Descargar Estudio de Detalle – Tramo 14 (PDF)

Antecedentes y problemáticas detectadas

En el ámbito de la Estrategia Ebro Resilience, se están estudiando un total de 260 kilómetros de longitud del río Ebro, divididos en 16 tramos. El tramo 14 comprende el curso del río Ebro a su paso junto a la población de El Burgo de Ebro, con una longitud del tramo de 14 kilómetros y que engloba los términos municipales de Pastriz, El Burgo de Ebro, Alfajarín, Nuez de Ebro y Villafranca de Ebro (figura 1).

El estudio del presente tramo 14 se inició a solicitud del Ayuntamiento de El Burgo de Ebro, que puso de manifiesto la existencia de un problema de erosión en las defensas de la localidad, detectado a raíz de la avenida de diciembre de 2019. Por ello, las problemáticas y soluciones planteadas se centran en las causas que originaron el estudio, aunque a raíz de la realización del presente trabajo se han detectado otras problemáticas adicionales a las iniciales y que serán abordadas con las administraciones implicadas en otros ámbitos espaciales y temporales, al objeto de no dilatar en el tiempo la adopción de soluciones a los problemas que originaron la elaboración del estudio.

Figura 1. Tramo de estudio sobre fotografía aérea del PNOA 2018 (elaboración propia).

En la actualidad, el dique de defensa de la margen derecha presenta un frente erosionado de unos 1.800 metros, con distinto grado de afección (figura 2). El primer tramo se observa en aparente buen estado, pero ha perdido la práctica totalidad de la vegetación arbórea y la existente se muestra inclinada excesivamente hacia el agua, manifestando los efectos de una incipiente erosión en el pie del talud. En el segundo tramo, el más próximo a la zona urbana, la escollera que refuerza la mota ha comenzado a deslizar, lo que indica un fallo en el cimiento. Finalmente, en el tercer tramo, que coincide con el último dique construido y que dirige las aguas hacia la orilla izquierda, el proceso erosivo es observable a simple vista. En el momento de la visita realizada, la tierra y los chopos que lindaban con el agua caían a la misma de manera sucesiva.

Figura 2. Estado actual de la defensa de la margen derecha (elaboración propia).

 El colapso de esta defensa podría producir la inundación de parte de la zona urbana de El Burgo de Ebro, al ubicarse sobre una terraza fluvial alcanzable por las inundaciones.

Análisis de las posibles causas

Una vez expuestas las afecciones detectadas, es necesario estudiar las posibles causas de esta problemática, de manera que la propuesta de intervención que derive de este estudio se centre sobre la corrección de las causas y no sobre sus consecuencias.

Para la elaboración del estudio se han realizado una serie de trabajos técnicos con las últimas tecnologías disponibles que han permitido evaluar la situación actual del tramo respecto a los objetivos planteados. Una vez evaluada la situación actual se han estudiado distintas alternativas de actuación, de forma individual y combinada, seleccionando aquellas que han producido los efectos deseados y descartando las menos favorables o contraproducentes.

Análisis geomorfológico

El paisaje del tramo está dominado por las formaciones yesíferas que se levantan al norte de Alfajarín y al sur de El Burgo. Ambas formaciones se elevan por encima de la cota 250 msnm y están separadas entre ellas 6 kilómetros, aproximadamente (color blanco en figura 3). En estos seis kilómetros se ubica el actual río Ebro y sus procesos fluviales, diferenciándose a estos efectos tres niveles de terrazas fluviales. El primero (color marrón en figura 3) desciende desde el escarpe y está conformado por los sedimentos aportados por los barrancos de discurren desde las formaciones yesíferas hasta el río Ebro. El segundo (color amarillo en figura 3), en el que se asientan las poblaciones de Alfajarín y la mayor parte de El Burgo de Ebro, se trata de una terraza entre las cotas 190 y 186 msnm que es difícil que sea alcanzada por las avenidas del Ebro. A partir de esa terraza se produce un salto, brusco en margen derecha y más suave en margen izquierda, de entre 4-5 metros y comienzan las terrazas activas del río (color verde en figura 3). En estas últimas terrazas, es donde se desarrollan los actuales procesos fluviales y están conformadas por sedimentos más recientes (cantos, gravas, arenas y limos). En este espacio, de una anchura aproximada de 4,5 km, el río ha ido divagando y conformando meandros que son abandonados y formados de nuevo tras cada avenida importante.

La actividad humana se ha adaptado históricamente a estos procesos, como puede observarse a través de los dibujos que definen las actuales parcelas agrícolas (en las zonas donde no se ha realizado concentración parcelaria), que permiten adivinar el trazado de los antiguos meandros.

Figura 3. Distintos niveles de terraza en el tramo de estudio (elaboración propia).

Antes de la construcción del sistema de defensas, en avenidas el río se dividía en dos brazos, ocupando toda la llanura de inundación.

Figura 4. Flujos de agua deducidos de la fotografía aérea de 1927 (elaboración propia).

Esta circunstancia se puede constatar en la fotografía aérea de 1927 (figura 4), donde se observan evidencias de que, cuando necesitaba ampliar su capacidad, el río cortaba fácilmente los meandros y ocupaba las tierras más bajas.

La construcción del sistema de defensas tuvo como objetivo evitar la inundación de extensas zonas de terreno, al objeto de conseguir su puesta en cultivo (figura 5). En ese proceso se modificaron los flujos naturales existentes, mediante la construcción de diques o motas que desviaron el sentido de la corriente. Como resultado del proceso, las aguas fueron concentradas y dirigidas hacia la orilla derecha, en la zona donde se ubica la zona urbana de El Burgo de Ebro.

Esa circunstancia ha acelerado el proceso erosivo sobre la orilla derecha, en el cual se han perdido 40 ha de terreno desde 1927 y 20 ha desde 1956.

Figura 5. Flujos de agua y sistema de defensas (en amarillo) en la actualidad. Las flechas rojas indican los flujos interrumpidos (elaboración propia).

Modelo digital del terreno(MDT)

Uno de los trabajos realizados para el estudio es la elaboración de un modelo digital del terreno(denominado MDT) que reproduzca la situación actual. Es importante que este MDT reproduzca fielmente los condicionantes del tramo de río en análisis, para ello se han realizado los trabajos enumerados a continuación.

Primeramente se reproduce a gran escala el terreno, utilizando topografía LIDAR que consiste en la realización de un escáner del terreno mediante el uso de medios aéreos (normalmente para grandes superficies se utiliza una avioneta, pero es común el uso de drones).

Seguidamente se obtiene la topografía de los elementos más importantes para el estudio como son: la coronación de los diques, muros, espigones, puentes, drenajes, cauces de alivio, perímetros de seguridad, etc. Este trabajo ha sido realizado mediante métodos clásicos de topografía, aumentando la precisión de los datos en estos elementos clave.

Figura 6. Esquema de la toma de datos realizada (elaboración propia).

Los métodos anteriores tienen el inconveniente de que no son capaces de obtener datos del terreno que se encuentra debajo del agua. Este ha sido el principal inconveniente que se han encontrado estudios de inundación realizados con anterioridad. Actualmente existe tecnología que permite obtener la topografía del lecho del río de manera continua. Como novedad para estos estudios realizados en el marco de la Estrategia Ebro Resilience, se han utilizado medios acuáticos dotados de un sonar para la toma de datos batimétricos del lecho del cauce, incorporando estos datos al estudio. Los datos obtenidos se combinan para la elaboración del MDT (figura 7).

El análisis del MDT ha corroborado la existencia de los niveles de terraza observados en campo y ha permitido detectar los antiguos trazados del río. Cabe destacar la presencia de un brazo que discurre entre la urbanización de Los Huertos y la A-2 que se activa para avenidas en el entorno de los 2.000 m³/s de caudal.

Figura 7. Fragmento del modelo digital del terreno. Colores blancos, rojizos y naranjas indican las zonas más elevadas y los tonos verde oscuro, verde claro, amarillo claro y azul las zonas más profundas, por ese orden (elaboración propia).

Por otra parte, la batimetría ha confirmado los procesos erosivos sobre la defensa de El Burgo de Ebro (figura 8) y ha puesto de manifiesto otros existentes en aquellas zonas donde las defensas han obligado al flujo principal a modificar su dirección.

Figura 8. Perfiles transversales en diversos tramos de la defensa de la localidad de El Burgo de Ebro (elaboración propia).

También se ha detectado un fuerte estrechamiento en el cauce provocado por la defensa de la zona cultivable de la Mejana de la Noria y la existencia de diques que funcionan a modo de espigón en la margen izquierda. En esa zona la anchura entre defensas se reduce de 440 a 200 metros y se está produciendo una fuerte erosión en la orilla izquierda (figura 9).

 Modelo Hidráulico

El siguiente paso del estudio es el análisis de los episodios de inundación. Para realizar este trabajo se utilizan modelos hidráulicos, que consisten en una herramienta informática que aplica sobre el MDT un caudal determinado y reproduce los efectos de la inundación.

Estas herramientas informáticas necesitan de un proceso denominado calibración para ajustar los resultados obtenidos a las características del tramo en estudio. En este caso, se han utilizado las fotos aéreas de la avenida de abril de 2018 y de diciembre de 2019, consiguiendo una buena calibración.

Figura 10. Ejemplo de calibración de un modelo hidráulico con la avenida de 2018 (elaboración propia).

Una vez configurado y calibrado el modelo hidráulico se reproduce la avenida objetivo, en este caso la correspondiente a un periodo de retorno de 25 años, que en este tramo equivale a un caudal de 2.700 m³/s, y se analizan los efectos producidos sobre las zonas urbanas.

Respecto a los problemas que puedan originar los posibles desbordamientos hay que tener en cuenta que el modelo hidráulico considera el terreno rígido, es decir, las motas no colapsan en ningún momento aunque sean desbordadas. Para compensar esta circunstancia, la punta de la avenida en la simulación se prolongará en el tiempo, consiguiendo efectos análogos a los producidos en un suceso real.

El resultado de la modelización se comenta en el apartado “Estudio de Alternativas”.

Objetivo del estudio

De acuerdo con los planteamientos de la Estrategia Ebro Resilience, los objetivos específicos del estudio realizado han sido:

• Evaluar el nivel de protección de las zonas urbanas para avenidas de periodo de retorno de 25 años.
• Proponer actuaciones para evitar su inundación, en el caso de que esta se produzca.
• Reducir el riesgo de colapso de la defensa de la zona urbana actuando sobre las causas que lo originan.

Estudio de alternativas

En el análisis de la simulación de la avenida objetivo para un periodo de retorno de 25 años (2.700 m³/s en este tramo) se concluye que no existen afecciones a la zona urbana de la localidad de El Burgo de Ebro (figura 11). En la cartografía del Sistema Nacional de Zonas Inundables se ha constatado que incluso para avenidas de periodo de retorno de hasta 500 años el casco urbano de El Burgo estaría resguardado.

Figura 11. Resultados del modelo hidráulico para la avenida de periodo de retorno de 25 años (elaboración propia).

No obstante, la modelización de la situación actual ha puesto de manifiesto que existe una zona urbanizada, denominada “Los Huertos”, que sufre inundaciones para avenidas del entorno de los 2.500 m³/s. Este hecho se ha constatado con las fotografías aéreas de la avenida de 2018. La urbanización se ubica en un antiguo brazo del río, a una cota relativamente baja incluso comparada con los terrenos contiguos.

Las problemáticas relativas a esta urbanización serán abordadas con las administraciones implicadas en otros ámbitos espaciales y temporales, al objeto de no dilatar en el tiempo la adopción de soluciones a las cuestiones que originaron la elaboración del estudio.

Figura 12. Inundación de la urbanización “Los -Huertos” en la modelización y durante la avenida de 2018 (elaboración propia).

Procede, en consecuencia, continuar el análisis para el siguiente objetivo que consistirá en estudiar alternativas para reducir el riesgo de colapso de la defensa de la zona urbana de El Burgo de Ebro, actuando sobre las causas que lo originan.

Para ello es necesario reducir la cantidad de agua que es derivada hacia las defensas de la localidad, reducir la velocidad de paso del agua sobre estas defensas o ambas cosas simultáneamente.

 Alternativas para reducir la cantidad de agua derivada hacia las defensas.

En el primer caso, se han estudiado varias alternativas, encaminadas a hacer contributiva al desagüe de la avenida de una manera activa la margen opuesta a la zona urbana. En estos momentos dicha margen se encuentra protegida por dos diques (en rojo en la figura 13) que se oponen, casi de una manera perpendicular, al paso de la corriente, derivando en ese proceso las aguas hacia la orilla contraria. También existen algunas islas, que están creciendo y poblándose densamente de vegetación en la orilla izquierda del cauce (en amarillo en la figura 13).

Figura 13. Diques en la margen opuesta al núcleo urbano, en rojo, e islas formadas en el cauce, en amarillo (elaboración propia).

Analizando el resultado que ofrece el modelo hidráulico para las velocidades en circulación para la avenida objeto de estudio, se constata que existe una parte de la corriente que intenta fluir hacia la margen izquierda, pero que es derivada por los diques hacia la orilla derecha (A en la figura 14).

En cuanto a las islas, el modelo muestra que estas cuentan con dos partes diferenciadas en relación con la velocidad de paso de las aguas. En zona anterior (B en la figura 14), las aguas circulan entre ellas a una velocidad similar a la de otras zonas del cauce contiguas. En la zona final (C en la figura 14) se produce un descenso importante en la velocidad de circulación. Esta variación viene inducida por la presencia del dique A, cuyo efecto “protector” alcanza esta parte de las islas. Es probable que parte del crecimiento de las islas y de la vegetación sobre ellas sea consecuencia de este fenómeno.

En el estudio se han planteado varias alternativas de permeabilización de la margen izquierda, mediante el retranqueo de los diques en varias posiciones y la construcción de cauces de alivio de tamaños y disposiciones variadas, así como la combinación de ambas soluciones.

En cuanto a las islas, se podría plantear el dragado total o parcial de estas acumulaciones de sedimentos. En ese caso no se estaría interviniendo sobre el problema principal puesto que los diques seguirían desviando las aguas hacia la orilla derecha. A corto plazo la situación podría mejorar, especialmente en la zona anterior, pero a medio plazo se retornaría a una situación similar a la existente. Las islas no se encontraban en su ubicación actual en fotografías aéreas de hace unas décadas, por lo que se puede deducir que su tamaño y posición actual es consecuencia de las modificaciones que ha sufrido el cauce durante estos años y no a la inversa. 

Figura 14. Gráfico de velocidades para la avenida de periodo de retorno de 25 años (elaboración propia).

Adicionalmente a lo anterior, la defensa de la zona urbana ha sufrido un proceso de erosión importante, con profundidades superiores a los 7 metros en algunas zonas. En consecuencia, no parece recomendable realizar un dragado del sedimento, que en un río siempre presenta incógnitas en cuanto a su comportamiento futuro. Es decir, no existen garantías de que no pueda comenzar un proceso de incisión espontáneo tras el dragado que termine afectando a las defensas.

Finalmente, la zona a dragar se ubica dentro de la Reserva Natural Dirigida de los Sotos y Galachos del Ebro, uno de cuyos objetivos de protección específico son las islas, o mejanas, del Ebro. Cualquier intervención que produzca un deterioro de estos objetivos requiere de una justificación de no existencia de otras alternativas que pudieran alcanzar los mismos resultados y una garantía de éxito de la solución planteada. Ambos supuestos no pueden asegurarse en el presente caso.

 Alternativas para reducir la velocidad de paso del agua sobre las defensas.

Para reducir la velocidad de paso del agua sobre las defensas puede aumentarse el rozamiento que opone la superficie de las defensas al avance del agua o diseñar estructuras que permitan reducir, mediante oposición, directamente la velocidad del agua (espigones o similares).

En el primer supuesto, la presencia de vegetación de ribera autóctona permite aumentar el rozamiento del agua sobre la defensa, reducir su velocidad de paso y proteger el talud expuesto al agua mediante el arqueado de ramas y tallos flexibles en el sentido de circulación de las aguas. La implantación de esta vegetación, incluso mediante apoyo continuado, requiere de un espacio temporal amplio (3 a 5 años) y que va asociado a una velocidad de circulación del agua comedida, para que la vegetación pueda desarrollarse sin sufrir daños ni ser arrastrada durante los primeros años. Por lo tanto, una revegetación sencilla del talud puede descartarse de forma inicial.

Para solucionar estos problemas existen técnicas de bioingeniería[6] que incorporan el material vegetal como parte funcional de la estructura de protección, lo que permite que las plantas puedan desarrollarse con una mayor garantía. En este caso, el muro entramado de madera vivo (conocido como muro Krainer) es una alternativa que puede ser utilizada para estabilizar una defensa hidráulica y aumentar las posibilidades de éxito de una revegetación. Este muro consiste en una sucesión de grapas formadas por troncos de madera trabados entre sí que se apoya sobre una base de escollera y que se rellena con tierra compactada. Entre las grapas se insertan estaquillas, varas y plantas (en función de la altura y sus necesidades hídricas). Si la plantación prospera, las raíces se enredan entre las grapas de madera, aumentando la resistencia de la estructura un 60%.

        Figura 15. Muro entramado de madera, esquema a la izquierda (Federación Europea del Paisaje, 2007) y fotografía (aquanea.com).

La reparación de la defensa mediante el empleo de técnicas tradicionales, dique de tierras y coraza de escollera de protección, impide una revegetación densa en la parte inferior del dique. Además la piedra ofrece un rozamiento inferior al de la vegetación o la propia tierra, consiguiendo un efecto contrario al perseguido.

Finalmente, la construcción de estructuras rígidas, tipo espigón o similar, tendrían una implantación complicada en el ámbito de la Reserva Natural y su funcionamiento no satisface todas las necesidades planteadas: estabilización de la defensa, disminución de la velocidad de circulación de las aguas e integración en el espacio protegido.

Descripción de la alternativa propuesta.

La alternativa que se ha mostrado como más eficiente en las simulaciones y que cumple los condicionantes establecidos es una combinación de intervenciones de la siguiente manera (figura 16):

Figura 16. Alternativa propuesta (elaboración propia).

• Reparación y refuerzo de la actual defensa mediante la construcción de un muro Krainer.
• Retirada de las defensas situadas frente a la población, para aumentar el espacio fluvial y permitir el paso del flujo en avenidas.
• Construcción de una nueva defensa retranqueada para acotar la zona inundada.
• Ejecución de un cauce de alivio en la margen izquierda, que facilite la derivación de las aguas hacia el nuevo espacio abierto.
• Retirada de las defensas que producen el estrechamiento aguas abajo de la población.
• Construcción de una nueva defensa retranqueada para acotar la zona inundada.

Conclusión

La zona urbana de El Burgo de Ebro no tiene afecciones para avenidas con un periodo de retorno de 25 años, alcanzando los objetivos planteados en la Estrategia Ebro Resilience.

En este caso, la propuesta realizada es la implantación de actuaciones combinadas para evitar el riesgo de colapso de la defensa de la zona urbana.

¿Y ahora qué?

Una vez concluido el estudio de detalle del tramo se realizarán encuentros participativos abiertos al público para conocer la opinión de la población.

Seguidamente se realizarán los correspondientes ajustes a la propuesta, si fuese necesario, y comenzará la tramitación ambiental de las intervenciones.

Finalmente, se redactarán los proyectos constructivos y cada Administración pondrá en marcha, en el ámbito de sus competencias, las actuaciones para una mejor gestión del riesgo de inundación del tramo que corresponda.