Gestión y Normativa de Recursos Hídricos: Aspectos Clave

Infracciones y Sanciones según la Ley de Aguas 12/90

Las acciones que causen daño a los bienes del dominio público hidráulico se encuentran sujetas a infracciones y sanciones según la Ley de Aguas 12/90, de 26 de julio. Estas incluyen:

• La derivación de agua de sus cauces y el alumbramiento de aguas subterráneas, la profundización de catas o sondeos, o la elevación del caudal alumbrado, sin la previa autorización o concesión en los casos en que fuera preceptiva.
• El incumplimiento de las condiciones impuestas en las concesiones y autorizaciones administrativas reguladas por la Ley, sin perjuicio de su caducidad, revocación o suspensión.
• El incumplimiento de los deberes de colaboración con la Administración impuestos por esta Ley.
• La ejecución de obras, siembras y plantaciones en terrenos de dominio hidráulico sin la correspondiente autorización.
• Los vertidos que deterioren o puedan deteriorar la calidad del agua, superficial o subterránea, o a las condiciones de desagüe del cauce receptor, sin la correspondiente autorización.
• Cualquier otro incumplimiento de las prohibiciones establecidas en la presente Ley u omisión de los actos a que obliga.

Cuantía de las sanciones:

• Infracciones Leves: Multa de hasta 100.000 ptas.
• Infracciones Menos Graves: Multa de 100.001 a 1.000.000 ptas.
• Infracciones Graves: Multa de 1.000.001 a 10.000.000 ptas.
• Infracciones Muy Graves: Multas de 10.000.001 a 50.000.000 ptas.

Bienes que Integran el Dominio Público Hidráulico (DPH) según el Decreto 174/94

Según el Decreto 174/94, de 29 de julio, los bienes que integran el DPH son:

• Las aguas continentales, tanto las superficiales como las subterráneas renovables, con independencia del tiempo de renovación.
• Los cauces de corrientes naturales, continuas o discontinuas.
• Los lechos de los lagos y lagunas y los de los embalses superficiales en cauces públicos.
• Los acuíferos subterráneos, a los efectos de los actos de disposición o de afección de los recursos hidráulicos.

Situación de Fuera de Servicio de una Presa según Orden de 12 de marzo de 1996

Ante la eventualidad del abandono de una presa o embalse, el titular encargará la redacción de un proyecto que defina los trabajos a realizar para su puesta fuera de servicio, estudiándose, asimismo, las condiciones en que ha de quedar su zona de influencia. La presa a abandonar deberá sufrir las adaptaciones necesarias para que no perturbe nocivamente la circulación del agua y para que su rotura, en el caso que llegara a producirse, no pueda ocasionar daños graves. Para iniciar los trabajos de puesta fuera de servicio de una presa o embalse, se requiere que el correspondiente proyecto sea aprobado por la Administración. Una vez finalizadas las obras, se realizará una inspección de las mismas. En el caso que ésta fuera favorable, la Administración autorizará la puesta fuera de servicio de la presa o embalse. El proyecto de puesta fuera de servicio, junto con el resultado de la inspección final, se incorporarán al Archivo Técnico de la presa que pasará, en su conjunto, a disposición del Organismo de cuenca correspondiente. Las presas abandonadas cuyo titular sea desconocido o insolvente serán reconocidas por el organismo de cuenca, quien lo comunicará al órgano que realice las funciones de vigilancia e inspección de seguridad de presas; este órgano, una vez recibida dicha comunicación, propondrá al organismo de cuenca los trabajos necesarios para su puesta fuera de servicio. El organismo de cuenca realizará el proyecto y ejecutará las obras a que se refieren los apartados anteriores.

Tipología de las Obras Hidráulicas

• Obras de captación:
  • Superficiales: tomaderos, azudes, presas, pequeños aprovechamientos.
  • Subterráneas: pozos, galerías, sondeos, catas, nacientes, pequeños aprovechamientos.
• Obras de conducción: Canales y tuberías (abastecimiento, saneamiento).
• Obras de almacenamiento: Azudes, presas, balsas, depósitos.
• Aprovechamiento y producción industrial de agua: Aprovechamientos hidroeléctricos, plantas desaladoras, plantas depuradoras, nuevas tecnologías.
• Obras de protección y defensa: Obras fluviales (cauces), protección y recarga de acuíferos, control de vertidos (emisarios submarinos, pozos filtrantes) y actuaciones medioambientales.

Estudios a Incluir en el Proyecto de Presas según la Orden de 12-3-96

• Estudios generales: Objetivos del embalse y su función en el aprovechamiento conjunto de los recursos hidráulicos de la cuenca. Viabilidad, geología y medio natural general de la cuenca y específicos del emplazamiento. Climatología e hidrología. Infraestructuras y redes de comunicación. Zonas de riesgo de inundación. Datos básicos para la formulación de planes de seguridad y emergencia.
• Estudios específicos de la presa y embalse: Topografía del vaso del embalse, de la cerrada y de las zonas afectadas y próximas. Curvas de volúmenes y superficies de embalse. Análisis de las aportaciones hidráulicas y su regulación. Estudio de avenidas. Capacidad y análisis hidráulico de los órganos de desagüe para distintos niveles de embalse. Geología, hidrogeología, geotecnia y sismicidad de la cerrada y vaso del embalse. Procedencia y características de los materiales de construcción a emplear. Estabilidad, resistencia y deformabilidad de las estructuras, cimentaciones y vasos. Propuesta de métodos y procesos constructivos. Plan de obras y etapas de construcción. Accesos a las obras e instalaciones. Sistemas de comunicación y suministro de energía y su garantía en situaciones de emergencia. Sistema de desvío del río durante la construcción. Plan básico de auscultación para las diferentes fases de existencia de la presa. Tratamiento y correcciones del terreno a desarrollar en las fases de construcción, puesta en carga y explotación. Normas provisionales referidas a la explotación de la presa y al embalse, incluyendo los criterios de seguridad.
• Estudios referidos a la influencia sobre el entorno: Afecciones a la población, incluyendo las medidas para el traslado y reacondicionamiento de la misma, en el caso que proceda. Expropiación y reposición de servidumbre y servicios. Calidad del agua (eutrofización y estratificación). Erosión en la cuenca, caudales sólidos y sedimentación en el embalse. Efectos socioeconómicos y acciones de corrección y protección. Efectos sobre el patrimonio artístico y su tratamiento. Programa de vigilancia ambiental.

Impermeabilización y Drenajes en Presas de Materiales Sueltos

En el caso de las presas de materiales sueltos, la impermeabilización es un problema que es preciso tratar con sumo cuidado. Normalmente se vienen utilizando tres sistemas de impermeabilización, totalmente sancionados por la práctica:

• La impermeabilización se confía al propio material que forma la presa, generalmente arcillas o limos.
• Con núcleo impermeable.
• Con pantalla impermeable, colocada en el paramento de aguas arriba.

Para alturas de presa superiores a los seis metros es conveniente la utilización de drenes para controlar la línea de saturación y los efectos de las filtraciones. Las dimensiones y la permeabilidad de los drenes deberán ser tales, que permitan desaguar en perfectas condiciones, la filtración previsible. En el caso de presas de tierra, tan importante es el dren como el filtro, ya que todo efecto drenante supone una afluencia de líneas de corriente con su correspondiente gradiente de presiones, lo cual puede traer consigo un arrastre de los materiales finos hacia el dren, y llegar a taponarlo. Para impedirlo, es preciso colocar entre el dren y el material de la presa una capa de filtro de la adecuada granulometría para evitar la entrada de finos pero no la del agua.

Aliviaderos de Superficie en Presas

Colocados en la parte superior de la presa, sirven para eliminar las aportaciones que no caben en el embalse. Pueden ser:

• Con Compuertas: Cuando los caudales son importantes y el riesgo de mal funcionamiento de las compuertas es pequeño. El umbral se sitúa a cota inferior al máximo nivel del embalse, de forma que al abrir la compuerta ya se disponga de una capacidad de evacuación importante. Tipos:
  1. Clapetas: apropiadas para cargas hidráulicas pequeñas, se reserva para vertederos de gran longitud, como puede ser el caso de azudes en ríos.
  2. Compuertas planas o verticales: Están formadas por unos tableros planos, con los correspondientes elementos de estanqueidad y de elevación.
  3. Compuertas de segmento: Son las más utilizadas debido a su facilidad de construcción, colocación y la no necesidad de ranuras laterales.
• Sin Compuerta o de Lámina Libre: Se utilizan cuando pueden existir dudas en el comportamiento de las compuertas o cuando no exista un servicio que las accione. El labio fijo del vertedero coincide con el máximo nivel del embalse.

Márgenes de un Cauce

Los márgenes de un cauce están sujetos en toda su extensión longitudinal a:

• Una zona de servidumbre de 5 m de anchura para uso público.
• Una zona de policía de 100 m en la que se condicionará el uso del suelo y las actividades que se desarrollen.

Orden de Prelación de los Consumos de Agua según la Ley 12/90

1. Abastecimiento de la población, incluidas las industrias de poco consumo de aguas conectadas a la red municipal.
2. Regadíos y usos agrícolas.
3. Usos industriales y turísticos.
4. Usos recreativos.
5. Otros usos y aprovechamientos.

Factores Concurrentes en la Erosión

Precipitación → Suelo (Estructura y porosidad) → Relieve → Vegetación

Obras y Adelantos en la Época Árabe

Dos tipos de obra:

• Obras de almacenamiento o acumulación de aguas: Aljibes (al-yubb), albercas, azudes.
• Obras de canalización o conducción: Acequias, norias, Ganats (galerías subterráneas de drenaje).

También dieron lugar a los baños (hamman). Utilizaron tuberías de plomo recubiertas con piedras para su protección.

Las Obras Hidráulicas en la Época de Dominación Romana

Contribuyen al desarrollo de las Obras Hidráulicas en el asentamiento urbano destacando obras de:

• Transporte de aguas: Acueductos, obras de saneamiento y drenaje en núcleos de población.
• Presas de poca altura y embalses.
• Ocio: Termas Romanas.
• Gran avance en conducciones: Tuberías de plomo y terracota, canales cubiertos.
• Uso industrial: Explotaciones mineras → Rueda Romana.

Estaciones de Aforo de las Corrientes de Agua

Nos permiten conocer los caudales circulantes, medios, instantáneos o aportaciones por unidad de tiempo. Las variables que se manejan son fundamentalmente las referentes al nivel de las aguas y pendiente de la lámina de agua. Elementos de Medición: Escalas o Limnímetros, Limnígrafos, Molinetes, Flotadores, Disoluciones Químicas o Trazadores Radioactivos. Diversos Tipos de Estaciones de Aforo: Estaciones de Escalas Limnimétricas, Estaciones con Vertedero (Vertedero de Pared Delgada: de pantalla, de escalón; Vertedero de Resalto), Estaciones-represas y Estaciones-hidroeléctricas.

Pretratamiento de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales

Objetivo general, procesos, componentes. Esquema: Pretende eliminar del agua residual componentes voluminosos y abrasivos que son añadidos al agua en la red de saneamiento y en los puntos de inspección, que por ningún motivo pueden llegar a las unidades donde se realizan los tratamientos.

Las operaciones de Pretratamiento dependen de: La procedencia del agua residual (doméstica, industrial, etc.), la calidad del agua bruta a tratar, del tipo de tratamiento posterior de la EDAR, de la importancia de la instalación.

Las operaciones son: Separación de grandes sólidos (pozo de gruesos), desbaste, tamizado, desarenado, desaceitado-desengrasado, preaireación. Principales equipos utilizados: Agitadores, bombas, cucharas anfibias, válvulas, centrífugas, medidores de caudal y de O2.

Coeficiente de Almacenamiento

Volumen de agua que libera un acuífero cautivo por unidad de superficie y por unidad de descenso de la superficie piezométrica. El agua procede de los pequeños efectos elásticos del armazón físico del acuífero cautivo. En el caso de los acuíferos libres, coincidirá con la porosidad eficaz de la zona saturada. AL: 0,05 a 0,3 AC: 0,001 a 0,00001

Instrumentos de Medida de la Precipitación

Clasificación y características:

• Sin Registro Continuo:
  • Pluviómetro (Ordinario: Cubeta normalizada recoge la precipitación total caída en el intervalo de 24 horas; Totalizador: Gran capacidad, lecturas 1 vez al año).
• Con Registro Continuo: Pluviógrafos (Balanza, Oscilación, Flotador con Sifón, Flotador Totalizador): Realiza registros continuos de la precipitación en periodos cortos de tiempos (1h, 1 min…).

Elementos de la Instalación de Saneamiento (Bajantes)

Conducto vertical que recoge las aguas residuales o pluviales de las diversas plantas. Elementos: Cierres hidráulicos. Redes de pequeña evacuación (derivaciones). Captación de aguas pluviales. Colectores. Bajantes y canalones. Acometida. Sistemas de ventilación para asegurar el funcionamiento de los cierres hidráulicos. Sistemas de bombeo. Válvulas antirretorno.

Presas de Contrafuertes

Descripción, elementos distintivos, resistencia y control de esfuerzos a los que se somete: Se trata de una presa de gravedad aligerada y se caracterizan por una menor cantidad de hormigón que las macizas. Desde el punto de vista económico es interesante, pero la resistencia disminuye. Esto se soluciona dándole una inclinación al paramento de aguas arriba. La ventaja fundamental es la disminución del esfuerzo de subpresión.

Subpresión, Impermeabilización y Drenaje de Presas de Fábrica

• Porosidad del hormigón y acciones de las presiones intersticiales:
  • Una pérdida de agua por filtración.
  • Un posible arrastre de material fino por el agua filtrada.
  • Unas presiones hidrostáticas en el interior de la presa que se añaden al sistema tensional debido a las fuerzas exteriores (Subpresión).
• Tiempo de Saturación de una presa: Varios años, pero hay que tener en cuenta las grietas, juntas de construcción, zonas de defectuosa ejecución.
• Medios para controlar y reducir la subpresión.

Medios para Controlar y Reducir la Subpresión en Presas

Se colocan pozos verticales cerca del parámetro de aguas arriba, esto atraerá a las líneas de corriente. Con una distancia adecuada entre ellos, se podrán atraer a todas las líneas de corriente, dejando en la zona posterior de dichos pozos, toda la presa exenta de presiones intersticiales. Los pozos se sustituyen por drenes, disminuyendo también la separación. Es preciso realizar una serie de galerías donde desemboquen los drenes y que sirvan para recoger agua si la hubiera. Los drenes sirven para medir la subpresión. Para ello basta colocar un manómetro en la boca superior con tapón roscado y con las medidas obtenidas, se podrá ver cómo se encuentra la presa.

Evapotranspiración

Conceptos, definiciones, medición y estimación: Hemos de hablar siempre de evapotranspiración potencial. Proceso que conjuga la acción de la evaporación y la transpiración, en la práctica imposible de analizar de forma individualizada. La evapotranspiración potencial representa el valor que se hubiese alcanzado por la evapotranspiración real si se hubiera contado con la humedad suficiente. La medición o determinación del valor de la evapotranspiración se realiza mediante Balance de energía, Evapotranspirómetros, Lisímetros y control de parcelas. ETP=E+T Como regla general: ETR≤ETP

Redes Ramificadas

La avería en un tramo impide la llegada del caudal a los puntos siguientes. Cualquier fuga o modificación en la red puede alterar el sistema de presiones posterior. Hay dos tipos de distribución:

• Distribución en Alta: De pozo o punto de abastecimiento hasta núcleo de población.
• Distribución en Baja: Dentro del núcleo de población.

La red en alta suele ser ramificada mientras que la red en baja suele ser mallada. Las presiones de servicio deben estar por debajo de 5 atm. Como puntos singulares hay que tener en cuenta:

• Altura del Edificio: Para las presiones residuales.
• Bocas de Riego: Caudal entre 2-3 L/s.
• Hidrantes: Caudal entre 8-10 L/s columna seca o húmeda.

Deducir la Sección Tipo de un Canal Rectangular

Área mojada:

Donde: h = altura del nivel del líquido dentro de la sección rectangular

Perímetro mojado:

L = ancho de la base del canal (en m).

Descripción de Lechos Bacterianos

Los lechos bacterianos son un sistema de depuración biológica de aguas residuales en el que la oxidación se produce al hacer circular, a través de un medio poroso, aire y agua residual. La circulación del aire se realiza de forma natural o forzada, generalmente a contracorriente del agua.

Definición de Álveo

Álveo o cauce natural de una corriente continua o discontinua es el terreno cubierto por las aguas en las máximas crecidas ordinarias.

Instalaciones y Equipos de un Sondeo de Captación de Aguas Subterráneas

• Captación: Entubado/cementación, filtros, rejilla.
• Impulsión: Motobomba, tubería de impulsión, boyas, medidor de caudal, centradores.
• Energía: Cuadro eléctrico, cable.
• Seguridad y Control: Cable de acero, cierres de seguridad, tubo piezométrico.

Proceso Constructivo de un Sondeo para Captación de Aguas Subterráneas

Perforación, entubado, cementación, filtros y rejillas, filtros de grava, empaques, desarrollo, grupo de bombeo, aforo.

Instalaciones y Equipos de un Pozo Tradicional Canario

• Elementos de Descenso: Viga, rondana o polea, cable de acero antigiratorio, güinches, cacharrón/plataforma.
• Elementos de Impulsión: Bomba sumergible, tubería de impulsión, boyas, medidores de caudal.
• Elementos Suministradores de Energía: Cuadro eléctrico, motor diésel, cable, iluminación.
• Elementos de Seguridad: Ventilador/extractor, campana, brocal, casa de máquinas, revestimiento.

Clasificación Práctica de Presas

• Presas de fábrica: de Gravedad (Macizas, Aligeradas: de Pantalla, de Contrafuertes), de Arco-Gravedad, de Arco (de Radio Constante, de ángulo constante, de arco múltiple, de arco bóveda: de radio constante, de ángulo constante, múltiple).
• Presas Materiales Sueltos: De Tierra (Homogénea, Heterogénea: Diafragma, pantalla, núcleo), de Escollera (diafragma y Pantalla: elemento artificial; núcleo: elemento natural).
• Mixtas.
• Especiales: Inflables (Aire, Agua), Otras.

Presiones en las Presas de Fábrica

• Principales: Empuje hidrostático horizontal, empuje hidrostático vertical, subpresión, peso propio.
• Secundarios: Efecto térmico, efecto sísmico, sedimentos, oleaje, hielo, otros.

Cálculo de Presión en una Bomba Sumergida

Si tenemos una bomba sumergida 20 m bajo el agua y a nivel del mar, ¿cuántos m.c.a. tenemos en la bomba? 1 atm + 20 m = 30,33 m.c.a.

Número de Froude

¿Qué fuerzas relaciona el número de Froude? ¿Cómo es la relación? Relaciona la fuerza de inercia con la fuerza de gravedad

Expresión del Balance Hidráulico Global de una Cuenca

P=E+I+ETR

P= V. de precipitación.

E= V. de escorrentía superficial

I= V. de agua infiltrada

ETR= Volumen de evapotranspiración real