y caudales punta de escorrentiacutea que afectan al vertedero en actual explotacioacuten
En relacioacuten a las aguas subterraacuteneas se ha determinado una baja conductividad hidraacuteulica de los materiales terciarios (salagoacuten) y los rellenos de fondo de valle mediante un permeaacutemetro de carga variable A partir de la permeabilidad y el gradiente hidraacuteulico se estima que el movimiento del agua en la zona saturada del suelo variacutea entre 9 y 10 mantildeo valores relativamente muy bajos Sin embargo es recomendable realizar un programa de vigilancia ambiental
ABSTRACT
This final project work pretends to analyze hydrological aspects and hydraulic parameters related to groundwater and surface run-off of the small watersheds of two ravines el Diablo and la Alfaacutendiga These watersheds are characterized by the existence of waste deposits (Landfill of Fornillos de Apieacutes)
The area studied is located in a small natural depression excavated on the tertiary materials of the north boundary of the Ebros Valley In the slims of the valley bottom padding of the ravines are located two little free and shallow aquifers This aquifers are the principal vulnerable hidrogeological units that would be polluted by a hypothetical discharge of leachate from the landfills
Water balance sheets have been realized by the direct method in order to value the deep drainage of the hidrogeological units The results of the annual drainage are 146 mm in the tertiary materials and 473 mm in the glacises There have also realized measures of the rate of
infiltration with the method of Muumlntzs rings infiltrations obtaining low values of permeability (65x10 7 and 15x10-6 ms) with the exception of the glacises (75x10-6 ms)
With regard to surface run-off the flows generated in extreme storms have been analyzed by the method of the Curve Number method and have also been simulated with a computer program called ARHYMO It aims to estimate the volume of run-off generated and its peak flow at the current landfill
In reference to the groundwater some measures have been determined the permeability of samples of tertiary materials (called salagoacuten) and valley bottom padding with a falling head permeameter From the permeability and the estimated hydraulic conductivity the groundwater movement has been estimated and the results shows very low velocities (9-10 metersyear) in the saturated zone of the tertiary materials Nevertheless is advisable to realize a program of environmental vigilance
IacuteNDICE
1 INTRODUCCIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
11 Los residuos soacutelidos urbanoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededoreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
13 La gestioacuten del agua en los vertederoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
2 OBJETIVOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
3 ZONA DE TRABAJO helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
31 Localizacioacuten y accesoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
32 Geologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
33 Geomorfologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
34 Climatologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
35 Hidrologiacutea subterraacuteneahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
36 Vegetacioacuten helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
37 Usos del suelo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
4 MATERIAL Y MEacuteTODOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
42 Balance hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
422 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
423 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
424 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
43 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
431 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphelliphelliphellip
433 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
44 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
45 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
56
En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
57
middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
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83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
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56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
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90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
infiltration with the method of Muumlntzs rings infiltrations obtaining low values of permeability (65x10 7 and 15x10-6 ms) with the exception of the glacises (75x10-6 ms)
With regard to surface run-off the flows generated in extreme storms have been analyzed by the method of the Curve Number method and have also been simulated with a computer program called ARHYMO It aims to estimate the volume of run-off generated and its peak flow at the current landfill
In reference to the groundwater some measures have been determined the permeability of samples of tertiary materials (called salagoacuten) and valley bottom padding with a falling head permeameter From the permeability and the estimated hydraulic conductivity the groundwater movement has been estimated and the results shows very low velocities (9-10 metersyear) in the saturated zone of the tertiary materials Nevertheless is advisable to realize a program of environmental vigilance
IacuteNDICE
1 INTRODUCCIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
11 Los residuos soacutelidos urbanoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededoreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
13 La gestioacuten del agua en los vertederoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
2 OBJETIVOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
3 ZONA DE TRABAJO helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
31 Localizacioacuten y accesoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
32 Geologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
33 Geomorfologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
34 Climatologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
35 Hidrologiacutea subterraacuteneahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
36 Vegetacioacuten helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
37 Usos del suelo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
4 MATERIAL Y MEacuteTODOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
42 Balance hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
422 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
423 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
424 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
43 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
431 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphelliphelliphellip
433 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
44 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
45 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
73 Archivos generados por el programa ARHYMOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
48
45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
50
Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
51
middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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52
452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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55
Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
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SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
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III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
82
Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
85
6 BIBLIOGRAFIacuteA
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
IacuteNDICE
1 INTRODUCCIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
11 Los residuos soacutelidos urbanoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededoreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
13 La gestioacuten del agua en los vertederoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
2 OBJETIVOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
3 ZONA DE TRABAJO helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
31 Localizacioacuten y accesoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
32 Geologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
33 Geomorfologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
34 Climatologiacutea helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
35 Hidrologiacutea subterraacuteneahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
36 Vegetacioacuten helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
37 Usos del suelo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
4 MATERIAL Y MEacuteTODOS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
42 Balance hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
422 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
423 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
424 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
43 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
431 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphelliphelliphellip
433 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
44 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
45 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
57
middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
58
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
452 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
453 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
5 RESULTADOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
52 Balance Hiacutedricohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
522 Estimacioacuten de la CRADhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
523 Estimacioacuten de la evapotranspiracioacuten meacutetodo de Thornthwaite
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
53 Escorrentiacutea superficialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
531 Estimacioacuten de la maacutexima lluvia diaria y la intensidad maacutexima de de precipitacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea meacutetodo del Nuacutemero de Curvahelliphelliphellip
533 Programa ARHYOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
54 Infiltracioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
55 Aguas subterraacuteneashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
552 Control de lixiviadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
553 Control de piezoacutemetroshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
56 Recomendaciones finaleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
6 BIBLIOGRAFIacuteA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
7 ANEJOShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
71 Serie de datos meteroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Reganthelliphelliphellip
72 Ortofotos de la zona de estudiohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
73 Archivos generados por el programa ARHYMOhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
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IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
1
1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
55
Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
56
En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
57
middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
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Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
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56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
94
73 Archivos generados por el programa ARHYMO
IacuteNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Situacioacuten (elaboracioacuten propia) Figura 2 Mapa Topograacutefico (elaboracioacuten propia) Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003) Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) Figura 5 Mapa Litoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004) Figura 7 Mapa Geomorfoloacutegico (elaboracioacuten propia) Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007) Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la Estacioacuten Agroclimaacutetica de Huesca Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998) Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional) Figura 20 Mapa de Depoacutesitos de Residuos (elaboracioacuten propia) Figura 21 Mapa de Usos de Suelo (elaboracioacuten propia) Figura 22 Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (elaboracioacuten propia) Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999) Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990) Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986) Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978) Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010) Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011) Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Figura 34 Imagen del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
49
1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
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532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
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En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
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Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
82
Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
85
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Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
93
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuenca del bco del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde) Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP Figura 38 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual Figura 39 Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (elaboracioacuten propia) Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1 Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 1 Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 2 Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3 Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 3 Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4 Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 4 Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5 Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo para la muestra 5 Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
49
1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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55
Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
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532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
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En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
82
Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
85
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
93
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
IacuteNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo) Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993) Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999) Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009) Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1) Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
49
1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
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532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
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En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
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Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
80
Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
82
Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
85
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Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
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01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1 Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2 Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3 Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4 Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5 Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1 Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2 Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011) Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 49 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros Cuadro 50 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
1
1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
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correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
54
52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
55
Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
56
En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
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Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
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middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
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Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
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55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
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Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
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56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
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Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
89
7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
01122005 31122005 13 140 -83 846 980 350 324
01012006 31012006 39 164 -60 828 977 294 206
01022006 28022006 37 172 -66 774 985 251 260
01032006 31032006 100 236 -52 709 961 208 378
01042006 30042006 126 246 -27 675 965 238 394
01052006 31052006 180 340 27 571 967 141 238
01062006 30062006 219 349 28 520 946 134 284
01072006 31072006 260 383 110 503 953 122 484
01082006 31082006 212 346 67 521 954 132 116
01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
01102006 31102006 163 274 53 760 968 332 526
01112006 30112006 107 215 06 821 972 399 202
01122006 31122006 28 182 -72 871 981 450 234
01012007 31012007 39 188 -99 848 983 300 130
01022007 28022007 71 199 -44 769 981 00 262
01032007 31032007 84 220 -46 654 965 121 308
01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
01052007 31052007 170 313 17 594 956 162 338
01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
01072007 31072007 230 365 75 494 957 127 234
01082007 31082007 219 394 74 544 939 129 274
01092007 30092007 186 318 -10 610 944 165 120
01102007 31102007 138 282 -03 668 950 168 86
01112007 30112007 52 199 -117 681 960 111 104
01122007 31122007 36 189 -95 764 971 204 214
01012008 31012008 53 183 -70 852 972 366 340
01022008 29022008 77 203 -29 748 961 00 282
01032008 31032008 90 243 -44 625 956 170 204
01042008 30042008 118 285 -30 658 952 142 848
01052008 31052008 153 303 40 707 954 192 1282
01062008 30062008 194 345 49 630 958 142 602
01072008 31072008 232 362 80 557 952 164 194
01082008 31082008 228 368 83 569 947 177 166
01092008 30092008 183 323 43 649 943 178 210
01102008 31102008 134 255 07 732 951 207 692
01112008 30112008 62 183 -73 779 968 185 370
01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
01012009 31012009 34 171 -75 843 971 258 450
01022009 28022009 59 171 -40 747 1000 00 245
01032009 31032009 90 242 -38 717 1000 148 419
01042009 30042009 109 253 03 738 1000 172 736
01052009 31052009 179 324 17 626 1000 188 176
01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
01012010 31012010 42 135 -62 826 1000 275 414
01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
01042010 30042010 122 271 -28 715 1000 215 283
01052010 31052010 144 290 -00 657 1000 195 474
01062010 30062010 192 332 33 644 990 117 723
01072010 31072010 249 380 90 536 978 119 118
01082010 31082010 232 388 57 525 990 122 24
01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
01102010 31102010 128 274 -12 708 1000 176 00
01112010 30112010 72 220 -58 780 1000 00 196
01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
01042011 30042011 142 297 15 669 968 233 279
01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
01012012 31012012 40 183 -71 777 1000 172 13
01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
01042012 30042012 112 249 -36 671 1000 170 1155
01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
01082012 31082012 257 405 00 503 997 127 373
01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
01112012 30112012 90 188 -42 818 1000 293 183
01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
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92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
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73 Archivos generados por el programa ARHYMO
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
1
1 INTRODUCCIOacuteN 11 Los residuos soacutelidos urbanos
La generacioacuten de residuos soacutelidos urbanos (RSU) es consecuencia de las diferentes actividades humanas que se desarrollan de manera cotidiana en las actividades domeacutesticas de la sociedad actual Se estima que el espantildeol medio genera 5166 Kg de residuos urbanos al antildeo Este valor se reduce en Aragoacuten donde la media por habitante equivale a 4473 Kg anuales es decir 122 kgdiacutea (INE 2010)
Aunque una parte de los residuos se recicla (principalmente papel cartoacuten y envases) el resto debe ser eliminado lo que equivale a un almacenado de la forma maacutes segura posible Esta eliminacioacuten es uno de los problemas maacutes importantes con los que se enfrenta la actual sociedad urbana
El agua de lluvia infiltrada sobre los depoacutesitos de basura disuelve componentes orgaacutenicos e inorgaacutenicos propios de la degradacioacuten de los residuos que producen lixiviados La composicioacuten quiacutemica de los lixiviados puede ser muy variada y dependeraacute de la composicioacuten de los residuos depositados y del estado bioloacutegico quiacutemico e hidraacuteulico del vertedero Constituyen un riesgo potencial para las poblaciones humanas y los ecosistemas circundantes puesto que presentan una alta demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno y por lo comuacuten contienen amonio y muacuteltiples metales pesados
Del adecuado manejo y disposicioacuten que se realice de los residuos depende la magnitud del impacto ambiental local generado en el proceso de eliminacioacuten de los residuos (Arias et al 2005) Existen varios meacutetodos entre los que se incluyen el enterramiento la incineracioacuten la pirolisis la gasificacioacuten y la hidrogenacioacuten
El meacutetodo maacutes utilizado es el primero mediante la explotacioacuten de vertederos de residuos soacutelidos urbanos (VRSU) definidos como instalaciones de eliminacioacuten de residuos mediante depoacutesito subterraacuteneo o en superficie (Real Decreto 14812001)
12 Residuos soacutelidos urbanos en Huesca y alrededores
Como la mayoriacutea de las ciudades de pequentildeas dimensiones Huesca carecioacute de un vertedero adecuado hasta 1970 En ese momento se seleccionoacute el actual emplazamiento practicaacutendose un control miacutenimo en el vertedero Hacia 1990 se mejora el procedimiento incorporaacutendose la praacutectica de la rebusca
Posteriormente por intervencioacuten de la DGA se incorporan los residuos de la comarca de la Hoya de Huesca y se adjudica la explotacioacuten del VRSU a la empresa Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) En el antildeo 2002 el VRSU pasa a ser explotado por la empresa Gestioacuten de Residuos Huesca SAU (GRHUSA)
GRHUSA es una Sociedad Anoacutenima Unipersonal de capital puacuteblico creada por el Consorcio Agrupacioacuten Nordm 1 Huesca que gestiona los residuos urbanos en el aacutembito territorial de las Comarcas del Alto Gaacutellego la Hoya de HuescaPlana de Uesca y la Jacetania
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
2
En la zona de estudio se encuentran tres claros y diferenciables depoacutesitos de residuos una escombrera (31589 m2) un vertedero sellado (71635 m2) y el vertedero en actual explotacioacuten (53739 m2)
Los residuos urbanos gestionados por GRHUSA son los siguientes mezclas de residuos municipales papel y cartoacuten envases de papel y cartoacuten envases de vidrio envases mixtos y residuos voluminosos Seguacuten datos de GRHUSA en el VRSU se gestionaron un total de 44442 toneladas (119 kgdiacutea) respecto a los residuos de la fraccioacuten rechazo (mezclas de residuos municipales) durante el antildeo 2012
13 La gestioacuten del agua en los vertederos
La presencia y el control del agua principalmente de lluvia es un elemento esencial en la gestioacuten de los vertederos tanto en la fase de explotacioacuten como en la fase posterior al abandono tras el sellado del vertedero
Hay que considerar por un lado que todo VRSU por muy bien ubicado que se encuentre forma parte de una cuenca de aguas superficiales Por otro lado bajo el vertedero puede existir un acuiacutefero donde el agua subterraacutenea posee un movimiento lento pero continuo hacia la zona de descarga En relacioacuten a ello se deben considerar varios aspectos
Sobre la superficie del vertedero caeraacute una cierta cantidad de lluvia que en un momento puntual puede ser muy abundante muy intensa o ambas Hay por tanto tres entradas de agua a considerar El agua de lluvia que cae sobre la superficie del vertedero las aguas superficiales que se generan aguas arriba del vertedero y el agua que circulen bajo los residuos enterrados El agua que abandona el vaso del vertedero en forma de vapor posee intereacutes desde el punto de vista del balance hidroloacutegico pero no se considera problemaacutetica
El agua superficial procedente del exterior del vertedero es decir la escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Por un lado erosiona las coberteras Por otro se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos Por uacuteltimo puede llegar a producir deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes ademaacutes de poder producir importantes embalsamientos superficiales
Evidentemente su volumen y sus caudales punta dependen de las precipitaciones de la superficie del uso del suelo y de las caracteriacutesticas hidroloacutegicas del terreno Por lo tanto es necesario conocer estos paraacutemetros para impedir el acceso de las aguas superficiales al VRSU
El agua precipitada directamente sobre el vertedero puede producir escorrentiacutea o infiltrarse Parte del agua infiltrada se evaporaraacute o evapotranspiraraacute mientras otra parte se acumularaacute en la parte inferior de las celdas
En principio es inevitable que se produzca escorrentiacutea en viales tejados y otras zonas impermeables del VRSU Este volumen hiacutedrico relativamente no contaminado debiera eliminarse mediante conducciones superficiales
El agua infiltrada accederaacute a la basura y generaraacute un lixiviado con una elevada carga orgaacutenica metales pesados etc que se debe evacuar mediante sistemas de drenes artificiales hacia la
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
3
correspondiente balsa de lixiviados En algunos casos se aplican tratamientos de descontaminacioacuten sobre los lixiviados aunque es usual retornarla a la zona de formacioacuten de nuevas celdas de forma adecuada para favorecer la evaporacioacuten
Respecto a las aguas subterraacuteneas el vertedero debiera instalarse en una zona donde no se encontrase la existencia de un nivel saturado a una profundidad suficiente para que unas hipoteacuteticas peacuterdidas de lixiviado maacutes allaacute de los drenes mencionados no alcancen un acuiacutefero
No es faacutecil asegurar la inexistencia de un acuiacutefero salvo la realizacioacuten de varios sondeos profundos del orden del centenar de metros asunto de cierta complejidad teacutecnica y econoacutemica Ademaacutes los testigos de los sondeos deberiacutean servir para realizar mediciones de la conductividad hidraacuteulica de los materiales geoloacutegicos
La inexistencia de un acuiacutefero previo a la instalacioacuten del VRSU no descarta la posibilidad de la formacioacuten de un acuiacutefero debido al cambio de las condiciones hidroloacutegicas por parte del VRSU a pesar de las impermeabilizaciones correspondientes
Esto puede deberse en parte al aumento de recarga que se pudiera producir en las zonas bajas de la instalacioacuten a causa de fugas de los drenes subterraacuteneos o de la balsa de lixiviados Inicialmente el flujo hiacutedrico es vertical pero la existencia de una capa impermeable puede generar el almacenamiento del agua en un nivel colgado
Por lo tanto siempre es necesario realizar un estudio hidroloacutegico de cualquier vertedero y a modo de ejercicio se ha escogido el existente en las cercaniacuteas de la ciudad de Huesca
2 OBJETIVOS El principal objetivo del Trabajo de Fin de Grado es la realizacioacuten de un estudio hidroloacutegico para analizar la cuenca local en la que se localiza el vertedero de residuos soacutelidos urbanos (RSU) y asimilables de Huesca y las comarcas de la Hoya de Huesca Jacetania y Alto Gaacutellego actualmente gestionado y explotado por la empresa GRHUSA
Se pretenden estudiar paraacutemetros hidraacuteulicos de la zona respecto a las aguas superficiales y subterraacuteneas Se realizaraacute un balance hiacutedrico y se analizaraacuten paraacutemetros como la tasa de infiltracioacuten y la conductividad hidraacuteulica Por otro lado se simularaacuten tormentas extremas para estimar la escorrentiacutea generada en los mismos
Como objetivo secundario se realiza el presente trabajo con la finalidad de obtener el tiacutetulo de Graduado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Zaragoza
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3 ZONA DE TRABAJO El vertedero de RSU se encuentra en una vaguada cercana al barrio rural de Fornillos de Apieacutes al norte de la ciudad de Huesca
31 Localizacioacuten y accesos El vertedero de residuos soacutelidos urbanos o asimilables de Fornillos de Apieacutes se localiza en el teacutermino municipal de Huesca a 15 kiloacutemetros en liacutenea recta del nuacutecleo de Fornillos de Apieacutes Se encuentra en el kiloacutemetro 49 de la carretera HU-V-324 que va de Huesca hasta Apieacutes Veacutease la Figura 1 correspondiente al Mapa de Situacioacuten
Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715028 Y 4674722
El emplazamiento del VRSU es una depresioacuten natural excavada entre los materiales terciarios de la depresioacuten del Ebro (veacutease el Mapa Topograacutefico adjunto Figura 2)
A la ciudad de Huesca se puede acceder desde Zaragoza por la autoviacutea A-23 y por la carretera N-330 que atraviesa localidades como Zuera y Almudeacutevar
Otras viacuteas de acceso a Huesca son la A-132 que parte de Huesca en direccioacuten Noroeste hasta llegar a Puente de la Reina la N-240 que enlaza con Barbastro y Monzoacuten y la Autoviacutea A-22 que conecta Leacuterida con Sieacutetamo
Figura 3 Mapa de la comarca de la Hoya de Huesca Plana de Uesca (Comarcalizacioacuten de Aragoacuten 2003)
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32 Geologiacutea
La zona de estudio estaacute situada sobre los materiales geoloacutegicos del Terciario Continental del Valle del Ebro Al norte queda el dominio pirenaico donde destacan las calizas eocenas de la formacioacuten Guara (Rodriacuteguez Vidal 1986) La zona y sus alrededores estaacuten formados como se ve en la Figura 4 por materiales del Neoacutegeno y posteriores al Paleoacutegeno
Figura 4 Principales caracteriacutesticas geoloacutegicas y estructurales del Sur de los Pirineos Centrales y localizacioacuten aproximada del aacuterea de estudio (Arenas et al 2001) El Mapa Geoloacutegico de Espantildea 150000 hoja 286-Huesca (IGME 1990) define la existencia de tres unidades geoloacutegicas en el aacuterea de estudio La maacutes antigua de ellas pertenece a las areniscas y lutitas (facies o formacioacuten Sarintildeena) del Mioceno (serie del Terciario) Las unidades restantes hacen referencia a las acumulaciones detriacuteticas del Cuaternario diferenciando entre niveles aluviales altos (formados por gravas) y depoacutesitos aluviales y poligeacutenicos recientes formados por gravas y lutitas identificado con los rellenos de fondo de valle
Veacutease el Mapa Litoloacutegico adjunto (Figura 5)
321 Historia geoloacutegica
A continuacioacuten se sentildealan las principales eacutepocas geoloacutegicas conforme a la escala temporal geoloacutegica que han dado lugar a la geologiacutea de la zona de estudio
Durante el Eoceno (eacutepoca del periacuteodo Terciario situada entre los 56 y 34 millones de antildeos atraacutes) la regioacuten se cubrioacute por los mares recibiendo una masa de sedimentos de importante espesor Asiacute se inicioacute la sedimentacioacuten de grandes capas de calizas con intercalaciones margosas gris-azuladas y areniscas En eacutesta eacutepoca se generaron formaciones como las Calizas de guara y las Margas de Arguis situadas al norte del aacuterea de estudio
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Tras la posterior retirada de los mares en el Oligoceno (iniciado hace 34 millones de antildeos y finalizado hace 23) se levantaron las cordilleras Ibeacuterica y costero-catalana formando una cuenca endorreica en la cuenca del Ebro Se inicioacute una eacutepoca de intensa erosioacuten en la zona pirenaica en la que continuoacute la acumulacioacuten de material sedimentario principalmente lutitas areniscas y conglomerados (Cuchiacute 2006)
Estos se depositaron en forma de abanicos aluviales sistemas fluviales y lagos razoacuten por la que las capas de sedimentos poseen una inclinacioacuten horizontal o ligeramente tendida en las proximidades de las sierras (Nichols 2004) Asiacute se formaron dos grandes sistemas de abanicos aluviales el de Luna y el de Huesca con 40 y 60 kiloacutemetros de radio respectivamente (Jones 2004)
En la Figura 6 se observa el radio de los citados abanicos aluviales y la presencia del VRSU sito al Norte de la ciudad de Huesca en el aacuterea del abanico aluvial de Huesca
Figura 6 Abanicos fluviales de Luna y Huesca del Mioceno (Jones 2004)
En el Mioceno (eacutepoca situada entre los 23 y los 53 millones de antildeos) se depositaron una serie estratos subhorizontales organizados en capas limo-arcillosas llamado en la provincia de Huesca salagoacuten y niveles de areniscas de color pardo (Cuchiacute et al 2005) Se han originado por efecto de la litificacioacuten de arcillas y arenas depositadas por los riacuteos de origen pirenaico desaparecidos en la actualidad
Las capas de salagoacuten pueden llegar a las decenas de metros de espesor y se caracterizan por un color pardo en superficie pero en fresco presentan colores rojos grises y pardos Una caracteriacutestica muy importante es su baja permeabilidad y respuesta frente a la humedad En
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seco es un material duro que se rompe en masas polieacutedricas Por el contrario en huacutemedo es blando plaacutestico y pegajoso
Las capas de areniscas suelen formar paleocanales que en la zona de Huesca poseen un espesor medio de un metro y no suelen superar los cinco metros La roca estaacute formada por un cemento calcaacutereo y arenas calizas con un pequentildeo porcentaje de granos siliacuteceos y minerales silicatados
A mediados del Mioceno la apertura del Ebro al Mediterraacuteneo produjo un cambio en las condiciones que pasaron a ser erosivas comenzando un potente vaciado de la actual cubeta del Ebro quedando como testigos las mesas de Alcubierre y la Muela Este proceso se produjo de forma escalonada en el tiempo y el espacio
En el Pliocuaternario (periacuteodo que comprende el Plioceno eacutepoca final del Terciario y el inicio del Cuaternario) se produjo un periacuteodo de erosioacuten y acumulacioacuten detriacutetica muy localizada que generoacute la aparicioacuten de una serie de rampas escalonadas de tipo glacis y terrazas fluviales (Rodriacuteguez Vidal 1986) que se localizan sobre el sustrato del Terciario
En la actualidad los depoacutesitos pliocuaternarios se encuentran distribuidos en retazos de extensioacuten variable debido a los procesos de incisioacuten Es comuacuten encontrar alguacuten pequentildeo depoacutesito pliocuaternario superior a los niveles maacutes altos de las terrazas fluviales y glacis lo que indica que se trata de niveles emplazados anteriormente a la red fluvial cuaternaria (Alberto et al 1983 Gutieacuterrez et al 1984)
Durante el periacuteodo Cuaternario se generaron glacis y terrazas fluviales similares a las formaciones del Pliocuaternario En estos glacis y terrazas se detectan diferentes niveles que han permitido separar una serie de momentos acumulativos y etapas de incisioacuten en el terreno (Rodriacuteguez Vidal 1986)
En el Holoceno iniciado hace 10000 antildeos debido a la litologiacutea a las condiciones semiaacuteridas y al impacto antroacutepico en el medio (deforestacioacuten roturaciones etc) se erosionaron los relieves circundantes y el transporte de los materiales laacutebiles generoacute acumulaciones de ladera y de relleno en vales o valles de fondo plano (Juliaacuten y Chueca 1993) Estas acumulaciones se encuentran compuestas por niveles con materiales limo-arcillosos y lentejones de arena y niveles de grava En ellas se alojan gran cantidad de yacimientos arqueoloacutegicos como ceraacutemica huesos carbones y restos constructivos (Rey 1987)
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33 Geomorfologiacutea
Como se ha sentildealado desde mediados del Mioceno la erosioacuten hiacutedrica es el fenoacutemeno dominante en la zona Dicha erosioacuten hiacutedrica ha conformado las principales formaciones geomorfoloacutegicas de la zona de Piedemonte o la zona llana de la comarca de la Hoya de Huesca entre las que se encuentran se encuentran los badlands erosivos los cerros testigo las laderas con paleocanales los sasos o glacis depoacutesitos de ladera o coluviales y los rellenos de vales o fondos de valle (Cuchi 2006)
Rodriacuteguez Vidal (1986) destaca en la zona de estudio la presencia de materiales del Terciario del Ebro (representado por plataformas mesas y replanos en conglomerados y areniscas) y acumulaciones cuaternarias (conjunto formado por acumulaciones pliocuaternarias terrazas fluviales y sasos)
Veacutease el Mapa Geomorfoloacutegico (Figura 7) adjunto en el que se dividen las cuencas de estudio en cuatro unidades geomorfoloacutegicas Glacis Alto Glacis Medio Relleno de fondo de valle y Terciario
Las principales formaciones geomorfoloacutegicas se ampliacutean a continuacioacuten
331 Badlands
El teacutermino badland define los espacios donde se ha producido una diseccioacuten fluvial intensa y en los que la vegetacioacuten es inexistente o escasa A eacutestas caracteriacutesticas se le une el bajo intereacutes econoacutemico por la irregularidad de las superficies y por ser desiertos en miniatura (Cerdaacute 1993)
Pueden tener un origen natural o pueden ser originadas antroacutepicamente Se suelen dar en zonas fluviales con densidades de drenaje muy altas valles en forma de V y laderas cortas y escarpadas
Las causas antroacutepicas se resumen brevemente en el exceso de aprovechamiento agriacutecola el abandono de bancales y el aumento de los incendios forestales aumentando asiacute la desertizacioacuten del suelo
Suelen desarrollarse bajo climas semiaacuteridos en litologiacuteas blandas en las que una vez desprovistas de vegetacioacuten y de horizontes orgaacutenicos junto con un clima caracteriacutestico con precipitaciones reducidas e irregulares y altas tasas de evapotranspiracioacuten se genera una mayor intensidad erosiva en el suelo
En los alrededores del vaso del vertedero se encuentran amplias zonas de suelo desnudo formado por material limo-arcilloso muy laacutebil el cual a partir del abarrancamiento generado tras intensas lluvias genera este tipo de formacioacuten (Figura 8)
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Figura 8 Imagen de grandes caacutercavas aguas debajo del vertedero actual y del Glacis Alto
332 Cerros testigo
Un cerro testigo es un cerro aislado en una zona llana Se trata de un relieve residual esculpido por la erosioacuten Es un testimonio de la evolucioacuten y retroceso de un relieve de plataforma o en cuesta es decir es un resto de la plataforma en un relieve donde hay capas de rocas duras y blandas dispuestas horizontalmente en las que la erosioacuten ha esculpido paisajes tambieacuten horizontales
Al aumentar la erosioacuten producida por los riacuteos en las capas blandas se van formando colinas y si la altiplanicie es atacada por la erosioacuten por todos sus lados se forman los cerros testigo con las cumbres planas
La parte maacutes elevada del Glacis Alto donde se encuentra el repetidor de Fornillos se corresponde con un cerro testigo
333 Paleocanales Las principales caracteriacutesticas geomorfoloacutegicas que se encuentra en los materiales del Terciario son la horizontalidad de los estratos y la existencia de paleocanales en los mismos
Los paleocanales son morfologiacuteas sedimentarias que representan los depoacutesitos acumulados por el agua en el cauce de un antiguo riacuteo o abanico aluvial (recueacuterdese el abanico aluvial de Huesca sobre el que se encuentra el aacuterea de estudio)
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Figura 9 Desarrollo de un abanico aluvial y paleocanales (Nichols et al 2007)
Ocasionalmente los paleocanales forman cuerpos complejos constituidos por depoacutesitos relacionados con etapas sucesivas de relleno y de incisiones laterales que erosionan los depoacutesitos del paleocanal precedente (Macias et al 1987) La geometriacutea de los cuerpos canalizados es la tiacutepica de los depoacutesitos de baja sinuosidad base erosiva coacutencava y techo horizontal (Moody-Stuart 1966)
Figura 10 Paleocanal situado en las inmediaciones del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera que sirve de acceso al VRSU de Fornillos de Apieacutes
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Estos sedimentos se interpretan como el resultado de la desaceleracioacuten de corrientes tractivas cuando dejan de estar confinadas en los canales fluviales (Macias et al 1987)
La erosioacuten de las arcillas del Mioceno (Terciario del Ebro) es decir los materiales maacutes laacutebiles de salagoacuten situados entre las capas de arenisca produce el descalce de los niveles de arenisca que forman los paleocanales con fracturas de tipo gravitatorio y descenso de bloques por las laderas caracterizando la mayoriacutea de las laderas visibles en la zona (Cuchiacute et al 2005)
334 Glacis o Sasos
Los sasos o glacis detriacuteticos se definen como un terreno llano y pedregoso de extensioacuten y pendiente variable con una composicioacuten de cantos mezclados con arcillas y arenas (Mensua et al 1979) Por su parte Pellicer y Echevarriacutea (1989) definen a los glacis como relieves ligados a procesos de arroyamiento difuso y en manto que arrastraron los materiales de las laderas y los derramaron por el piedemonte
Hace aproximadamente 6 millones de antildeos se generoacute la apertura de la cuenca endorreica del Ebro hacia el mar momento en el que se empezoacute a generar el relieve actual Como consecuencia se formaron los glacis recubriendo los materiales del Mioceno con capas de gravas que pueden llegar hasta una decena de metros de grosor (Cuchiacute et al 2005)
Los elementos conformantes de los glacis en la Hoya de Huesca son principalmente las calizas eocenas de las sierras pirenaicas (Alberto et al 1984) Sobre ellos es frecuente el desarrollo de costras calcaacutereas conocidas como mallacaacuten producidas por efecto edaacutefico y evaporacioacuten en zonas de afloramiento freaacutetico (Cuchiacute et al 2005)
Figura 11 Imagen del glacis situado escasos metros en direccioacuten Sur del vertedero en explotacioacuten de Fornillos de Apieacutes
Los glacis se suelen encontrar diseminados en aacutereas interfluviales de forma independiente a la red hidrograacutefica actual y topograacuteficamente situados por encima de las terrazas fluviales del Cuaternario (Rodriacuteguez Vidal 1986)
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335 Depoacutesitos de ladera
En las laderas de los relieves maacutes elevados de la zona se han observado la existencia de acumulaciones detriacuteticas del Holoceno (uacuteltima y actual eacutepoca del Cuaternario) que se encuentran tapizando las vertientes de gran parte de los cerros y pequentildeas plataformas de la depresioacuten de la Hoya de Huesca
Poseen morfologiacuteas caracterizadas por espesores de depoacutesito que variacutean entre pocos centiacutemetros y un metro Su composicioacuten interna es similar a la de los materiales existentes en los relieves proacuteximos es decir una composicioacuten limo-arcillosa que engloba cantos y bloques La facies sedimentaria y el tipo de perfil permiten relacionar los depoacutesitos con condiciones climaacuteticas maacutes friacuteas y huacutemedas que las actuales
Tras la primera etapa acumulativa se produjeron una serie de variaciones morfodinaacutemicas que dieron paso a una etapa completamente erosiva en la que el principal proceso geomorfoloacutegico que afectoacute a las laderas de los relieves fue el arroyamiento concentrado
El encajamiento de pequentildeos torrentes sobre las vertientes previamente regularizadas supuso el desmantelamiento de la acumulacioacuten detriacutetica La accioacuten de los procesos de encajamiento sobre los relieves de la Hoya de Huesca se ha mantenido de forma continuada hasta el momento actual (Juliaacuten y Chueca 1993)
336 Rellenos de fondo de valle
Este tipo de acumulaciones se encuentran conformando las numerosas vales o valles de fondo plano presentes en la zona antiguos valles en V colmatados en la eacutepoca actual
Figura 12 Imagen de una acumulacioacuten de relleno de fondo de valle proacuteximo al emplazamiento del VRSU de Fornillos de Apieacutes
La procedencia de estos depoacutesitos es tanto longitudinal (origen fluvial) como lateral propia del desmantelamiento de los relieves circundantes Su morfologiacutea estaacute causada por los
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depoacutesitos de limos arenas y gravas cuya geacutenesis tambieacuten es de tipo aluvial-coluvial Este relleno estaacute incidido por los cursos de agua actuales por lo que estas formas no son funcionales en la actualidad (Alberto et al 1984)
Se han encontrado numerosos yacimientos arqueoloacutegicos en el interior de estas acumulaciones que los situacutean cronoloacutegicamente en el Holoceno
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34 Climatologiacutea
La Hoya de Huesca es un territorio de clima mediterraacuteneo continental situado entre el Prepirineo y la Depresioacuten del Ebro La barrera montantildeosa de los Pirineos impide la llegada de grandes precipitaciones debido a que los vientos del Norte y Noroeste llegan recalentados a la comarca a causa del efecto Foeumlhn
Son comunes las perturbaciones caacutelidas y huacutemedas del Mediterraacuteneo en forma de borrascas y la estabilidad que genera el anticicloacuten de las Azores (Cuchi 2006) Ademaacutes en las proximidades no hay masas oceaacutenicas que suavicen las temperaturas por lo que se intensifica la continentalidad
341 Temperaturas
El caraacutecter continental del clima se refleja en la fuerte variacioacuten de las temperaturas a lo largo del antildeo En verano la disposicioacuten en cubeta condicionada por el relieve favorece el progresivo calentamiento de las masas de aire En invierno auacuten bajo la misma configuracioacuten sinoacuteptica la situacioacuten teacutermica se invierte condicionando las altas presiones la presencia de friacuteo intenso
Son frecuentes las heladas e inversiones teacutermicas relacionadas con el estancamiento de aire friacuteo invernal situaciones que provocan ademaacutes la aparicioacuten de nieblas de irradiacioacuten (Loacutepez et al 2007)
La temperatura media anual del somontano oscense es de entre 13 y 14 ordmC Seguacuten la Oficina del Regante la temperatura media anual en la estacioacuten agroclimaacutetica situada en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca (estacioacuten climaacutetica Huesca de la Red SIAR) es de 134 ordmC Estaacute situada aproximadamente a 8-9 km al sur del emplazamiento del vertedero cerca de Monflorite
Por otro lado las miacutenimas en los meses de Diciembre y Enero se aproximaban a los -9 ordmC mientras que en los meses estivales de Julio y Agosto se llegan a registrar maacuteximas de 39-40 ordmC Eacutestos valores extremos en el periacuteodo friacuteo y en el caacutelido realzan el caraacutecter continental de este territorio
342 Precipitaciones
Las gran parte de las precipitaciones se produce en primavera y otontildeo Son de tipo frontal En verano se dan precipitaciones de tipo convectivo con fuerte intensidad Eacutestas son muy irregulares en el espacio y en el tiempo por lo que los valores medios anuales son irregulares con periodos de fuertes sequiacuteas
Liso y Ascaso (1969) presentaron un valor medio de 550 mm anuales durante un periodo de 45 antildeos en la estacioacuten de Huesca (Instituto) situada a 475 msnm Para los mismos
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autores este paraacutemetro para la estacioacuten de Huesca (Monflorite) (548 msnm) fue de 560 mm durante un periacuteodo de 24 antildeos
Del Valle (1989) realizoacute un estudio pluviomeacutetrico en la Hoya de Huesca en el que recogioacute datos meteoroloacutegicos de un periacuteodo de 14 antildeos En eacutel se sentildeala que en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes (680 msnm) situada aproximadamente a 5-6 km del VRSU de Fornillos de Apieacutes se registraron 91 diacuteas de lluvia anuales y 6739 mm anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite (436 msnm) se registraron 88 diacuteas de lluvia anuales y 5786 mm anuales
Eacutestas cifras pluviomeacutetricas anteriores contrastan con la cifra obtenida a partir de los datos meteoroloacutegicos de la estacioacuten Huesca de la Red SIAR En eacutesta localizacioacuten se registraron en los uacuteltimos 10 antildeos una media de 412 mm anuales
Estacioacuten Precipitacioacuten (mm) Precipitacioacuten Anual Invierno 7470 181 Primavera 14511 352 Verano 7838 190 Otontildeo 11380 276
Cuadro 1 Valores pluviomeacutetricos estacionales (mm y ) tomados en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR (Sistema de Informacioacuten Agroclimaacutetica del Regadiacuteo)
El nuacutemero de diacuteas de precipitacioacuten anual no supera los 80 en ninguacuten punto de la comarca encontraacutendose los valores maacutes bajos (50 diacuteas) en el sur de la comarca La tendencia de las precipitaciones en la uacuteltima mitad del siglo XX muestra una clara disminucioacuten de las mismas registraacutendose valores de -18 a -9 mmdeacutecada de reduccioacuten
343 Nieblas
La Hoya de Huesca queda comprendida entre los relieves residuales de las muelas del Valle del Ebro al Sur y las primeras elevaciones prepirenaicas calizas al Norte por lo que constituye una zona favorable para la formacioacuten de nieblas por irradiacioacuten y la acumulacioacuten de aire friacuteo en las zonas topograacuteficamente maacutes deprimidas
La formacioacuten de nieblas estaacute favorecida por situaciones de estabilidad atmosfeacuterica ligadas a la presencia de un anticicloacuten que se refuerza en los meses invernales por efecto teacutermico Este enfriamiento facilita la acumulacioacuten de aire friacuteo maacutes denso y pesado Este proceso puede verse ayudado por la presencia de un deacutebil flujo sureste que aporta humedad y provoca turbulencias internas en la masa de aire (Hernaacutendez y del Valle 1989)
De hecho en la estacioacuten meteoroloacutegica de Apieacutes se han registrado 98 diacuteas de niebla anuales mientras que en la estacioacuten de Monflorite se registraron 235 diacuteas La diferencia se debe principalmente a las diferencia altitudinal (240 m) Esto hace suponer que la parte alta de la capa de inversioacuten teacutermica se situacutea entre ambas estaciones
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344 Diagrama ombroteacutermico
A partir de los datos de la Oficina del Regante se ha realizado el diagrama ombroteacutermico (Figura 13) en el que se observa un claro periacuteodo estival con deacuteficit hiacutedrico Esta situacioacuten es coherente con lo que muestran los ciclos de vegetacioacuten natural y de agricultura de secano
Figura 13 Diagrama Ombroteacutermico en la estacioacuten Huesca de la Red SIAR
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35 Hidrologiacutea subterraacutenea
Como se ha sentildealado el aacuterea de estudio se encuentra a una decena de kiloacutemetros al sur del frente de las sierras del Prepirineo estaacute formada por materiales del Terciario de la Cuenca del Ebro Sobre estos existen estratos de gravas del Pliocuaternario y rellenos limosos en vales y laderas maacutes recientes
Figura 14 Acuiacuteferos detriacuteticos de la provincia de Huesca (Cuchiacute 1998)
La zona de estudio se encuentra alejada de las sierras prepirenaicas donde se han identificado diversos acuiacuteferos de tipo kaacuterstico en las calizas del Eoceno y ocasionalmente en los conglomerados del borde pirenaico cuyos manantiales se encuentran lejos de la zona de estudio
Seguacuten Cuchiacute (1998) en la zona de estudio se pueden presentar dos tipos de acuiacuteferos (Figura 14) Uno es relativamente somero localizado en las gravas de glacis y rellenos de vales El otro acuiacutefero se localizariacutea en areniscas a una profundidad mucho mayor No parece que el VRSU afecte al conjunto de acuiacuteferos profundos en areniscas representados en Cuchiacute (1998)
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Un estudio de mayor detalle se presenta en la Figura 15 (Azcoacuten y Garrido 1994) donde se diferencian 25 pequentildeas unidades de acuiacuteferos libres y someros localizados entre Ayerbe y Barbastro
Figura 15 Esquema hidrogeoloacutegico general del Piedemonte oscense (Azcoacuten y Garrido 1994) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
Los acuiacuteferos detriacuteticos rodean la zona del VRSU pero como se observa en la anterior figura este no se encuentra sobre ellos A pesar de ello el grado de detalle de la figura no recoge posibles unidades hidrogeoloacutegicas de pequentildeas dimensiones
Estos acuiacuteferos que Azcoacuten y Garrido (1994) atribuyen a las terrazas y glacis de los riacuteos Sotoacuten Riel Isuela y Flumen han sido englobados como la unidad de masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (90055) seguacuten la Confederacioacuten Hidrograacutefica del Ebro delimitada en la Figura 16
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Figura 16 Masa de agua subterraacutenea Hoya de Huesca (Sistema de Informacioacuten de Recursos Subterraacuteneos - Ministerio de Agricultura Alimentacioacuten y Medio Ambiente) El VRSU estaacute ubicado aproximadamente mediante un punto rojo
351 Unidades Hidrogeoloacutegicas en la zona inmediata
A continuacioacuten se sentildealan las principales unidades hidrogeoloacutegicas existentes en las cercaniacuteas de la zona de estudio
1 Acuiacutefero de Apieacutes se trata de un acuiacutefero localizado en las gravas del amplio glacis de Apieacutes (Figura 17) Se encuentra a 4-5 km al norte del VRSU Fue descrito por Gimeno y Cuchiacute (1995 y 1997) Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 1100 ha Como surgencias conocidas se tienen las fuentes de Apieacutes y Lienas
Posee un uso de suelo mayoritariamente agriacutecola causa del exceso de fertilizantes que ha generado un elevado grado de contaminacioacuten del agua por nitratos en este reservorio Se declaroacute el acuiacutefero de Apieacutes como zona vulnerable a la contaminacioacuten por nitratos de procedencia agraria en la Directiva 91676CEE relativa a la proteccioacuten de las aguas contra la contaminacioacuten producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias
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Figura 17 Imagen del acuiacutefero de Apieacutes
2 Acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes de igual modo que el anterior se localiza en las gravas del glacis de Fornillos (Figura 18) Se encuentra a 1-2 km en direccioacuten noreste del VRSU Es de tipo libre y somero Posee una superficie aproximada de 150 ha y posee varias surgencias conocidas las fuentes de Leoacuten y Fornillos de Apieacutes
Figura 18 Imagen de la delimitacioacuten aproximada del acuiacutefero de Fornillos de Apieacutes
3 Acuiacutefero no definidos en el relleno de fondo de vales de los barrancos del Diablo y la Alfaacutendiga existe un modesto acuiacutefero que se iniciariacutea en los citados barrancos y llegariacutea hasta el riacuteo Isuela a traveacutes de las gravas enterradas bajo los limos del fondo de valle (Cuchiacute et al 2005) El flujo hiacutedrico se localiza en la base del relleno holoceno de las vales sobre el
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Terciario Es de tipo libre La extensioacuten no es conocida y tampoco se conocen pozos manantiales y humedales en la zona
Figura 19 Direccioacuten del flujo hiacutedrico subterraacuteneo en el relleno de fondo de vales de los bcos del Diablo y la Alfaacutendiga Mapa 125000 (Visor Iberpix - Insituto Geograacutefico Nacional)
4 Acuiacutefero profundo en areniscas acuiacutefero posiblemente multicapa localizado en profundidad en los materiales miocenos del abanico aluvial de Huesca Se trata de depoacutesitos de arenas con paleocanales separados por capas de arcillas Se conocen sondeos en Monflorite y Paul Estiche (Huesca) No se posee un mayor grado de detalle
La unidad Terciario formada por los materiales miocenos es hidrogeoloacutegicamente una formacioacuten de elevada porosidad pero de baja permeabilidad a la que la presencia de capas de areniscas proporciona en ocasiones caracteriacutesticas de acuiacutefero pobre tambieacuten llamado acuitardo (Saacutenchez Navarro et al 1988)
5 Unidad de relleno de Vertedero en relacioacuten a los residuos depositados en la zona de estudio La unidad hace referencia a los voluacutemenes de los residuos depositados en el VRSU (veacutease el Mapa de Depoacutesitos de Residuos Figura 20) En ellos las entradas hiacutedricas provienen de la infiltracioacuten del agua en los depoacutesitos En el interior de los vasos de los vertederos existe un flujo de agua con lixiviados que circula hacia la balsa de lixiviados correspondiente
Si el vertedero no se controla correctamente en relacioacuten a las aguas subterraacuteneas afectariacutea principalmente a la unidad 4 Los acuiacuteferos 1 y 2 estaacuten situados topograacuteficamente maacutes altos por lo que no se veriacutean afectados por una posible pluma de contaminacioacuten originada por los lixiviados Por otro lado el acuiacutefero 3 se encuentra a una elevada profundidad
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36 Vegetacioacuten
La vegetacioacuten potencial de la zona de estudio es la propia del borde norte del Valle del Ebro con influencias del Prepirineo Central formada por bosques perennifolios de encinascarrascas (asociacioacuten fitosocioloacutegica Quercetum rotundifoliae) y matorrales acompantildeantes
Por su proximidad a Huesca la vegetacioacuten ha sido muy degradada a causa de actividades antroacutepicas el carboneo la extraccioacuten de lentildea los fuegos de pastoreo intensos cortes de arbustos como la coscoja y la aliaga para alimentar hornos de pan Ademaacutes durante siglos se explotaron diversas canteras de arenisca en la zona Por otro lado la zona fue frente de batalla durante la Guerra Civil (1936-1938) y desde 1970 como se ha sentildealado pasa a ser un aacuterea de vertido de residuos
Por este motivo actualmente apenas pueden observarse algunos restos degradados del antiguo carrascal existente en la Hoya de Huesca (Montserrat 1986) En las proximidades del VRSU uacutenicamente quedan parches del carrascal en el glacis alto aacuterea localizada entre Fornillos y Apieacutes
La vegetacioacuten actual es la propia de una comunidad vegetal propia de etapas posteriores de degradacioacuten de los carrascales en la que se encuentran especies caracteriacutesticas de varias asociaciones Se encuentran especies de asociaciones como Quercetum cocciferae quejigal Bupleuro-Aphyllanthetum dominio del carrascal continental Rosmarino-Lithospermetum y Sideritetum cavanillessi ambos propias de matorrales termoacutefilos localizados en materiales calcaacutereos o margosos (Longares et al 2004)
Respecto a especies relacionadas con matorrales termoacutefilos se encuentran especies como Lavandula monspeliensis Rosmarinus officinalis Genista scorpius Brachypodium retusum
Staehelina dubia Fumana ericoides Atractylis humilis Koeleria vallesiana Plantago
albicans y Teucrium capitatum
En la zona se pueden observar pequentildeos elementos montanos como matorrales de boj (Buxus
sempervirens) y especies como Carex humilis Brachypodium ramosun Thalictrum tuberosum
y Bupleurum fruticescens (Montserrat 1986) Tambieacuten se pueden encontrar en el VRSU especies del dominio del carrascal continental como Bromus erectus Aphyllanthes
monspeliensis y Thymelaea pubescens
Tambieacuten se encuentra la presencia de la especie salina Atriplex halimus (alimo) en los limos de los rellenos de fondo de valle zonas bajas donde el arrastre hiacutedrico provoca la concentracioacuten de sales
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37 Usos del suelo
En la zona de estudio se encuentran tres generales de uso de suelo
middot Cultivos en el aacuterea de estudio se encuentran principalmente en las zonas bajas de las cuencas delimitadas es decir los rellenos de fondo de valle Principalmente cebada (Hordeum vulgare) y trigo (Triticum aestivum) Tambieacuten olivos (Olea europaea) y almendreras (Prunus dulcis) en las zonas altas de los glacis
middot Zona artificial (mineriacutea escombreras y vertederos) identificada con el aacuterea en la que se practican o se han practicado actividades relacionadas con el depoacutesito de residuos y la explotacioacuten de antiguas canteras
middot Monte desarbolado (matorral) como se ha sentildealado en la zona existe una vegetacioacuten formada mayoritariamente por matorrales de medio y bajo porte En las laderas localizadas al noreste de la zona de estudio se observan matorrales de mayor porte (llamadas por el MFE50 como matorral que en las zonas bajas donde los matorrales termoacutefilos adquieren mayor importancia
En las cuencas delimitadas en el presente estudio predomina el monte desarbolado (matorral) cubriendo aproximadamente 85 ha seguido de la zona artificial con 31 ha y de los cultivos con 24 ha
Se ha confeccionado un mapa de usos de suelos tomando como base el Mapa Forestal de Espantildea 150000 Veacutease el Mapa de Usos de Suelo (Figura 21) adjunto
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4 MATERIAL Y MEacuteTODOS
41 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
La primera labor llevada a cabo es la delimitacioacuten del aacuterea de estudio Eacutesta se ha dividido en dos cuencas de drenaje la cuenca del barranco del Diablo y la del barranco de la Alfaacutendiga
La delimitacioacuten ha sido llevada a cabo a partir del disentildeo manual de capas shp (shapefile) mediante el programa gvSIG en funcioacuten de las curvas de nivel 15000 (capas shp descargables en el Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten) Veacutease el Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas (Figura 22)
Por otro lado para caracterizar la zona de estudio se han disentildeado una serie de mapas y archivos shp con el programa gvSIG de la zona del VRSU Se han realizado los siguientes planos
sect Mapa de Situacioacuten se compone por los liacutemites administrativos nacionales provinciales comarcales y municipales que afectan al municipio de Huesca (ficheros shp descargables en el SITAR)
sect Mapa Topograacutefico cuya base es el MTN25 (Mapa Topograacutefico Nacional 125000)
sect Mapa Litoloacutegico realizado a partir de archivos shp del Plan GEODE (Cartografiacutea Geoloacutegica Continua) descargada del descargada de SIGECO portal web que permite acceder a datos teacutecnicos y cartograacutefica geocientiacutefica del Instituto Geoloacutegico y Minero de Espantildea (IGME)
sect Mapa de Usos del Suelo generado a partir de archivos shp del MFE50 (Mapa Forestal de Espantildea a escala 150000)
sect Mapa de Delimitacioacuten de Cuencas a partir de las aacutereas delimitadas en el presente trabajo
sect Mapa de Depoacutesitos de Residuos contiene las superficies de tres depoacutesitos de residuos existentes en la zona de estudio Se han delimitado a partir la interpretacioacuten visual de una serie histoacuterica de ortofotos 15000 (se encuentran en los Anejos) en las que se observan los principales cambios en el uso del suelo
sect Mapa Geomorfoloacutegico para realizar un mapa con las principales unidades geomorfoloacutegicas se han utilizado como referencia el Mapa Geomorfoloacutegico de Apieacutes 150000 de Rodriacuteguez Vidal (1986) el MTN25 y las ortofotos 15000
sect Mapa con la Delimitacioacuten de Unidades Representativas utilizadas en el Meacutetodo del Nuacutemero de Curva (SCS 1972) contiene unidades representativas en relacioacuten al uso del suelo del VRSU Generado a partir de la interpretacioacuten visual de la ortofoto de la zona maacutes actualizada es decir la perteneciente al Plan Nacional de Ortografiacutea Aeacuterea (PNOA) del antildeo 2009
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42 Balance Hiacutedrico
El conocimiento del balance de humedad es necesario para definir la falta y excesos de agua y es de aplicacioacuten para las clasificaciones climaacuteticas definir la hidrologiacutea de una zona y para la planificacioacuten hidraacuteulica
Un balance hiacutedrico es simplemente un meacutetodo para la contabilizacioacuten de los flujos de agua de una superficie Se podriacutea definir como un anaacutelisis de los distintos componentes del ciclo hidroloacutegico de una zona determinada Principalmente todo balance hiacutedrico se basa en la ley de conservacioacuten de masa que sostiene que las entradas de materia son iguales a las salidas junto con el almacenamiento o variacioacuten de materia (Martiacutenez de Azagra et al 1996)
El modelo de balance hiacutedrico de Thornthwaite y Matter o balance hiacutedrico directo permite separar la precipitacioacuten en dos fracciones fraccioacuten devuelta a la atmoacutesfera y la fraccioacuten que alimenta las aguas subterraacuteneas y superficiales El agua del suelo se va perdiendo mes a mes hasta agotar la reserva para poder cubrir las necesidades de agua relacionadas principalmente con la evapotranspiracioacuten
Se pretende realizar un balance hiacutedrico a cada unidad geomorfoloacutegica del aacuterea de estudio para cuantificar los flujos hiacutedricos entre las posibles unidades hidrogeoloacutegicas Para ello se deben conocer o estimar varios paraacutemetros fundamentales la evapotranspiracioacuten potencial media mensual (estimada a partir de datos climaacuteticos medios mensuales (precipitaciones y temperatura media) textura del suelo (para estimar la CRAD del suelo)
421 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Una serie de datos climaacuteticos mensuales (adjunta en los anejos 71) registrados en el periacuteodo comprendido entre Septiembre de 2003 y Octubre de 2012 han sido obtenidos a partir de la estacioacuten climaacutetica cercana a Monflorite sita en la Escuela de Capacitacioacuten Agraria de Huesca
Estos datos se han empleado para cuantificar las precipitaciones medias para estimar la evapotranspiracioacuten potencial mediante el meacutetodo de Thornthwaite y para realizar un diagrama ombroteacutermico
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422 Estimacioacuten de la CRAD
La Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible (CRAD) o Intervalo de Humedad Disponible (IDH) tambieacuten denominado agua disponible o agua utilizable es la mayor cantidad de agua que puede ser almacenada en el suelo y puesta a disposicioacuten de las plantas por eso se le suele asimilar a la Reserva del suelo (Martin de Santa Olalla et al 1993)
La CRAD se calcula expresaacutendolo en porcentaje de suelo seco restando al valor de la capacidad de campo el del correspondiente al punto de marchitamiento permanente si bien tambieacuten se expresa en forma de humedad volumeacutetrica
La estimacioacuten de la Reserva del suelo de cada unidad hidroloacutegica se llevaraacute a cabo a partir de valores tabulados en funcioacuten de la textura de los suelos la profundidad y la densidad aparente mediante la siguiente ecuacioacuten
( )R p d CC PMP= times times -
R = reserva de agua en el suelo (mm lm2) p = profundidad (dm) d = densidad aparente (grcm3) CC = capacidad de campo en porcentaje de tierra seca PMP = punto de marchitez permanente en porcentaje de tierra seca
Para determinar la textura de las tres principales unidades hidrogeoloacutegicas se aplicaraacute el meacutetodo del Tacto a una porcioacuten de suelo de cada unidad La textura es una expresioacuten sinteacutetica de las caracteriacutesticas del suelo dependientes del tamantildeo de las partiacuteculas La determinacioacuten aproximada de la clase textural como ensayo previo se puede realizar al tacto metodologiacutea utilizada corrientemente en las prospecciones de campo (Porta et al 1994)
Conocidas las texturas de los suelos se obtendraacute el valor de la CRAD del Cuadro 2 donde se asignan valores a la capacidad de campo y al punto de marchitamiento permanente en funcioacuten de la textura del suelo
Textura CC () PMP () Arena media 68 17 Arena fina 85 23
Franco-arenoso 113 34 Franco-arenoso fino 147 45
Franco 181 68 Franco-limoso 198 79
Franco-arcilloso 215 102 Arcilloso 226 147
Cuadro 2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en funcioacuten de la textura seguacuten The Yearbook of Agriculture USDA 1955 (Martin de Santa Olalla et al 1993)
CRAD CC PMP= -
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La transformacioacuten de la CRAD de los resultados ( de agua sobre la masa de tierra secada en estufa) se deben transformar a forma volumeacutetrica por unidad de aacuterea (mmm2) Se calcula a partir de una densidad aparente del suelo aproximada (12 Tmm3) y profundidades estimadas de los suelos pertenecientes a cada unidad
La pedregosidad influiraacute negativamente en la CRAD de los suelos ya que el volumen ocupado por las piedras restaraacute capacidad de retencioacuten ya que eacutestas no retienen de la misma forma que un suelo franco En la unidad Glacis se consideraraacute importante el volumen de piedras que contiene el suelo que se ha estimado en un 50 en las capas superficiales Por ello la CRAD del suelo del Glacis se reduciraacuten a la mitad los valores calculados para el suelo del Glacis
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423 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
La Evapotranspiracioacuten (ET) es un concepto que integra dos procesos la evaporacioacuten y la transpiracioacuten La medicioacuten de eacuteste paraacutemetro conlleva grandes dificultades
Existen diferentes meacutetodos entre los que se encuentran se encuentran el meacutetodo de Thornthwaite el de Blaney y Criddle el de Turc y el de Papadakis (Almorox 2006) El meacutetodo de Thornthwaite ha venido utilizaacutendose tradicionalmente en Espantildea debido a que baacutesicamente soacutelo necesita datos de temperatura informacioacuten que habitualmente se encuentra disponible (Estrela et al 1999)
El meacutetodo se basa en el caacutelculo de la ETP a partir de las Temperaturas medias mensuales mediante una foacutermula matemaacutetica Posteriormente al resultado se le aplica un factor de correccioacuten en funcioacuten de la duracioacuten astronoacutemica del diacutea y del nuacutemero de diacuteas del mes (Almorox 2006)
La Evapotranspiracioacuten Potencial (ETP) concepto definido por Thornthwaite (1948) hace referencia a la Evapotranspiracioacuten en condiciones oacuteptimas de humedad en el suelo y la vegetacioacuten
El desarrollo matemaacutetico es laborioso por lo que la utilizacioacuten de tablas Excel permiten una resolucioacuten sencilla y raacutepida
La relacioacuten obtenida por Thornthwaite entre la ETP sin ajustar y las temperaturas medias
mensuales es la siguiente 16(10 )ae t I=
e evapotranspiracioacuten potencial mensual sin ajustar (mmmes) t temperatura media mensual (ordmC) a constante que se calcula a partir de la siguiente foacutermula
3 20000000675 00000771 001792 049239a I I I= times - times + times + I iacutendice de calor anual que se calcula a partir de la suma de los iacutendices de calor mensuales (i)
jI i= aring 112j =
A su vez el iacutendice de calor mensual se calcula a partir de la siguiente foacutermula 1514( 5)j ji t=
Para valores de temperatura media mensual superiores a 265 ordmC la ETP sin ajustar se obtiene directamente de una tabla de valores (Thornthwaite 1948) opcioacuten descartada ya que la temperatura media mensual maacutes alta en la zona de estudio es de 238 ordmC en Julio
Para calcular la ETP de un mes determinado es necesario corregir la ETP sin ajustar (e) mediante un coeficiente que se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes y horas de luz de cada diacutea es decir en funcioacuten de la latitud
Dicho coeficiente es el iacutendice de iluminacioacuten mensual (L)en unidades de 12 horas que deberaacute multiplicar a e para obtener la ETP seguacuten Thornthwaite (mmmes) (Almorox 2006) Es decir
ThoETP e L= times
e evapotranspiracioacuten mensual sin ajustar (mmmes) L factor de correccioacuten en funcioacuten del nuacutemero de diacuteas del mes (Ndi) y la duracioacuten astronoacutemica del diacutea Ni (horas de sol)
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30 12i i iL Nd N= times
Ni se obtiene a partir del Cuadro 3 que compara la latitud con el nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas y 30 diacuteas (Thornthwaite 1948) La latitud del VRSU de Fornillos de Apieacutes es 42ordm 10 N
Cuadro 3 Valores de Ni duracioacuten astronoacutemica del diacutea expresado en nuacutemero de horas de sol en unidades de 12 horas durante 30 diacuteas
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424 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
El meacutetodo supone definir por meses los siguientes paraacutemetros (en mm) que corresponden a las variables de un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para un volumen de suelo definido por un m2 y la profundidad radicular
Se deben definir mes a mes los siguientes paraacutemetros (en mm) en un sistema de entradas y salidas volumeacutetricas de agua para cada unidad hidrogeoloacutegica
middot Reserva Inicial (RI) equivale a la cantidad de agua que contiene el suelo inicialmente en un determinado periacuteodo
middot Precipitacioacuten (P) precipitacioacuten media o mediana mensual Se tomaraacute el valor perteneciente a la diferencia entre las precipitaciones medias y la escorrentiacutea media mensuales ya que parte de la precipitacioacuten se convertiraacute en flujo de escorrentiacutea
middot ET Potencial (ETP) evapotranspiracioacuten potencial calculada mediante el meacutetodo de Thornthwaite
middot ET Real (ETR) es la evapotranspiracioacuten que realmente se produce En los meses en los que (RI+P)gtETP ETP es igual a ETR En el caso contrario ETR equivale a la cantidad de agua existente en el suelo
middot Reserva Final (RF) Cuando en un mes se produzcan maacutes entradas que salidas (PgtET) el agua sobrante pasaraacute a engrosar la reserva del suelo Por el contrario cuando las salidas sean mayores que las entradas se reduciraacute la reserva del suelo El valor de RF maacuteximo equivaldraacute al valor de la CRAD estimada con anterioridad
middot Drenaje Profundo cantidad de agua que el suelo drena en profundidad El suelo tiene una capacidad de retencioacuten de humedad en funcioacuten de sus caracteriacutesticas fiacutesicas y cuando se alcanza la capacidad de retencioacuten maacutexima del suelo (CRAD) el agua en exceso escurriraacute superficialmente o en profundidad
La uacutenica variable existente entre los balances hiacutedricos a realizar es la capacidad de retencioacuten de agua disponible que poseen las unidades geomorfoloacutegicas En los balances se tomaraacute como valor maacuteximo de la Reserva el valor el valor de la CRAD estimada en funcioacuten de la textura
Los balances se iniciaraacuten a partir del mes de Septiembre ya que tras el deacuteficit hiacutedrico del periacuteodo estival la Reserva Inicial es nula
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43 Escorrentiacutea superficial
La escorrentiacutea posee un triple efecto si se introduce en la superficie del vertedero Erosiona las coberteras se infiltra en las celdas aumentando el nivel de agua en los residuos y por uacuteltimo en el peor de los casos puede generar deslizamientos en masa cuando la socavacioacuten y la infiltracioacuten son importantes
Ademaacutes puede producir importantes embalsamientos superficiales temporales como ocurre actualmente en el vertedero actual Suele acumularse temporalmente en el exterior del vaso del vertedero aguas abajo del mismo
Para estimar los flujos hiacutedricos relativos a la escorrentiacutea superficial (agua de lluvia que fluye por encima del terreno permanente o temporalmente) en las cuencas delimitadas del aacuterea de estudio se van a utilizar dos meacutetodos el del Nuacutemero de Curva y el programa ARHYMO
La serie climaacutetica analizada es corta para estudiar los acontecimientos extremos por lo que se estimaraacuten las precipitaciones maacuteximas diarias y a partir de las anteriores la intensidad de precipitacioacuten durante periacuteodos de una hora en los supuestos acontecimientos extremos
431 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
El objeto es determinar las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas de precipitacioacuten en la zona de estudio en funcioacuten de diferentes periacuteodos de retorno (2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos) El periacuteodo de retorno es la probabilidad de que se produzca una determinada precipitacioacuten o un determinado caudal y sus unidades son antildeos
Se ha seguido la metodologiacutea utilizada en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular de las series monograacuteficas de la Direccioacuten General de Carreteras del Ministerio de Fomento y el Centro de Estudios Hidrograacuteficos del Centro de Estudios y Experimentacioacuten de Obras Puacuteblicas (Ministerio de Fomento 1999)
La metodologiacutea es la siguiente
1) Localizar el punto geograacutefico deseado en los planos que se encuentran en el documento Maacuteximas lluvias diarias en la Espantildea Peninsular con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P con la ayuda del plano-guiacutea En la Figura 23 se muestra el plano en el que se encuentra el VRSU (representado por un punto rojo)
2) Estimar mediante las isoliacuteneas presentadas el coeficiente de variacioacuten Cv (liacuteneas rojas con valores inferiores a la unidad) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (liacuteneas moradas)
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Figura 23 Mapa con isoliacuteneas del Coeficiente de Variacioacuten y del valor medio de P Hoja 4-2 Zaragoza (Ministerio de Fomento 1999)
3) Para un periodo de retorno deseado T (antildeos) y el valor de Cv de la situacioacuten geograacutefica obtener el factor de amplificacioacuten KT mediante el uso de la tabla KT adjunta del Cuadro 4
Cuadro 4 Factores de Amplificacioacuten KT (Ministerio de Fomento 1999)
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4) Realizar el producto del factor de amplificacioacuten KT por el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual obteniendo la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para el periodo de retorno deseado (T en antildeos)
Una vez obtenidos los valores de las lluvias maacuteximas diarias estimadas se determinaraacute la intensidad de precipitacioacuten (mmh) It para un intervalo de tiempo comprendido dentro de ese diacutea maacutes lluvioso Se estima que la precipitacioacuten de una hora es suficiente para cuantificar el volumen hiacutedrico de escorrentiacutea que se genera en las cuencas (periacuteodo de a una hora I1)
Para ello en Espantildea se utiliza la siguiente expresioacuten que aparece en la normativa 52-IC (MOPU 1990)
1It Id I Id=
Id se define como la Intensidad media diaria de precipitacioacuten para el periacuteodo de retorno considerado y es igual a Pd24 A su vez Pd es la precipitacioacuten total estimada anteriormente correspondiente a cada periacuteodo de retorno
La relacioacuten 1I Id es un valor fijo que se extrae del mapa de la Peniacutensula Ibeacuterica con las isoliacuteneas 1I Id (Figura 24) Aproximadamente en la zona de estudio la relacioacuten adquiere un valor igual a 10
Figura 24 Mapa de Isoliacuteneas I1Id (MOPU 1990)
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432 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
El concepto de escorrentiacutea hace referencia a la fraccioacuten de agua que tras la precipitacioacuten se dirige en forma de flujo superficial pendiente abajo en un territorio normalmente hacia cuerpos de agua como canales riacuteos lagos u oceacuteanos (Muntildeoz y Ritter 2005)
El coeficiente de escorrentiacutea (C) de una superficie (S) representa la fraccioacuten de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentiacutea superficial una vez se ha saturado el suelo por completo es decir el cociente del caudal que discurre por dicha superficie QE en relacioacuten con el caudal total precipitado QT
La determinacioacuten del coeficiente de escorrentiacutea se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empiacutericas siendo las maacutes utilizadas en cuanto a tablas las de Raws la de Molchanov y la de Prevert En cuanto a las ecuaciones destacan la relacioacuten la ecuacioacuten de Nadal y la foacutermula de Keler (Ibaacutentildeez et al 2011)
El meacutetodo maacutes generalizado y faacutecil de adaptar a cualquier regioacuten es el meacutetodo del nuacutemero de curva (NC) desarrollado por el Soil Conservation Service (SCS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) en 1972 (Martiacutenez y Navarro 1996)
El SCS a partir de la representacioacuten de la precipitacioacuten (P) y la precipitacioacuten efectiva (Pe) definida como la porcioacuten de la precipitacioacuten que se transforma en escorrentiacutea obtuvo una familia de curvas que fueron estandarizadas para definir un nuacutemero adimensional de curvas NC que variacutea de 1 a 100 seguacuten sea el grado de escurrimiento directo (Gaspari et al 2007)
La metodologiacutea llevada a cabo para obtener el Nuacutemero de Curva general de cada cuenca de estudio parte de la delimitacioacuten de la totalidad de la superficie de las cuencas en unidades representativas y la obtencioacuten de sus respectivas aacutereas a partir de la aplicacioacuten gvSIG A continuacioacuten se procede a obtener el Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa
El valor de NC de cada superficie depende del tipo de suelo (capacidad de infiltracioacuten y estado hidroloacutegico) del uso del suelo o tipo de cubierta vegetal y del tratamiento efectuado en el mismo La obtencioacuten de NC se lleva a cabo a partir de tablas tabuladas en funcioacuten de varios paraacutemetros o se estimaraacute
Una vez se conocen los NC de las respectivas unidades se calcula un valor de NC medio de cada cuenca mediante una media aritmeacutetica
i iCuenca
Total
NC ANC
A
S times=
El flujo de escorrentiacutea que genera un determinado volumen de precipitacioacuten sobre cada superficie se puede estimar mediante dos formas mediante formulacioacuten matemaacutetica del modelo a partir de las siguientes foacutermulas (SCS 1986) o a partir de la representacioacuten graacutefica (Figura 25)
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Q = escorrentiacutea (mm) P = precipitacioacuten (mm) S = cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm) Se determina a partir de la siguiente foacutermula cuya uacutenica variable es NC
Figura 25 Representacioacuten graacutefica del modelo de nuacutemero de curva (SCS 1986)
A continuacioacuten se sentildealan las principales variables a introducir en las tablas para obtener el NC de las correspondientes superficies
Respecto al estado hidroloacutegico del suelo USDA diferencia tres condiciones que dependeraacuten de la precipitacioacuten acumulada en los cinco diacuteas precedentes al aguacero bajo estudio Dichas condiciones son
I Suelo muy seco pero sin llegar al punto de marchitez permanente II Suelo en situacioacuten normal alejado del punto de marchitez permanente y de la
capacidad de campo III Suelo saturado o muy proacuteximo a saturacioacuten (capacidad de campo)
Las caracteriacutesticas de la condicioacuten de humedad en el suelo vienen definidas por las siguientes precipitaciones acumuladas en los cinco diacuteas previos al aguacero (Cuadro 5)
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CONDICIOacuteN Periacuteodo Octubre-Marzo Periacuteodo Abril-Septiembre I lt 13 mm lt 36 mm II 13 - 28 mm 36 - 53 mm III gt 28 mm gt 53 mm
Cuadro 5 Condiciones precedentes de humedad seguacuten USDA
Los valores de NC se encuentran tabulados respecto a una humedad en el suelo previa en condiciones normales (Condicioacuten II) A pesar de ello puede ocurrir que el aguacero se produzca sobre suelos muy secos o muy huacutemedos siendo la escorrentiacutea mayor o menor respectivamente de lo que se esperariacutea
Cuadro 6 Relacioacuten tabular entre las condiciones precedentes de humedad (Fernaacutendez 2009)
En referencia a los principales tipos de laboreo o praacutecticas de cultivo en los suelos agriacutecolas se diferencian los siguientes
middot Seguacuten la maacutexima pendiente el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan en la direccioacuten de la maacutexima pendiente o media ladera
middot Siguiendo las curvas de liacuteneas de nivel el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel del terreno En terrenos llanos (pendiente inferior al 2) no se diferencia entre laboreo en liacutenea recta y laboreo en liacutenea de nivel
middot Siguiendo las liacuteneas de nivel con aterrazamiento el laboreo del suelo la siembra y las labores de cultivo se realizan siguiendo las curvas de nivel mediante la elaboracioacuten de terrazas
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Seguacuten la condicioacuten hidroloacutegica de cada tipo de cubierta vegetal (vetegacioacuten natural o cultivo agriacutecola) los grupos clasificados se subdividen en condiciones hidroloacutegicas buenas o malas
middot Cultivos agriacutecolas la condicioacuten hidroloacutegica se determina teniendo en cuenta coacutemo los factores anteriores afectan a la infiltracioacuten Se habla de condicioacuten hidroloacutegica pobre cuando existan sobre el suelo factores que reducen las tasas de infiltracioacuten y aumenten la escorrentiacutea La condicioacuten hidroloacutegica buena se observa cuando los factores antes mencionados tiendan a mejorar la infiltracioacuten del agua en el suelo
middot Pastizales se clasifican en tres grupos Se consideran pobres los que son abundantemente pastados con escasa materia orgaacutenica sobre el terreno o cuando las plantas cubren menos del 50 de la superficie total Regulares aquellas cuya cubierta vegetal alcanza entre un 50 y un 75 de la superficie del terreno y son moderadamente pastados Por uacuteltimo se consideran buenos los que cuya cubierta vegetal supera el 75 de la superficie del terreno y son ligeramente pastados
middot Bosques las clases hidroloacutegicas se basan en la consideracioacuten de la profundidad y grado de consolidacioacuten de las capas de mantillo y de humus del bosque de modo que cuanto mayor sea el espesor de dichas capas y menos compactas e impermeables aparezcan tanto mejor sea la condicioacuten hidroloacutegica resultante para la infiltracioacuten
En referencia al tipo de suelo en funcioacuten de su capacidad de infiltracioacuten el USDA clasifica el suelo en cuatro grupos hidroloacutegicos de suelos en el Cuadro 7
Grupo de Suelo
Caracteriacutesticas
A Suelos profundos y de texturas gruesas (arenosos o areno-limosos) en ellos el agua se infiltra raacutepidamente auacuten cuando esteacuten muy huacutemedos Su potencial de escurrimiento es miacutenimo por su gran permeabilidad Tienen elevada capacidad de infiltracioacuten
B Suelos francos y profundos suelos franco-arenosos de mediana profundidad y suelos arenosos de escaso espesor Presentan una moderada permeabilidad cuando estaacuten saturados
C Suelos franco-arcillosos e incluso arcillosos con escasa capacidad de infiltracioacuten una vez saturados tambieacuten se incluyen aquiacute suelos que presentan horizontes someros bastante impermeables Los suelos de este grupo poseen un bajo contenido en materia orgaacutenica
D Suelos muy arcillosos y profundos con alto grado de tumefaccioacuten tambieacuten se incluyen aquiacute los terrenos que presentan una capa arcillosa somera y muy impermeable asiacute como suelos joacutevenes de escaso espesor sobre una roca impermeable ciertos suelos salinos y suelos con nivel freaacutetico alto
Cuadro 7 Clasificacioacuten de los suelos seguacuten USDA
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A continuacioacuten se encuentran tablas con valores de NC para superficies con suelos agriacutecolas pastizales y arboledas zonas aacuteridas y semiaacuteridas y por uacuteltimo zonas artificiales o urbanas
Cuadro 8 Nuacutemeros de curva para los suelos agriacutecolas
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Cuadro 9 Nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas
Cuadro 10 Nuacutemeros de curva para zonas aacuteridas y semiaacuteridas
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Cuadro 11 Nuacutemeros de curva para zonas urbanas
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433 Programa ARHYMO
Con el objeto de inferir en las caracteriacutesticas del proceso precipitacioacuten-escorrentiacutea principalmente en el caudal punta de avenidas necesario para disentildear el tamantildeo de desaguumles en la cuenca de los barrancos del Diablo y de la Alfaacutendigo se ha implementado un modelo matemaacutetico de simulacioacuten hidroloacutegica
El modelo AR-HYMO es una actualizacioacuten del modelo HYMO (USDA) que se viene utilizando en estudios hidroloacutegicos en Argentina desde 1975 a traveacutes de los programas HYMO 10 HYMO 10 (versioacuten 1984) de INCYTH y OTTHYMO (Universidad de Ottawa Canadaacute 1983)
AR-HYMO es utilizado para obtener hidrogramas a partir de la introduccioacuten de datos de un yetograma En el contexto de la simulacioacuten matemaacutetica el modelo AR-HYMO pertenece al conjunto de los modelos determiniacutesticos puesto que permite representar un sistema hidroloacutegico simulando el fenoacutemeno lluvia-escorrentiacutea sin el apoyo de ninguna ley probabiliacutestica
El programa puede clasificarse como
middot Lineal debido a que en todos los fenoacutemenos hidroloacutegicos que simula hace uso de las propiedades de proporcionalidad y superposicioacuten de los procesos lineales Es decir que el caudal de escorrentiacutea estaacute relacionado con la precipitacioacuten de forma lineal
middot De paraacutemetros concentrados trata a una cuenca o subcuenca como unidad y en consecuencia los paraacutemetros que la caracterizan no variacutean de un punto a otro sino que estaacuten representados por valores medios
middot De eventos aislados o Discreto porque no tiene capacidad para variar la humedad del suelo entre precipitaciones sucesivas
middot Invariable en el tiempo porque los paraacutemetros que intervienen en el caacutelculo de los procesos son constantes durante la simulacioacuten
La utilizacioacuten de eacutesta herramienta es muy apropiada para el estudio de eventos hidroloacutegicos en cuencas en las que no existen datos histoacutericos sobre crecidas importantes En las cuencas rurales la precipitacioacuten efectiva o escorrentiacutea es calculada a partir de la metodologiacutea del nuacutemero de curva (SCS) El hidrograma de escorrentiacutea en cuencas rurales es obtenido a traveacutes del yetograma de precipitacioacuten efectiva y un hidrograma unitario instantaacuteneo sinteacutetico
De eacutesta forma la escorrentiacutea se encuentra en funcioacuten del nuacutemero de curva de la respectiva superficie (la condicioacuten de humedad del suelo y de sus caracteriacutesticas fiacutesicas) y de la intensidad de una determinada precipitacioacuten extrema Se utilizaraacuten las intensidades maacuteximas generadas en una hora a partir de las maacuteximas lluvias diarias estimadas
Los paraacutemetros de las cuencas que se deben introducir en el programa son
sect A aacuterea de la cuenca expresada en Km2
sect L longitud del cauce principal en Km
sect HT diferencia de altitud de la cuenca entre la altura maacutexima en cabecera y la miacutenima a la salida de la cuenca
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sect DT intervalo de tiempo para el que se quiere obtener el hidrograma de escorrentiacutea
sect NC nuacutemero de curva obtenido por el meacutetodo del US Soil Conservation Service
Los paraacutemetros se determinaraacuten mediante el software gvSIG atendiendo a la topografiacutea del terreno (curvas de nivel) Una vez introducidos los paraacutemetros el programa obtendraacute la graacutefica del hidrograma el caudal punta el tiempo al pico (TP) el volumen de escorrentiacutea que produce ante la intensidad de lluvia deseada y la constante de recesioacuten (K)
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44 Infiltracioacuten
La infiltracioacuten es definida como el flujo que el perfil del suelo puede absorber a traveacutes de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a la presioacuten atmosfeacuterica (Gurovich 1985) A su vez Porta (1994) la define como el proceso de entrada generalmente vertical de agua a traveacutes de la superficie del suelo lo que constituye la primera etapa en el movimiento del agua en el suelo
La tasa de infiltracioacuten es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a traveacutes de su superficie Normalmente es expresada en mmh Afecta al medio de forma que durante las precipitaciones cuando la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la capacidad de infiltracioacuten el agua se infiltraraacute tan raacutepidamente como es aportada siendo la velocidad de aporte la que determina la velocidad de infiltracioacuten (es decir el proceso es controlado por el flujo)
Sin embargo cuando la velocidad de aporte supera la tasa de infiltracioacuten del suelo es eacutesta uacuteltima la que determina la velocidad real de infiltracioacuten (Gurovich 1985) Entonces la capacidad del suelo para absorber agua se ve superada y el exceso se acumula sobre la superficie o escurre (Figura 26)
Si se obtiene la tasa de infiltracioacuten en funcioacuten del tiempo y se compara con la intensidad de precipitacioacuten de un determinado momento se puede estimar el momento en que empezaraacute a generarse escorrentiacutea en una cuenca
Figura 26 Efecto de precipitaciones de diferentes intensidades sobre la velocidad de infiltracioacuten (Dunne y Leopold 1978)
Los principales meacutetodos de campo para la medida de la conductividad hidraacuteulica existentes se basan en la aplicacioacuten de simuladores de lluvia lisiacutemetros e infiltroacutemetros El maacutes utilizado es el infiltroacutemetro de cilindros conceacutentricos tambieacuten llamado meacutetodo de los anillos de Muumlntz o de doble anillo Es un meacutetodo de medida de la tasa de infiltracioacuten la infiltracioacuten acumulada y la conductividad hidraacuteulica saturada
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441 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Consiste en saturar una porcioacuten de suelo limitada por dos anillos conceacutentricos para medir la variacioacuten del nivel del agua en el cilindro interior es decir la tasa de infiltracioacuten (Ibaacutentildeez et al 2010)
La principal fuente de error en las medidas con anillos conceacutentricos o de Muumlntz es el generado por el flujo lateral del agua Por eacutesta razoacuten se instala el anillo exterior que sirve para asegurar que el agua que se infiltra por el cilindro interior tenga un flujo preferentemente vertical (Luna 2003)
Figura 27 Flujo de agua en el suelo generado por el doble anillo (Ibaacutentildeez et al 2010)
En condiciones normales la integracioacuten en el tiempo de la tasa de infiltracioacuten graacuteficamente representa una curviliacutenea con una pendiente que decrece gradualmente debido a la succioacuten capilar que se genera en un suelo no saturado hasta que la tasa de infiltracioacuten adquiere un valor constante
El valor equivalente a la situacioacuten en equilibrio es decir situacioacuten de saturacioacuten equivale al valor de la conductividad hidraacuteulica del suelo en condiciones de saturacioacuten (Ibaacutentildeez et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
El equipo consta de dos anillos metaacutelicos un martillo una tapa de conduccioacuten de esfuerzos un cronoacutemetro un flotador y una regla para medir la fluctuacioacuten del nivel del agua
Los anillos son dos dispositivos con la pared fina (2-3 mm como maacuteximo) y biselada en el extremo con el fin de que penetren bien en el material del suelo sin alterarlo Los cilindros deben situarse centrados entre ellos y deben estar clavados en el suelo a igual profundidad para evitar que se ladeen y produzcan fugas de agua A una mayor profundidad de 5 a 10 cm se produciraacute menor drenaje lateral (Ibaacutentildeez et al 2010)
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Figura 28 Fotografiacutea de los anillos conceacutentricos utilizados en las mediciones
Hay que evitar a toda costa los movimientos laterales del dispositivo que pueden provocar la comunicacioacuten entre el cilindro interior y exterior anulaacutendose de esta forma el efecto de doble cilindro (Moreno 2002)
El martillo de goma y la tapa se emplean para clavar los dos anillos simultaacuteneamente hasta la misma profundidad (Figura 29) La tapa se emplea para hincar los anillos en el suelo puesto posee un cabezal que absorbe el impacto del martillo y lo distribuye homogeacuteneamente sobre el borde de los dos anillos
Figura 29 Instalacioacuten de los anillos conceacutentricos sobre el suelo
Se vierte agua en el interior de los anillos hasta alcanzar un con cuidado para mantener inalterado el suelo que hay en el fondo Como norma general el llenado inicial no debe
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sobrepasar los 10 cm y tampoco se debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm durante el ensayo
Durante la medicioacuten es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el interior y fuera del cilindro o anillo sea igual de lo contrario puede ocurrir que se genere flujo lateral entre ambos anillos (Ibaacutentildeez et al 2010)
Figura 30 Efecto del flujo de agua del anillo externo respecto al interno (Ibaacutentildeez et al 2010)
Mediante un cronoacutemetro una boya y una regla graduada se mide en el anillo interior el descenso del agua en funcioacuten del tiempo
La estabilizacioacuten de los valores de la tasa de infiltracioacuten suele alcanzarse en varias horas pero puede tardar desde varios minutos (suelos arenosos) hasta maacutes de 12 horas en suelos arcillosos con grietas de retraccioacuten (Moreno 2002)
Para obtener valores de la tasa de infiltracioacuten se calcula el cociente entre la diferencia de alturas y el tiempo transcurrido (Bouwer 1961)
( )( min)
(min)
h cmq cm
t
D=D
Si las medidas se toman con suficiente cuidado se obtiene un valor de velocidad de infiltracioacuten para la componente vertical del flujo final equivalente a la conductividad hidraacuteulica en un suelo saturado
middot Puntos de muestreo
La bondad de los datos y la fiabilidad de los resultados obtenidos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar elegido para su realizacioacuten Para ello Ibaacutentildeez (2010) recomienda encontrar una localizacioacuten representativa del suelo a estudiar evitar ubicar los anillos en zonas compactadas ya que presentan una tasa de infiltracioacuten menor que las zonas adyacentes (sobre todo en los suelos de textura fina) y evitar instalar los anillos en zonas con pendiente elevada
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Se llevaraacute a cabo el meacutetodo de los anillos conceacutentricos o de Muumlntz en las siguientes localizaciones
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Medida 1) sobre un campo de cultivo ya que la gran parte del relleno de fondo de valles o vales se encuentra actualmente bajo un uso predominantemente agriacutecola Se encuentra situado en las proximidades del Centro de Operaciones GRHUSA junto a la carretera HU-324 que conecta Huesca con Apieacutes
2 Unidad Glacis Alto (Medida 2) se ha llevado a cabo la medicioacuten en el extenso glacis situado en la parte alta de la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga La localizacioacuten elegida se halla en el interior de un carrascal levemente antropizado en un aacuterea medianamente despejada
3 Unidad Terciario (Medida 3) esta toma de datos fue realizada en la ladera situada a escasos metros en direccioacuten Norte del Centro de Operaciones GRHUSA En eacutestas laderas se encuentran los materiales caracteriacutesticos del Terciario junto con materiales laacutebiles (limos) y piedras provenientes del glacis cuya superficie se encuentra en la parte superior de la ladera
4 Unidad Terciario (Medida 4) tambieacuten se ha realizado una medicioacuten (Medida 4) junto al Barranco del Diablo a escasos metros aguas abajo del vaso de vertedero en explotacioacuten sobre el salagoacuten caracteriacutestico de la zona
5 Unidad Vertedero Clausurado (Medida 5) atendiendo a los depoacutesitos de residuos se realizaraacute una medicioacuten sobre la superficie del vaso del vertedero sellado la cual a priori debe relacionarse con una tasa de infiltracioacuten muy pequentildea
Figura 31 Localizacioacuten de los puntos de muestreo en el meacutetodo de los anillos conceacutentricos
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45 Aguas subterraacuteneas
Para caracterizar y cuantificar el movimiento del agua subterraacutenea se requiere conocer un importante paraacutemetro hidraacuteulico del suelo llamado permeabilidad tambieacuten conocida como conductividad hidraacuteulica
Por otro lado para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas de los alrededores del VRSU se analizan brevemente los piezoacutemetros existentes
451 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
La permeabilidad se define como la capacidad del suelo saturado para permitir el paso del agua del suelo referentes al exceso de agua que penetra en un suelo y llega a tocar el nivel freaacutetico determinado por el clima y la conductividad hidraacuteulica del suelo (Forsythe 1980) Es decir la conductividad hidraacuteulica saturada (Ks) es la cantidad de agua por unidad de tiempo que fluye o pasa a traveacutes de una columna de suelo saturado (Gabriels et al 2011)
La permeabilidad de un suelo depende de varios factores algunos de ellos son la temperatura del agua la relacioacuten de vaciacuteos la estructura y la estratificacioacuten agujeros y grietas del suelo el tamantildeo de las partiacuteculas y la existencia de aire (Angelone et al 2006)
La estimacioacuten de la permeabilidad es un tema constante de investigacioacuten debido a que los meacutetodos actuales de caacutelculo y medida arrojan grandes incertidumbres En la actualidad existe una gran variedad de meacutetodos tanto in situ como en laboratorio En algunos casos es posible obtener una medida de la conductividad hidraacuteulica del suelo mientras que en otros se obtiene la tasa de infiltracioacuten baacutesica la que se relaciona directamente con la conductividad hidraacuteulica (Gabriels et al 2011)
Los meacutetodos de campo o in situ permiten medir la conductividad hidraacuteulica de un suelo en forma directa mediante experiencias que contemplan la excavacioacuten de pozos superficiales en los cuales se efectuacutean pruebas de agotamiento y recuperacioacuten el uso de pruebas de infiltracioacuten o a traveacutes de medidas de velocidad
A mediados del siglo XIX Henri Darccedily se interesoacute por los factores que influiacutean en el flujo del agua a traveacutes de materiales arenosos (filtros de arena) y descubrioacute que el caudal que atravesaba una columna de suelo era linealmente proporcional a la seccioacuten y al gradiente hidraacuteulico
Dicha columna se puede considerar como un permeaacutemetro definido como un recipiente de seccioacuten constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depoacutesito elevado de nivel constante Desde el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que mantiene tambieacuten el caudal constante (Saacutenchez 2011)
Este ensayo consiste en someter una muestra de suelo (cilindro de suelo) a un flujo de agua bajo una carga o presioacuten variable Se realiza en suelos poco permeables predominantemente suelos finos tales como arenas finas mezclas de arena y limo limos orgaacutenicos e inorgaacutenicos cuyo valor del coeficiente de permeabilidad (K) variacutea entre 10-1 y 10-6 cms
La funcioacuten necesaria para calcular la conductividad hidraacuteulica es generada a partir de la Ley de Darcy y toma la siguiente forma (esquematizado en la Figura 32)
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1 1
2 2 1 2
ln( )s
A hLK
A t t h
aelig ouml= times ccedil divide
- egrave oslash
Ks = conductividad hidraacuteulica (cmmin) A1= aacuterea de la seccioacuten transversal del tubo por encima del suelo (cm2) A2= aacuterea de la seccioacuten transversal del suelo (cm2) L = longitud del cilindro con la columna de suelo (cm) t = tiempo transcurrido (min) h1 = nivel inicial del agua sobre el punto de salida del agua percolada (cm) h2 = nivel final desagua sobre el punto de salida del agua percolada (cm)
Figura 32 Disentildeo esquematizado del permeaacutemetro de carga variable (Gabriels et al 2011)
middot Procedimiento y toma de medidas
En primer lugar se toman las muestras de suelo hincando el cilindro metaacutelico (recipiente contenedor) en el suelo a muestrear Luego se extrae el cilindro cuidadosamente con la ayuda de un picopala para que la muestra de suelo no pierda su compacidad (Figura 33)
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Figura 33 Muestra de suelo para el permeaacutemetro de carga variable Tras tomar las muestras en el laboratorio se procede a la colocacioacuten del cilindro con la muestra al permeaacutemetro de forma que el cilindro quede completamente sellado para que no existan huecos que permitan la salida de agua por los bordes superior e inferior del cilindro Para conseguirlo se recomienda sellar perfectamente el cilindro metaacutelico aplicando sobre sus bordes una pequentildea cantidad de silicona
Se colocaraacute papel de filtro en la base de la muestra entre los agujeros que permitiraacuten la salida de agua a traveacutes del cilindro y la muestra de suelo A continuacioacuten se procede a la saturacioacuten previa de la muestra para obtener la maacutexima ausencia de aire en la muestra Para lograrlo se sumerge el cilindro de suelo durante 24 horas en un recipiente de agua de forma que se sature por simple capilaridad
Por uacuteltimo se permite el paso de agua del tubo situado sobre la muestra a traveacutes de la misma a la vez que se inicia el registro de las variaciones en el nivel de agua (h cm) en funcioacuten del tiempo (min) del tubo
Figura 34 Fotografiacutea del permeaacutemetro de carga variable utilizado (Laboratorio de Hidrologiacutea EPS Huesca)
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middot Puntos de muestreo
La medida de la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se va a realizar en las muestras obtenidas de las unidades geomorfoloacutegicas representativas Terciario y Relleno de fondo de valle Solo se tomaran muestras en las citadas unidades ya que son las unidades que presentan suelos no compactos y no contienen materiales gruesos
Atendiendo a la unidad Terciario (Muestra 1) la muestra seraacute tomada de la ladera sita a escasos metros del Centro de Operaciones de GRHUSA en direccioacuten Norte En este caso se analizaraacute la conductividad hidraacuteulica del salagoacuten puesto que es el material maacutes impermeable que aparece en las capas del Terciario Es decir es el material que limitaraacute el flujo hiacutedrico subterraacuteneo
La muestra del Relleno de fondo de valle (Muestra 2) ha sido tomada en uno de los campos de cultivo que hay situados junto a la carretera HU-324 junto a la entrada del Centro de Operaciones de GRHUSA El suelo se encuentra labrado y modificado se trata de una muestra representativa puesto que el relleno de fondo de valle se encuentra ocupado por cultivos en su mayoriacutea
Figura 35 Localizacioacuten de los puntos de toma de muestras para el meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable
Se intentoacute realizar tomas de muestras en los niveles de areniscas que se encuentran intercaladas con las capas de salagoacuten pero los medios existentes no permiten llevarlo a cabo Tambieacuten se intentoacute tomar muestras en las gravas de la superficie de los glacis pero debido a la pedregosidad no se pueden obtener muestras no turbadas Tampoco se ha podido obtener una muestra de la superficie de la basura
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452 Control de lixiviados
Para cuantificar el volumen de los lixiviados generados por el actual vertedero en explotacioacuten GRHUSA realiza medidas mediante el aforo volumeacutetrico quincenal del flujo recibido en la correspondiente balsa de lixiviados
453 Control de piezoacutemetros
La empresa explotadora del VRSU GRHUSA posee tres sondeos o piezoacutemetros en las inmediaciones del vaso del vertedero en actual explotacioacuten (cuenca del barranco del Diablo) en los que se toman medidas de las alturas piezomeacutetricas trimestralmente mediante una sonda Los piezoacutemetros poseen 20 metros de profundidad Uno de ellos estaacute localizado aguas arriba y dos aguas abajo Los puntos en los que se localizan los piezoacutemetros han sido referenciados geograacuteficamente mediante GPS moacutevil
Con los piezoacutemetros georreferenciados se conoceraacuten las distancias entre estos Conociendo sus alturas piezomeacutetricas y los valores de conductividad hidraacuteulica se puede estimar la velocidad a la que se moveraacute el agua en las cuencas de estudio a partir de la Ley de Darcy
dhQ A K
dL= - times times
Donde K es la conductividad hidraacuteulica y dhdL es conocido como el gradiente hidraacuteulico existente entre dos puntos i La cantidad dh representa el cambio en cota piezomeacutetrica entre dos puntos cercanos y dl es una la distancia entre ellos El signo negativo indica que el flujo es en la direccioacuten de cota piezomeacutetrica decreciente
De eacutesta foacutermula se desprende la foacutermula de la velocidad del agua en un medio saturado en la que eacutesta poseeraacute las mismas unidades de medidas que la conductividad hidraacuteulica ya que i es adimensional
V K i= times
Si no se poseen las variables necesarias para calcular el gradiente hidraacuteulico de cada cuenca se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
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5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Para una mayor interpretacioacuten se presentan de forma agrupada los resultados y su discusioacuten siguiendo el orden aplicado a la metodologiacutea
51 Delimitacioacuten del aacuterea de estudio y cartografiacutea
Utilizando el programa gvSIG se han obtenido los diferentes Mapas adjuntos en el trabajo y las delimitaciones de las dos pequentildeas cuencas situadas en el aacuterea afectada por el VRSU (Figura 36)
Figura 36 Resultado de las cuencas objeto de estudio cuencas de los bcos del Diablo (naranja) y de la Alfaacutendiga (verde)
A continuacioacuten se sentildealan datos de intereacutes de las respectivas cuencas
sect La cuenca del Barranco del Diablo consta de 79118065 m2 (791 ha) y posee una cota maacutexima de 680 metros y una miacutenima de 525 metros La longitud del cauce principal es de 1552 metros
sect Por su parte la cuenca del Barranco de la Alfaacutendiga ocupa un aacuterea equivalente a 60925356 m2 (609 ha) posee una cota maacutexima de 686 metros y una cota miacutenima de 516 metros La longitud del cauce principal es de 1434 metros
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52 Balance Hiacutedrico
521 Recopilacioacuten de datos climaacuteticos
Los datos medios de precipitaciones y temperaturas medias mensuales obtenidos de los uacuteltimos diez antildeos son los siguientes
MES Temperatura
Media (ordmC) Precipitacioacuten
(mm) Enero 40 21
Febrero 51 23
Marzo 88 37
Abril 122 62
Mayo 168 46
Junio 213 37
Julio 238 26
Agosto 233 16
Septiembre 193 32
Octubre 145 50
Noviembre 81 32
Diciembre 41 30
ANUAL 134 412
Cuadro 12 Datos medios mensuales de Temperatura media y Precipitacioacuten de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
El valor de las temperaturas medias es un dato esencial para el posterior caacutelculo de la evapotranspiracioacuten mediante el meacutetodo de Thornthwaite Por su parte las precipitaciones juegan un papel muy importante en el balance hiacutedrico ya que eacutestas forman el uacutenico flujo hiacutedrico entrante de los sistemas o cuencas estudiadas
522 Estimacioacuten de la CRAD
De acuerdo con las texturas estimadas al tacto de cada unidad hidroloacutegica considerada se tienen los siguientes valores de CRAD ( de tierra seca)
Unidad Representativa Textura CRAD () Glacis (Medio y Alto) Franco 113 Relleno de fondo de valle Franco-limoso 119 Terciario Arcilloso 79
Cuadro 13 Valores de la CRAD para las texturas definidas de las unidades representativas
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Para la transformacioacuten a valores volumeacutetricos se asumiraacuten las siguientes profundidades (p) de los suelos pertenecientes a cada unidad en los glacis 50 cm en el salagoacuten 30 cm y en el relleno de fondo de valle 100 cm
En el Cuadro 14 se antildeaden los valores de la reserva del suelo obtenidos mediante la ecuacioacuten de R
Unidad
Representativa CRAD ()
Profundidad (m)
Reserva maacutexima (mm)
Glacis (Medio y Alto) 113 05 339
Relleno de fondo de valle 119 1 1428
Terciario 79 03 2844 Cuadro 14 Valores volumeacutetricos obtenidos de la reserva hiacutedrica maacutexima de los suelos
523 Estimacioacuten de la Evapotranspiracioacuten Potencial
En el Cuadro 15 se encuentran los paraacutemetros necesarios calculados y los valores finales de evapotranspiracioacuten obtenidos siguiendo la metodologiacutea citada a partir de datos de la estacioacuten agroclimaacutetica de Huesca
MES t (ordmC) i e (mmmes) Ni Ndi L ETP (mmmes)
Enero 40 07223 91602 984 31 085 8
Febrero 51 10169 126508 996 28 077 10
Marzo 88 23535 279351 1236 31 106 30
Abril 122 3838 44326 1344 30 112 50
Mayo 168 62644 703903 1512 31 13 92
Junio 213 89869 989623 1524 30 127 126
Julio 238 106144 1158 1536 31 132 153
Agosto 233 102638 112185 1428 31 123 138
Septiembre 193 76982 855087 1248 30 104 89
Octubre 145 49894 567834 114 31 098 56
Noviembre 81 20845 249117 984 30 082 20
Diciembre 41 07527 9523 948 31 082 8 Cuadro 15 Paraacutemetros necesarios y resultados finales de ETP obtenidos por el meacutetodo de Thornthwaite
La ETP acumulada anualmente equivale a un total de 778 mm (lm2) Es una cifra relativamente mayor que el volumen de agua precipitada anualmente 412 mm aproximadamente el 53 de la ETP anual
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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En la Figura 37se representa graacuteficamente la evolucioacuten anual de la ETP media mensual
Figura 37 Representacioacuten de la evolucioacuten anual de la ETP
524 Balance hiacutedrico meacutetodo directo
En este apartado se procede a realizar un balance hiacutedrico a las diferentes unidades hidroloacutegicas definidas con anterioridad
middot Unidad Glacis
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 796 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 339 339 339 339 339 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 01 137 133 72 128 00 00 00 00
Cuadro 16 Balance hiacutedrico de la unidad Glacis
middot Unidad Terciario
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 741 365 257 161
Reserva Final 00 00 117 284 284 284 284 284 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 56 137 133 73 128 00 00 00 00
Cuadro 17 Balance hiacutedrico de la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
57
middot Unidad Relleno de fondo de valle
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00
Precipitacioacuten 320 496 321 301 215 231 370 625 457 365 257 161
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 320 496 204 78 78 98 297 497 917 717 257 161
Reserva Final 00 00 117 340 477 611 683 812 352 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Cuadro 18 Balance hiacutedrico de la unidad Relleno de fondo de valle
De los balances hiacutedricos se desprende que dos unidades hidroloacutegicas sufren drenaje hiacutedrico profundo Glacis y Terciario Los meses en los que se produce drenaje son los correspondientes a los maacutes huacutemedos Diciembre Enero Febrero y Marzo
Ambas unidades generan voluacutemenes drenados muy similares En el caso de la unidad Glacis el drenaje anual es igual a 473 lm2 La unidad Terciario genera un drenaje anual equivalente a 527 lm2 Por su parte la unidad Relleno de fondo de valle no genera drenaje profundo debido a su alta Reserva o CRAD es decir la capacidad de almacenamiento del suelo no se ve superada en ninguacuten mes
El correspondiente balance hiacutedrico del apartado 524 ha generado un valor de drenaje profundo muy superior a lo que se esperaba de una unidad relativamente impermeable en la que la escorrentiacutea juega un papel importante Para eliminar del balance hiacutedrico el volumen de las precipitaciones que se convierte en escorrentiacutea superficial se estimaraacuten los voluacutemenes de escorrentiacutea mediante el meacutetodo del Nuacutemero de Curva (Cuadro 19) y se generaraacute un nuevo balance a partir de las precipitaciones mensuales sin la escorrentiacutea (Cuadro 20)
Se asumiraacute que la unidad Terciario estaacute formada por un 50 de matorral (NC = 77) y un 50 de suelo desnudo (NC = 91) es decir el NC de la unidad toma un valor de 84
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Precipitacioacuten sin escorrentiacutea
Enero 2147 231 19
Febrero 2314 293 20
Marzo 3698 985 27
Abril 6248 2756 35
Mayo 4566 1535 30
Junio 3654 959 27
Julio 2573 400 22
Agosto 161 075 15
Septiembre 3203 706 25
Octubre 4962 1806 32
Noviembre 3214 712 25
Diciembre 3009 606 24
TOTAL ANUAL 41199 11065 301
Cuadro 19 Escorrentiacutea estimada a partir de las precipitaciones medias en la unidad Terciario
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
58
Sept Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago
Reserva Inicial 00 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00
Precipitacioacuten 250 316 250 240 192 202 271 349 303 269 217 153
ET Potencial 889 557 204 78 78 98 297 497 917 1257 1532 1380
ET Real 250 316 204 78 78 98 297 497 414 269 217 153
Reserva Final 00 00 46 208 284 284 258 111 00 00 00 00
Drenaje Profundo 00 00 00 00 38 104 00 00 00 00 00 00
Cuadro 20 Balance hiacutedrico corregido de la unidad Terciario
Tras eliminar la parte de agua transformada en escorrentiacutea se ha obtenido un drenaje profundo anual en la unidad Terciario de 146 mm (lm2)
Se ha estimado el volumen anual de agua drenada en profundidad respectivo a las cuencas estudiadas conociendo las aacutereas de la unidades
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Geomorfoloacutegica
Drenaje profundo (lm2)
Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3) Aacuterea (m2)
Volumen Drenado (m3)
Glacis 473 352013 16650 761008 35996
Relleno fondo de valle 0 4468865 00 1720119 00
Terciario 146 3092447 45149 36104012 52712
TOTAL 7913325 61799 6091530 88708
Cuadro 21 Relacioacuten entre las aacutereas y el volumen hiacutedrico anual drenado en profundidad relativo a cada unidad geomorfoloacutegica
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
59
53 Escorrentiacutea superficial
531 Estimacioacuten de las maacuteximas lluvias diarias y las intensidades de precipitacioacuten
En primer lugar siguiendo la metodologiacutea expuesta en el documento Maacuteximas Lluvias Diarias en la Espantildea Peninsular se determinan los voluacutemenes de precipitacioacuten maacutexima diaria en funcioacuten de los siguientes periacuteodos de retorno 2 5 10 25 50 100 200 y 500 antildeos
Siguiendo la metodologiacutea del documento se tiene que
De la localizacioacuten del VRSU en cuestioacuten en el mapa se extrae que en el punto geograacutefico deseado el Coeficiente de Variacioacuten (Cv) y el valor medio de la maacutexima precipitacioacuten diaria anual (P) son
sect Cv (liacuteneas rojas) el punto geograacutefico se encuentra entre las isoliacuteneas con valores 036 y 037 por lo que se tomaraacute un valor de Cv equivalente a 0365
sect P (liacuteneas moradas) el punto geograacutefico se encuentra en la zona intermedia las isoliacuteneas con valores 57 y 60 por lo que se tomaraacute un valor de P equivalente a 585
En el Cuadro 22 aparecen los valores del factor de amplificacioacuten (KT) y los valores de la precipitacioacuten diaria maacutexima (PT en mmdiacutea o lm2
diacutea) para los respectivos periodos de retorno deseados (T en antildeos) obtenida a partir de la realizacioacuten del producto de KT por P
Tiempo de Retorno 2 5 10 25 50 100 200 500
KT 09155 12285 1465 17855 2037 2304 2594 29835
PT 5355 7187 857 10445 11916 13478 15175 17453
Cuadro 22 Valores de Precipitacioacuten maacutexima diaria relativos a los diferentes tiempos de retorno
Los valores de intensidades maacuteximas de precipitacioacuten durante una hora (I1) para cada uno de los acontecimientos extremos anteriores son los siguientes
Tiempo Retorno (antildeos)
Pd (mm)
Id (mmh)
It (mmh)
I1 (mm)
2 5355 223 2231 2231
5 7187 299 2995 2995
10 857 357 3571 3571
25 10445 435 4352 4352
50 11916 497 4965 4965
100 13478 562 5616 5616
200 15175 632 6323 6323
500 17453 727 7272 7272
Cuadro 23 Resultados de intensidad maacutexima de precipitacioacuten en una hora (I1)
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
60
532 Estimacioacuten de la escorrentiacutea Meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Las unidades representativas determinadas para la obtencioacuten de los NC son las siguientes
1) Balsa de lixiviados 2) Carretera pavimentada 3) Cultivo 4) Escombrera 5) Matorral 6) Suelo desnudo 7) Suelo urbanizado 8) Vertedero actual y 9) Vertedero Clausurado
La condicioacuten hidroloacutegica para las dos cuencas estudiadas se consideraraacute como Pobre y el suelo se clasifica hidroloacutegicamente como de tipo C
A continuacioacuten se relaciona cada unidad representativa con un valor de NC a partir de las tablas tabuladas o mediante estimacioacuten
A las tres Balsas de lixiviados situadas en los vasos de vertederos de Fornillos de Apieacutes se les ha asignado un valor de NC de 0 En eacutestas superficies no se va a producir escorrentiacutea sino que el agua precipitada se almacenaraacute junto con el volumen de lixiviados acumulado
A la unidad Carretera pavimentada refirieacutendose a la viacutea asfaltada que encuentra en el recinto del Vertedero de Fornillos de Apieacutes se le ha otorgado el valor perteneciente a las carreteras pavimentadas con cunetas abiertas (Cuadro 11) 92
De la tabla de usos agriacutecolas del suelo (Cuadro 8) se ha extraiacutedo el valor de NC para los Cultivos de la zona Se ha generalizado a la hora de clasificar los cultivos de forma que se ha tomado el valor perteneciente a los cultivos en hileras seguacuten las curvas de nivel con una condicioacuten hidroloacutegica mala y el tipo de suelo C De eacuteste modo se relaciona con un NC igual a 84
El NC de la unidad Matorral ha sido generado a partir de la tabla de nuacutemeros de curva para pastizales y arboledas (Cuadro 9) Asiacute el matorral con vegetacioacuten herbaacutecea posee un nuacutemero de curva de 77
La unidad Suelo desnudo se atribuye a las superficies de los alrededores del vertedero en actual explotacioacuten en que GRHUSA toma material para utilizarlo en el vertedero El valor de NC se ha obtenido de la tabla de usos de suelos urbanos (Cuadro 11) a partir del uso de suelo Explanaciones (zonas permeables sin vegetacioacuten) resultando un valor de 91
A la unidad Suelo urbanizado es decir las aacutereas con las construcciones existentes tanto de GRHUSA como privadas y el aparcamiento pavimentado se le asigna un valor de NC igual a 98 (Cuadro 11)
En relacioacuten a los depoacutesitos de residuos se les ha otorgado un valor arbitrario de NC De eacutesta manera a la escombrera se la relaciona con un NC igual a 82 y al Vertedero en explotacioacuten un valor igual a 90 ya que presenta una compactacioacuten mucho maacutes elevada que la escombrera
Por su parte el Vertedero clausurado posee una capa superficial impermeabilizada artificialmente La funcioacuten de la capa impermeable es evitar la infiltracioacuten hiacutedrica de las precipitaciones por lo que la escorrentiacutea generada en eacutesta unidad seraacute bastante elevada Se ha tomado un valor intermedio entre una superficie asfaltada (NC=98) y el valor de la unidad anterior equivalente a caminos El valor de NC otorgado es igual a 95
Veacutease la Figura 38 correspondiente al Mapa con la delimitacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
61
En el Cuadro 24 se hallan los valores de Nuacutemero de Curva de cada unidad representativa y las respectivas aacutereas que representan relativas a cada una de las cuencas estudiadas
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Unidad Representativa NC Aacuterea (m2) Aacuterea () Aacuterea (m2) Aacuterea () Balsa de lixiviados 0 70392 009 507824 083
Carretera pavimentada 92 630468 082 000 000
Cultivo 84 10967710 1428 14350318 2355
Matorral 77 38832146 5057 41231237 6766
Suelo desnudo 91 17314820 2255 197070 032
Suelo urbanizado 98 394876 051 000 000
Escombrera 82 3164636 412 000 000
Vertedero actual 90 5419229 706 000 000
Vertedero clausurado 95 2393845 312 4648099 763
Cuadro 24 Tabla con la relacioacuten de las unidades representativas utilizadas en el meacutetodo del Nuacutemero de Curva respecto a las aacutereas relativas a las cuencas de estudio
Mediante una relacioacuten de superficies a se obtiene el valor de NC de cada cuenca En el Cuadro 25 aparece el valor de NC estimado respecto a las tres condiciones previas de humedad (I II y III)
Cuenca de estudio NC calculado Condicioacuten II Condicioacuten I Condicioacuten III Bco del Diablo 8282 83 67 93 Bco de la Alfaacutendiga 7943 79 62 91
Cuadro 25 Tabla con los resultados obtenidos de NC de cada cuenca de estudio
Mediante los NC se calcula la escorrentiacutea mediante la formulacioacuten matemaacutetica del modelo del Nuacutemero de Curva A continuacioacuten se antildeade el paraacutemetro S (cantidad maacutexima de agua retenida en el suelo (mm)) calculado en funcioacuten del NC propio de cada cuenca de estudio
Cuenca de estudio NC (II) S (mm) Bco del Diablo 83 5202 Bco de la Alfaacutendiga 79 6752
Cuadro 26 Valores de S calculados para las cuencas de estudio
A partir de valores de precipitacioacuten (medios mensuales maacuteximas lluvias diarias y las intensidades maacuteximas durante una hora de las maacuteximas lluvias) y el paraacutemetro S se obtienen los valores de flujo hiacutedrico en forma de escorrentiacutea media mensual por unidad de superficie (lm2) y el volumen total generado en cada cuenca (m3) Dichos valores se encuentran representados en los siguientes cuadros 27 y 28
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
62
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
MES Precipitacioacuten media (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Enero 2147 194 153576 084 51217
Febrero 2314 25 198181 12 7332
Marzo 3698 899 710975 606 368998
Abril 6248 2605 2061184 2059 1254451
Mayo 4566 1424 1126800 1037 632021
Junio 3654 874 691499 586 357022
Julio 2573 349 275944 187 114198
Agosto 161 056 44475 01 5856
Septiembre 3203 635 502434 399 243014
Octubre 4962 1686 1333632 1259 766808
Noviembre 3214 641 506801 403 245594
Diciembre 3009 54 427597 327 199276
TOTAL 41199 10153 8033100 7077 4311774
Cuadro 27 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado a partir de las precipitaciones medias mensuales
Del mismo modo se estima a partir de los voluacutemenes estimados con precipitaciones maacuteximas diarias
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) PT (mm)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (mm)
Volumen total (m3)
2 5044 1741 1377606 1306 795728
5 6776 3008 2379640 2417 1472760
10 8036 4012 3174324 3326 2026549
25 9779 5478 4333890 468 2851150
50 11121 6649 5260793 5778 3520158
100 12546 7923 6268738 6984 4254871
200 14141 9377 7418998 8371 5100322
500 16242 11326 8960814 10246 6242396
Cuadro 28 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de las lluvias maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
63
En referencia a las intensidades maacuteximas generadas en una hora de los acontecimientos extremos anteriores se tienen los siguientes caudales de escorrentiacutea
Cuenca Bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
Tiempo de retorno (antildeos) I1 (lm2)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
Escorrentiacutea media (lm2)
Volumen total (m3)
2 2231 222 175595 102 61908
5 2995 534 422736 322 196282
10 3571 828 655815 550 334877
25 4352 1288 1020053 924 562865
50 4965 1688 1336416 1260 767976
100 5616 2141 1695602 1651 1006328
200 6323 2662 2107675 2109 1285087
500 7272 3396 2689529 2767 1685938
Cuadro 29 Volumen total de Escorrentiacutea y volumen por unidad de superficie (mm) generado en funcioacuten de la intensidad maacutexima generada en una hora
Uno de los problemas que existen en el vertedero en actual explotacioacuten es la acumulacioacuten temporal de agua contaminada (por el arrastre de partiacuteculas contaminantes de la basura y dilucioacuten de lixiviados) en el exterior del vaso del vertedero actualmente explotado por GRHUSA en la zona maacutes baja topograacuteficamente Dicha agua se acumula tras periacuteodos de fuertes lluvias en las que se produce gran cantidad de escorrentiacutea sobre el vertedero
Al encontrarse el agua estancada en la parte maacutes baja eacutesta se infiltra en el suelo Dicha infiltracioacuten es la fuente de contaminacioacuten de la unidad hidrogeoloacutegica del relleno de fondo de valle del bco del Diablo
En funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias y la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora se produciraacuten los voluacutemenes de precipitacioacuten de escorrentiacutea y de infiltracioacuten (diferencia entre la precipitacioacuten y la escorrentiacutea) que aparecen en los Cuadros 30 y 31
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 504 27335 275 14893 12442
5 678 36721 427 23146 13575
10 804 43549 542 29389 14160
25 978 52995 705 38228 14767
50 1112 60267 833 45140 15127
100 1255 67990 970 52552 15437
200 1414 76633 1124 60912 15721
500 1624 88019 1329 71999 16020
Cuadro 30 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de las precipitaciones maacuteximas diarias
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
64
Tiempo de retorno (antildeos)
PT
(mm)
Volumen total precipitado (m3)
Escorrentiacutea (mm)
Escorrentiacutea total (m3)
Infiltracioacuten total (m3)
2 223 12090 62 3353 8737
5 300 16231 112 6095 10136
10 357 19352 155 8404 10948
25 435 23584 217 11762 11823
50 497 26906 268 14529 12377
100 562 30434 324 17563 12871
200 632 34266 386 20943 13323
500 727 39409 472 25585 13824
Cuadro 31 Precipitacioacuten y escorrentiacutea estimados en la superficie del vertedero en actual explotacioacuten en funcioacuten de la intensidad maacutexima estimada para un periacuteodo de una hora
El agua de escorrentiacutea que se acumula voluacutemenes totales de escorrentiacutea generados en eventos extremos se deben de tener en cuenta ya que por efecto de la pendiente de la superficie del vertedero explotado actualmente la escorrentiacutea se dirigiraacute a la parte baja del vaso
El lugar donde se estanca el agua deberiacutea ser impermeabilizado por GRHUSA para impedir que la escorrentiacutea de las precipitaciones extremas generen una infiltracioacuten en el suelo de agua con contaminantes en disolucioacuten y suspensioacuten Dicha impermeabilizacioacuten se puede identificar con la realizacioacuten de una balsa
El volumen de dicha balsa debe poder acumular los valores de escorrentiacutea total de los anteriores cuadros Se recomienda una capacidad de 4500 m3 para cubrir las maacuteximas lluvias diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
533 Programa ARHYMO
Los valores correspondientes a las cuencas de estudio para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa son
CUENCA A (Km2) L (Km) HT (m) NC Bco del Diablo 079118 1552 155 83 Bco de la Alfaacutendiga 060925 1434 170 79
Cuadro 32 Paraacutemetros correspondientes a las cuencas de estudio
En el Cuadro 33 se encuentra un resumen de los resultados obtenidos (escorrentiacutea por unidad de superficie volumen de escorrentiacutea total caudal pico y tiempo al pico) por ARHYMO para cada cuenca Se ha realizado para las tres condiciones hidroloacutegicas descritas en el apartado 432
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
65
Cuenca bco del Diablo Cuenca Bco de la Alfaacutendiga
COND
Tiempo de retorno (antildeos)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
Esc media (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000 00 0000 00 000
10 00 0000 00 317 00 0000 00 000
25 04 0000 01 308 00 0000 00 316
50 11 0001 03 303 02 0000 01 308
100 21 0002 04 303 07 0000 02 304
200 34 0003 07 303 15 0001 03 304
500 56 0004 10 303 31 0002 05 304
II
2 07 0001 02 303 01 0000 00 308
5 23 0002 04 303 11 0001 02 304
10 39 0003 06 303 22 0001 03 304
25 67 0005 10 303 42 0003 05 300
50 91 0007 12 303 62 0004 07 300
100 120 0010 16 299 85 0005 10 300
200 154 0012 19 299 113 0007 12 300
500 203 0016 24 299 155 0009 16 300
III
2 52 0004 07 299 37 0002 04 300
5 92 0007 11 299 72 0004 07 300
10 125 0010 14 299 101 0006 09 300
25 173 0014 18 299 145 0009 13 300
50 212 0170 21 299 181 0011 15 300
100 255 0020 25 299 221 0013 18 300
200 303 0024 29 299 266 0016 21 300
500 368 0029 34 299 329 0020 25 300
Cuadro 33 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO
Los valores obtenidos se identifican con los valores de los paraacutemetros en el punto por el que los flujos salen de las cuencas situado aguas abajo del actual vertedero en explotacioacuten En condiciones normales (condicioacuten hidroloacutegica II) las voluacutemenes hiacutedricos que se pueden generar las cuencas no son nada despreciables Con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos se alcanzan caudales punta de 24 m3s y 16 m3s para las cuencas del bco del Diablo y la Alfaacutendiga respectivamente los cuales llevan asociados una importante erosioacuten Hay que asumir que se trata de caudales no contrastados empiacutericamente
Como dichos valores soacutelo son vaacutelidos para el tramo final de las cuencas definidas se realiza un estudio similar sobre el aacuterea que generaraacute escorrentiacutea que fluiraacute hacia el vaso del vertedero en explotacioacuten superficie situada aguas arriba del vertedero actual
Los valores correspondientes a dicha superficie (Figura 39) para los paraacutemetros necesarios en los caacutelculos del programa aparecen en el Cuadro 34
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
66
SUPERFICIE A (Km2) L (Km) HT (m) NC Aguas Arriba Vert Actual 0092805 0544 115 84
Cuadro 34 Paraacutemetros correspondientes a la superficie localizada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
Figura 39 Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
Superficie cuyas aguas de escorrentiacutea superficial se dirigen al vertedero actual
CONDICIOacuteN Tiempo de
retorno (antildeos)
Escorrentiacutea (mm)
Esc Total (Hm3)
Caudal pico (m3s)
Tiempo al pico (h)
I
2 00 0000 00 000
5 00 0000 00 000
10 01 0000 00 303
25 06 0000 00 299
50 13 0000 00 299
100 24 0000 01 299
200 39 0000 01 299
500 62 0001 01 299
II
2 09 0000 00 299
5 27 0000 01 299
10 45 0000 01 299
25 74 0001 01 299
50 100 0001 02 299
100 130 0001 02 299
200 165 0002 02 299
500 216 0002 03 299
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
67
III
2 52 0000 01 299
5 92 0001 01 299
10 125 0001 01 299
25 173 0002 02 299
50 212 0002 02 299
100 255 0002 03 299
200 303 0003 03 299
500 368 0003 04 299
Cuadro 35 Resultados obtenidos con el programa ARHYMO para la superficie sita aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten
En la tabla de resultados se observa que bajo condiciones hidroloacutegicas normales y con un tiempo de retorno igual a 500 antildeos se produciraacute una escorrentiacutea en direccioacuten al VRSU actualmente explotado que alcanzaraacute un caudal punta de 03 m3s (el tiempo al pico es aproximadamente de 3 horas) La escorrentiacutea total seriacutea del orden de 2000 m3
En el caso maacutes extremo (condicioacuten III) con un periacuteodo de retorno igual a 500 antildeos se alcanzariacutea un caudal punta de 04 m3s En este caso la escorrentiacutea total ascenderiacutea aproximadamente a 3000 m3
Se recomienda disentildear canalizacionesdesaguumles en los liacutemites del vertedero actualmente explotado con una capacidad de 04 m3s para impedir la entrada de la escorrentiacutea superficial
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
68
54 Infiltracioacuten
541 Anillos de infiltracioacuten de Muumlntz
Tras la toma de datos in situ sobre la variacioacuten de la altura de agua mediante los anillos conceacutentricos el tratamiento de los mismos y el caacutelculo de la velocidad de infiltracioacuten se han obtenido los siguientes resultados Los cuadros con los valores tomados in situ incluiraacuten tantas series como nuacutemero de veces se han tenido que rellenar los anillos hasta comprobar que la tasa de infiltracioacuten se ha estabilizado
Se ha realizado una ficha individual de cada mediada en la que se encuentran datos de intereacutes de los puntos muestreados los cuadros con los valores tomados in situ con los anillos y graacuteficos representando las tasas de infiltracioacuten instantaacutenea (ms) en funcioacuten del tiempo (minutos)
Los valores finales de la velocidad de infiltracioacuten equivalente a la conductividad hidraacuteulica de un suelo saturado se encuentran a continuacioacuten (Cuadro 36)
K
Nordm Medida ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1 Unidad Relleno de fondo de valle (Cultivo) 6481E-07 5600E-02 3889E-03 2333E-01 204
2 Unidad Terciario (Barranco del Diablo) 1481E-06 1280E-01 8889E-03 5333E-01 467
3 Unidad Terciario (Ladera) 1374E-05 1187E+00 8242E-02 4945E+00 4333
4 Unidad Glacis Alto 7587E-05 6555E+00 4552E-01 2731E+01 23926
5 Vertedero Sellado 2778E-07 2400E-02 1667E-03 1000E-01 88
Cuadro 36 Resumen de los resultados de conductividad hidraacuteulica (varias unidades distintas) para las 5 medidas realizadas
La unidad Relleno de fondo de valle presenta el valor obtenido maacutes bajo de conductividad hidraacuteulica seguida del vertedero sellado El valor de la tasa de infiltracioacuten es relativamente inferior al de la unidad Terciario aunque similar ya que el relleno de fondo de valle se encuentra formado por parte de esos mismos materiales limo-arcillosos
En la unidad Terciario se han tomado medidas sobre el material de una ladera y sobre el salagoacuten situado en las cercaniacuteas del vertedero en actual explotacioacuten Las laderas presentan una pedregosidad relacionada con las gravas arrastradas de los glacis que se encuentran en su nivel maacutes alto por lo que en la ladera existe mayor capacidad de infiltracioacuten que sobre el propio salagoacuten La medida de la unidad Terciario (Ladera) ofrece un resultado muy superior debido a problemas teacutecnicos durante la medida
En la tabla se observa que la mayor tasa de infiltracioacuten y conductividad hidraacuteulica corresponde al glacis alto (medida nordm 4) La medida realizada sobre el vertedero sellado (medida nordm 5) ha obtenido los resultados maacutes bajos de infiltracioacuten ya que se trata de una superficie impermeabilizada artificialmente para impedir la misma infiltracioacuten de las precipitaciones
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
69
middot MUESTRA 1 Unidad Relleno de fondo de valle (cultivo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714508 Y 4673590
Fecha y hora de medida 12 de Diciembre del 2012 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 40 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 1
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 121
2 05 12 01 200E-01 333E-05
3 1 119 01 200E-01 333E-05
4 2 118 01 100E-01 167E-05
5 3 1175 005 500E-02 833E-06
6 4 117 005 500E-02 833E-06
7 5 1165 005 500E-02 833E-06
8 10 116 005 100E-02 167E-06
9 15 1155 005 100E-02 167E-06
10 20 115 005 100E-02 167E-06
11 30 114 01 100E-02 167E-06
12 45 113 01 667E-03 111E-06
13 60 112 01 667E-03 111E-06
14 75 1115 005 333E-03 556E-07
15 90 111 005 333E-03 556E-07
16 105 1105 005 333E-03 556E-07
17 120 11 005 333E-03 556E-07
18 135 109 01 667E-03 111E-06
19 150 1085 005 333E-03 556E-07
Cuadro 37 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
70
Figura 41 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 1
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
71
middot MUESTRA 2 Unidad Terciario (Bco del Diablo)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715080 Y 4673022
Fecha y hora de medida 14 de Diciembre del 2012 930 am
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 13
2 1 129 01 100E-01 167E-05
3 2 128 01 100E-01 167E-05
4 3 128 0 000E+00 000E+00
5 4 128 0 000E+00 000E+00
6 5 128 0 000E+00 000E+00
7 10 1265 015 300E-02 500E-06
8 20 125 015 150E-02 250E-06
9 30 123 02 200E-02 333E-06
10 45 122 01 667E-03 111E-06
11 60 12 02 133E-02 222E-06
12 75 119 01 667E-03 111E-06
13 90 1175 015 100E-02 167E-06
14 105 116 015 100E-02 167E-06
15 120 1145 015 100E-02 167E-06
16 135 113 015 100E-02 167E-06
17 150 112 01 667E-03 111E-06
Cuadro 38 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 2
Figura 42 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 2
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
72
middot MUESTRA 3 Unidad Terciario (depoacutesito de ladera)
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 714739 Y 4673612
Fecha y hora de medida 9 de Enero del 2013 1000 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 43 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 3
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 156
2 05 155 01 200E-01 333E-05
3 1 154 01 200E-01 333E-05
4 2 152 02 200E-01 333E-05
5 3 15 02 200E-01 333E-05
6 4 148 02 200E-01 333E-05
7 5 145 03 300E-01 500E-05
8 10 129 16 320E-01 533E-05
9 15 125 04 800E-02 133E-05
10 20 122 03 600E-02 100E-05
11 30 111 11 110E-01 183E-05
12 40 10 11 110E-01 183E-05
2ordf SERIE
1 40 151
2 60 13 21 105E-01 175E-05
3 75 123 07 467E-02 778E-06
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
73
4 90 116 07 467E-02 778E-06
5 105 11 06 400E-02 667E-06
6 120 103 07 467E-02 778E-06
7 135 95 08 533E-02 889E-06
8 150 78 17 113E-01 189E-05
3ordf SERIE
1 150 15
2 165 132 18 120E-01 200E-05
3 180 115 17 113E-01 189E-05
4 195 99 16 107E-01 178E-05
5 210 82 17 113E-01 189E-05
6 225 66 16 107E-01 178E-05
Cuadro 39 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 3
Figura 44 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 3
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
74
middot MUESTRA 4 Unidad Glacis Alto
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715837 Y 4673966
Fecha y hora de medida 15 de Enero del 2013 930 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 45 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 4
1ordf SERIE
Nordm Lectura Tiempo (mins) h (cm) ∆h (cm) Tasa de infiltracioacuten (cmmin)
Tasa de infiltracioacuten (msg)
1 0 129
2 05 125 04 800E-01 133E-04
3 1 122 03 600E-01 100E-04
4 2 118 04 400E-01 667E-05
5 3 113 05 500E-01 833E-05
6 4 108 05 500E-01 833E-05
7 5 104 04 400E-01 667E-05
8 10 99 30 600E-01 100E-04
2ordf SERIE
1 10 181
2 15 152 29 580E-01 967E-05
3 20 126 26 520E-01 867E-05
3ordf SERIE
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
75
1 20 16
2 30 112 48 480E-01 800E-05
4ordf SERIE
1 30 174
2 45 124 50 333E-01 556E-05
5ordf SERIE
1 45 185
2 60 114 71 473E-01 789E-05
6ordf SERIE
1 60 18
2 75 114 66 440E-01 733E-05
7ordf SERIE
1 75 183
2 90 108 75 500E-01 833E-05
8ordf SERIE
1 90 18
2 105 108 72 480E-01 800E-05
9ordf SERIE
1 105 187
2 120 11 77 513E-01 856E-05
10ordf SERIE
1 120 18
2 135 108 72 480E-01 800E-05
11ordf SERIE
1 135 181
2 150 11 71 473E-01 789E-05
12ordf SERIE
1 150 188
2 165 117 71 473E-01 789E-05
13ordf SERIE
1 165 18
2 180 112 68 453E-01 756E-05
14ordf SERIE
1 180 177
2 195 11 67 447E-01 744E-05
15ordf SERIE
1 195 162
2 210 10 62 413E-01 689E-05
16ordf SERIE
1 210 171
2 225 104 67 447E-01 744E-05
Cuadro 40 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
76
Figura 46 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 4
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
77
middot MUESTRA 5 Vertedero Clausurado
Coordenadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 715532 Y 4673406
Fecha y hora de medida 29 de Enero del 2012 900 am
Fotografiacutea del lugar
Figura 47 Imagen del lugar donde se realizoacute la Muestra 5
1ordf SERIE
Nordm
Lectura
Tiempo
(minutos) h (cm) ∆h (cm)
Tasa de infiltracioacuten
(cmmin)
Tasa de infiltracioacuten
(msg)
1 0 11
2 1 109 01 100E-01 167E-05
3 2 108 01 100E-01 167E-05
4 3 1075 005 500E-02 833E-06
5 4 1075 0 000E+00 000E+00
6 5 1075 0 000E+00 000E+00
7 10 107 005 100E-02 167E-06
8 20 106 01 100E-02 167E-06
9 30 106 0 000E+00 000E+00
10 45 1055 005 333E-03 556E-07
11 60 1055 0 000E+00 000E+00
12 75 105 005 333E-03 556E-07
13 90 105 0 000E+00 000E+00
14 105 1045 005 333E-03 556E-07
15 120 1045 0 000E+00 000E+00
Cuadro 41 Valores tomados mediante el meacutetodo de los anillos de Muumlntz en la Muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
78
Figura 48 Graacutefico representando la tasa de infiltracioacuten instantaacutenea en funcioacuten del tiempo para la muestra 5
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
79
55 Aguas subterraacuteneas
551 Meacutetodo del permeaacutemetro de carga variable La toma de datos sobre la variacioacuten de la altura de agua en el tubo superior del permeaacutemetro de carga variable localizado en el Laboratorio de Hidrologiacutea de la Escuela Politeacutecnica Superior de Huesca se tienen los siguientes datos (tiempo altura de agua en el tubo del permeaacutemetro y la conductividad hidraacuteulica instantaacutenea calculada) para las dos muestras analizadas
Muestra 1 Unidad Terciario (salagoacuten)
T (min) H (cm) K (cmmin) K (msg)
0 224
1 368 114E-02 190E-06
2 443 426E-03 710E-07
3 515 346E-03 576E-07
4 582 281E-03 468E-07
5 645 236E-03 393E-07
6 704 201E-03 335E-07
7 762 182E-03 303E-07
8 816 157E-03 262E-07
9 869 144E-03 241E-07
10 914 116E-03 193E-07
11 966 127E-03 212E-07
12 1012 107E-03 178E-07
13 1055 955E-04 159E-07
14 1097 896E-04 149E-07
15 1136 802E-04 134E-07
20 1304 633E-04 106E-07
Cuadro 42 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 1
Muestra 2 Relleno de fondo de valle
T (min) H (cm) K(cmmin) K(msg)
0 235 - -
1 409 113E-02 188E-06
2 52 488E-03 813E-07
4 694 293E-03 489E-07
5 76 185E-03 308E-07
6 832 184E-03 307E-07
7 889 135E-03 224E-07
8 944 122E-03 203E-07
9 995 107E-03 178E-07
10 1038 860E-04 143E-07
11 108 806E-04 134E-07
12 1121 757E-04 126E-07
13 1157 642E-04 107E-07
14 119 571E-04 952E-08
15 1222 539E-04 899E-08
16 125 460E-04 767E-08
20 1349 387E-04 645E-08
Cuadro 43 Datos tomados en la medida de la conductividad hidraacuteulica de la muestra 2
Tras realizar la operacioacuten el caacutelculo de la conductividad hidraacuteulica respecto al total de minutos transcurridos en cada ensayo y a la altura total que ha descendido el nivel de agua en el permeaacutemetro se obtienen los siguientes resultados (Cuadro 44)
Kh
Nordm de Muestra ms mdiacutea cmmin cmh mantildeo
1- Relleno de fondo de valle 2959E-07 2557E-02 1775E-03 1065E-01 933
2- Terciario 3370E-07 2912E-02 2022E-03 1213E-01 1063
Cuadro 44 Conductividades hidraacuteulicas obtenidas en laboratorio mediante permeaacutemetro de carga variable de muestras de suelo del aacuterea del VRSU de Fornillos de Apieacutes
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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Como se puede comprobar los resultados poseen valores muy similares De hecho la muestra de salagoacuten (Terciario) posee una conductividad hidraacuteulica un 122 mayor a la del relleno de fondo de valle Se ha determinado que el agua subterraacutenea posee una velocidad de 9-10 metros anuales velocidad relativamente lenta
Eacuteste hecho no es loacutegico puesto que los materiales que conforman el relleno de fondo de valle en teoriacutea son maacutes permeables que los materiales limo-arcillosos que conforman la unidad Terciario en referencia al salagoacuten
Seguacuten el Soil Conservation Service de los Estados Unidos la permeabilidad o conductividad hidraacuteulica se clasifica seguacuten su intensidad de la siguiente manera
K (cmh) Magnitud
lt 01 Muy lenta
01 ndash 05 Lenta
05 ndash 20 Moderadamente lenta
20 ndash 65 Moderada
65 ndash 125 Moderadamente elevada
125 ndash 250 Elevada
gt 250 Muy elevada
Cuadro 45 Clasificacioacuten de la magnitud de la conductividad hidraacuteulica seguacuten el SCS de EEUU Respecto a la clasificacioacuten del SCS (Cuadro 45) se puede decir que ambas muestras poseen una conductividad hidraacuteulica Lenta De eacutesta forma se puede afirmar que la permeabilidad de la zona de estudio es la apropiada para que en su superficie se instalen vertederos de residuos urbanos ya que la vulnerabilidad frente a la contaminacioacuten es menor
552 Control de lixiviados
A partir de las medidas quincenales mediante aforo volumeacutetrico del caudal de lixiviados producido en el vertedero en actual explotacioacuten (bco del Diablo) GRHUSA estima el volumen mensual de lixiviados En el Cuadro 46 se observa el volumen (m3) mensual y total de lixiviados en el antildeo 2011
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL
53188 46883 52114 5044 45164 39273 38778 35712 74374 41171 3456 67853 579509
Cuadro 46 Volumen mensual y total de los lixiviados recogidos en el vertedero en explotacioacuten (antildeo 2011)
GRHUSA no realiza ninguacuten tratamiento para eliminar los elementos contaminantes de los lixiviados Para eliminar los lixiviados almacenados se recurre a la evaporacioacuten natural de los mismos y a la evaporacioacuten forzada a partir de la aspersioacuten de los mismos sobre las capas superiores de la basura del vertedero
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
81
La balsa de lixiviados recibe entradas pertenecientes a los lixiviados mezclados con el agua infiltrada en la superficie del vertedero y a las precipitaciones que caen directamente sobre la balsa
La balsa de lixiviados posee una capacidad aproximada de 2000 m3 Conociendo las precipitaciones maacuteximas diarias y las intensidades maacuteximas producidas en un periacuteodo de una hora se ha estimado el volumen de la escorrentiacutea y la infiltracioacuten de agua sobre el vertedero (punto 532 Cuadros 30 y 31)
Se observa que la infiltracioacuten maacutexima producida sobre el vertedero para los eventos maacutes extremos se aproxima a los 1600 m3 Para un periacuteodo de retorno de 50 antildeos se estima una infiltracioacuten de aproximadamente 1500 m3 Este volumen no se debe despreciar puesto que drenaraacute hasta llegar a la balsa de lixiviados
Los eventos extremos valorados (tiempo de retorno de 500 antildeos) no llegan a superar la capacidad de la balsa de lixiviados La maacutexima lluvia diaria (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1602 m3 mientras que la maacutexima intensidad para un periacuteodo de una hora (tiempo de retorno de 500 antildeos) produciriacutea 1382 m3 A pesar de ello estos voluacutemenes no se deben despreciar ya que avanzaraacuten entre las celdas del vertedero hasta llegar a la balsa de lixiviados la cual si posee un volumen de lixiviados importante puede alcanzar la maacutexima capacidad y rebosar lixiviados diluidos
553 Control de piezoacutemetros
En el Cuadro 47 aparecen las coordenadas UTM de los tres piezoacutemetros de GRHUSA localizados inmediaciones del VRSU
Coordenadas UTM (ETRS 89 Huso 30)
X Y
Sondeo Alto 715471 4673250 Sondeo Bajo M Izquierda 715084 4673027 Sondeo Bajo M Derecha 715076 4673054
Cuadro 47 Coordenadas UTM de los piezoacutemetros
En la Figura 49 se muestra la ubicacioacuten La distancia entre el piezoacutemetro localizado aguas arriba y los de aguas abajo aproximadamente es de 450 metros Los sondeos localizados aguas abajo se encuentran a ambos maacutergenes del barranco del Diablo separados por 28 metros
El de la margen izquierda se localiza en la ladera de un glacis varios metros maacutes elevado que el de la margen derecha Por ello la altura piezomeacutetrica se encuentra a mayor profundidad de la superficie topograacutefica
Las mediciones mediante sonda en los piezoacutemetros en el antildeo 2011 aparecen en el Cuadro 48
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Piezoacutemetro Marzo Junio Septiembre Diciembre Sondeo Alto - - - -
Sondeo Bajo M Izquierda 6 metros 65 metros 6 metros - Sondeo Bajo M Derecha 1 metro 2 metros 150 metros 17 metros
Cuadro 48 Profundidades de las medidas con sonda en los piezoacutemetros de GRHUSA
Figura 49 Imagen aeacuterea del VRSU con localizacioacuten de los piezoacutemetros
Las medidas realizadas en el Sondeo Alto localizado aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten proporcionan valores nulos por lo que se asume que el liacutemite superior de la capa de suelo saturada se encuentra a una profundidad mayor de 20 metros Por otro lado las medidas restantes muestran que bajo los rellenos de fondo del barranco del Diablo existe un pequentildeo acuiacutefero libre y somero
Puesto que no se poseen valores de las alturas piezomeacutetricas en el Sondeo Alto no se puede calcular el gradiente hidraacuteulico Se estimaraacute a partir de la cota maacutexima la cota miacutenima y la distancia entre ellas
Debido a la similitud de las cuencas y del terreno se tomaraacute un valor medio de ambos gradientes hidraacuteulicos 011 A partir de eacuteste gradiente y las conductividades hidraacuteulicas medidas se obtienen las siguientes supuestas velocidades del agua subterraacutenea en las diferentes unidades
Cuenca Cota Alta (m) Cota Miacutenima (m) Recorrido (m) Gradiente hidraacuteulico
Bco del Diablo 680 525 1522 010
Bco la Alfaacutendiga 686 516 1434 012
Cuadro 49 Gradiente hidraacuteulico de cada cuenca de estudio
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
83
Seguacuten las conductividades hidraacuteulicas obtenidas mediante el permeaacutemetro de carga variable y de los anillos de Muumlntz se tienen las siguientes velocidades hidraacuteulicas
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle 256E-02 281E-03 103
Terciario 291E-02 320E-03 117
Cuadro 50 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados del permeaacutemetro de carga variable
Unidad Kh (mdiacutea) v (mdiacutea) v (mantildeo)
Relleno de fondo de valle (Cultivo) 560E-02 616E-03 225
Terciario (Barranco del Diablo) 128E-01 141E-02 515
Terciario (Ladera) 119E+00 131E-01 4782
Glacis Alto 656E+00 721E-01 26317
Vertedero Sellado 240E-02 264E-03 096
Cuadro 51 Velocidades del agua subterraacutenea a partir de los resultados de los anillos de Muumlntz
Como es loacutegico la velocidad obtenida para la unidad Glacis Alto es muy superior a las restantes debido a la elevada permeabilidad (263 mantildeo) En la unidad Relleno de fondo de valle se han obtenido valores de entre 103 y 225 mantildeo Por su parte la unidad Terciario adquiere valores similares comprendidos entre 117 y 515 mantildeo (el valor de la unidad Terciario (Ladera) no se debe asumir debido a un problema surgido en la medida de la tasa de infiltracioacuten)
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84
56 Recomendaciones finales
Para concluir el estudio se presentan varias recomendaciones
En primer lugar seriacutea conveniente ampliar el presente estudio por ejemplo ampliando el nuacutemero de muestreos realizados por unidad definida respecto a la conductividad hidraacuteulica y la tasa de infiltracioacuten Tambieacuten seriacutea apropiado determinar la Capacidad de Retencioacuten de Agua Disponible en laboratorio de las unidades hidrogeoloacutegicas con el fin de obtener valores maacutes precisos en el balance hiacutedrico
Con el mismo fin se recomienda realizar un balance hiacutedrico similar utilizando datos climaacuteticos (temperatura media mensual y precipitaciones) tomados en el aacuterea de estudio En la actualidad la serie de datos de GRHUSA es demasiado corta
Es recomendable la instalacioacuten de una balsa de recogida de la escorrentiacutea superficial generada sobre el vertedero en actual explotacioacuten por GRHUSA Eacuteste agua se acumula temporalmente aguas abajo del vaso de vertedero junto al talud del vertedero hasta que se evapora hacia la atmoacutesfera o se infiltra en el suelo Para preservar el estado ambiental del suelo y del acuiacutefero del relleno de fondo de valle se recomienda que la capacidad de dicha balsa sea de 4500 m3 Con dicho volumen se cubririacutea la escorrentiacutea generada por la intensidad maacutexima generada en una hora con un periacuteodo de retorno de 500 antildeos y las precipitaciones maacuteximas diarias con un periacuteodo de retorno de 50 antildeos
Por otro lado se deberiacutean disentildear los desaguumlescanalizaciones necesarios para desalojar la escorrentiacutea generada aguas arriba del vertedero en actual explotacioacuten e impedir que se interne en la superficie del mismo Dichas canalizaciones deberaacuten poseer una capacidad para un caudal maacuteximo de 04 m3s
Por uacuteltimo seriacutea oportuno modelizar el comportamiento del agua subterraacutenea para controlar la posible afeccioacuten del vertido de residuos a las aguas subterraacuteneas Para ello se recomienda realizar sondeos en las proximidades de los dos vasos de residuos urbanos (el sellado y el actual) tanto aguas arriba como aguas abajo Los nuevos sondeos deben georreferenciarse para una vez conocidas las distancias entre los mismos y las alturas piezomeacutetricas determinar el gradiente hidraacuteulico del agua subterraacutenea Ademaacutes se tendriacutea un mayor nuacutemero de puntos para el anaacutelisis quiacutemico de las aguas
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
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7 ANEJOS
71 Serie de datos meteoroloacutegicos obtenidos de la Oficina del Regante (Departamento de Agricultura Ganaderiacutea y Medio Ambiente - Gobierno de Aragoacuten)
middot Estacioacuten Huesca
middot Provincia Huesca
middot Periacuteodo Enero de 2003 a Enero de 2013
middot Ubicacioacuten de la estacioacuten
Altitud (m) 420 Coordenadas aproximadas UTM Datum ETRS89 Huso 30 X 716924 Y 4 4665025
Variables
MEDIA TMED Promedio mensual de la temperatura media diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MAX TMAX Maacutexima absoluta mensual de la temperatura maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MIN TMIN Miacutenima absoluta mensual de la temperatura miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo ordmC
MEDIA HRMED Promedio mensual de la humedad relativa media diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MAX HRMAX Maacutexima absoluta de la humedad relativa maacutexima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
MIN HRMIN Miacutenima absoluta de la humedad relativa miacutenima diaria del aire a 15 m sobre el suelo
PREC MENSUAL Suma de la precipitacioacuten diaria mmmes
DESDE HASTA MEDIA TMED
MEDIA TMAX
MEDIA TMIN
MEDIA HRMED
MAX HRMAX
MIN HRMIN
PREC MENSUAL
01092003 30092003 183 270 94 805 984 434 172
01102003 31102003 131 261 -09 791 988 293 842
01112003 30112003 93 194 -02 865 998 446 866
01122003 31122003 57 172 -30 823 1000 237 300
01012004 31012004 64 182 -49 765 1000 209 92
01022004 29022004 41 155 -57 861 1000 210 362
01032004 31032004 70 220 -65 737 1000 210 862
01042004 30042004 104 244 -22 718 999 242 492
01052004 31052004 152 295 13 659 981 168 284
01062004 30062004 223 390 67 555 946 138 24
01072004 31072004 229 372 67 556 961 134 342
01082004 31082004 231 373 78 571 951 120 120
01092004 30092004 199 328 49 642 969 197 232
01102004 31102004 154 301 25 708 968 202 638
01112004 30112004 64 193 -54 784 984 194 76
01122004 31122004 52 166 -54 801 988 156 374
01012005 31012005 20 185 -110 792 996 125 34
01022005 28022005 29 181 -136 630 974 134 46
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
90
01032005 31032005 85 245 -113 591 962 105 68
01042005 30042005 128 304 -14 590 950 89 194
01052005 31052005 178 312 29 530 957 95 542
01062005 30062005 233 372 84 512 956 136 460
01072005 31072005 244 398 96 486 957 100 484
01082005 31082005 227 361 71 543 946 128 60
01092005 30092005 193 360 09 574 967 97 118
01102005 31102005 153 302 01 738 968 147 918
01112005 30112005 80 199 -34 784 970 308 192
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01092006 30092006 204 364 67 656 963 218 1020
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01042007 30042007 133 282 -06 728 969 220 1242
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01062007 30062007 207 345 58 561 951 190 280
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01122008 31122008 40 153 -55 806 969 296 440
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01062009 30062009 217 366 66 554 983 129 95
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
91
01072009 31072009 242 361 00 517 962 00 92
01082009 31082009 243 374 -65 569 989 117 257
01092009 30092009 188 323 63 682 995 269 552
01102009 31102009 148 296 -22 712 994 119 548
01112009 30112009 95 207 -10 807 1000 358 351
01122009 31122009 48 159 -89 858 1000 189 478
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01022010 28022010 46 147 -85 772 1000 269 476
01032010 31032010 77 222 -65 705 1000 128 371
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01092010 30092010 181 334 27 650 1000 150 331
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01122010 31122010 39 178 -90 768 1000 198 261
01012011 31012011 32 189 -93 835 990 187 253
01022011 28022011 62 205 -54 713 975 182 138
01032011 31032011 89 230 -54 707 977 240 657
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01052011 31052011 177 341 37 610 969 160 599
01062011 30062011 205 370 63 577 963 180 527
01072011 31072011 220 347 81 524 947 132 87
01082011 31082011 246 385 65 520 950 119 59
01092011 30092011 214 353 71 597 988 157 191
01102011 31102011 152 312 -13 675 1000 137 216
01112011 30112011 106 203 15 868 1000 500 536
01122011 31122011 60 171 -51 811 1000 296 83
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01022012 29022012 33 218 -117 536 976 78 12
01032012 31032012 107 257 -57 562 983 111 61
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01052012 31052012 179 329 36 626 995 192 176
01062012 30062012 229 374 68 532 1000 156 294
01072012 31072012 236 371 89 531 1000 123 281
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01092012 30092012 194 326 48 620 1000 168 257
01102012 31102012 146 300 -20 747 1000 281 1383
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01122012 31122012 57 160 -58 815 1000 370 189
01012013 31012013 50 181 -39 802 996 191 377
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
92
72 Ortofotos de la zona de estudio
Las siguientes imaacutegenes aeacutereas han sido descargadas del Sistema de Informacioacuten Territorial de Aragoacuten (SITAR)
sect Ortofoto del enclave Sig Oleicola 1998
sect Ortofoto del enclave Plan Cartograacutefico de Aragoacuten 2000
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
93
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2006
sect Ortofoto del enclave Plan Nacional de Ortofotografiacutea Aeacuterea 2009
Estudio hidroloacutegico del vertedero de RSU de Fornillos de Apieacutes Huesca
94
73 Archivos generados por el programa ARHYMO