Anàlisi de susceptibilitat torrencial en conques d’alta muntanya a partir de la proposta de paràmetres indicadors : construcció d'una base de dades multidisciplinària per al desenvolupament d'una zonificació de perillositat torrencial : cas específic d’Andorra

Abstract

Over the last 40 years, in Europe in general and in many mountainous regions in particular, there have been major instances of severe flood episodes (more than 100) which have resulted in more than 700 deaths and billions of euros in economic losses. At European level, we can point out the floods of the Danube and the Elbe rivers in the summer of 2002. At a more specific level, in mountain areas and therefore on a more regional scale, we can mention the destruction caused by torrential phenomena, such as the floods of Andorra 1982, the tragedy of Camping las Nieves in Biescas in 1998 or the floods of the Garonne River in the summer of 2013. Thanks to this series of episodes and to the growing effects of climate change in mountain regions, both administrations and the general public have become aware of the dangers and risks associated with natural phenomena, and as such, with those related to river and torrential hydraulics. This awareness, combined with the technical advances experienced in recent years in the field of hydraulics, have led to the development of directives, laws and plans for the prevention of natural hazards (floods), which have subsequently had major repercussions in urban planning and therefore at a socioeconomic level. Despite the succession of regulations and directives applied in recent years (both in the state of Andorra and in general in countries with torrential problems), all of them have been mainly of a state nature and oriented to river flood plains; leaving mountain areas with torrential episodes, absent of cartography and associated regulations. The detection, zoning and evaluation of areas prone to triggering torrential phenomena, or current-type phenomena of dragging, are often difficult to predict if there are no evident and detectable geomorphological indications together with fieldwork, historic accounts, ortho photographs or aerial photographs of several years, and especially field data such as: precipitation history, readings of depths and flows, sedimentograms at the bottom of canals, sediment analysis in violent streams, analysis of hydraulic sections at drainage points, analysis of sediments deposited in alluvial fans etc. This lack of information or the limited and poorly structured treatment of the little information that is often available, makes it excessively complicated to know, study, and perform a zoning of such hazards associated with torrential dynamics, on a regional scale (for example of the Principality of Andorra on a scale of 1/5000) without having to develop detailed numerical studies and simulations. In this thesis, all those torrential parameters and indicators have been studied in detail, both at the basin and riverbed level, which may be related to the torrential dynamics, and therefore can give us clues as to the susceptibility of this occurrence of these types of events in certain areas. After analysing and classifying all the parameters potentially indicative of torrential dynamics in the basin and channel, a methodology has been proposed based on the grouping of the parameters treated in large analytical blocks: historical analysis, hydro-meteorological analysis, hydraulic analysis, geological -geotechnical analysis and morphometric analysis. The analysis and study of these large analytical blocks and all the parameters that compose them, have been elaborated with the ultimate goal of carrying out a statistical treatment and obtaining some decision criteria that allow us to create a qualitative zoning on a regional scale, depending on the potential danger of the exposed areas. The result obtained from zoning on a regional scale should also allow us to decide which phenomena have to be analyzed, according to their relevance, and how they are treated later and based on their nature, through fieldwork and numerical modelling.

Durant els darrers 40 anys, a Europa en general i concretament en moltes regions de muntanya s’han vist grans afectacions per forts episodis d’inundacions (més de 100) que han provocat més de 700 morts i milers de milions d’euros de pèrdues econòmiques. A nivell europeu podem destacar els desbordaments del Danubi i l’Elba l’estiu de 2002. A nivell mes específic en zones de muntanya i per tant a escala mes regional, podem remarcar desastres causats per fenòmens torrencials, com els aiguats d’Andorra del 1982, la tragèdia del Càmping las Nieves a Biescas l’any 1998 o el desbordament del Riu Garona l’estiu de l’any 2013. Gràcies a aquesta successió d’episodis i l’auge dels efectes del canvi climàtic cada vegada mes evidents en les regions de muntanya, tant les administracions com la població en general han anat prenent consciència respecte la perillositat i els riscos associats a fenòmens naturals, i com a tals, els relacionats amb la hidràulica fluvial i torrencial. Aquesta conscienciació combinada amb els avenços tècnics experimentats els últims anys en el camp de la hidràulica, han fet que es comencin a desenvolupar directives, lleis i plans de prevenció de riscos naturals (inundacions), els quals han tingut ¿a posteriori¿ grans repercussions a nivell urbanístic i per tant a nivell socioeconòmic. Malgrat la successió de normatives i directives aplicades els últims anys (tant a l’estat Andorrà, com en general a països amb problemàtiques torrencials), totes elles han estat principalment de caràcter estatal i orientades a planes d’inundació fluvial; quedant les zones de muntanya amb afectacions torrencials, absents de cartografia i normativa associada. La detecció, zonificació i avaluació de zones propenses a desencadenar fenòmens torrencials, o fenòmens tipus corrent d’arrossegalls, són difícils de preveure si no hi ha indicatius geomorfològics molt evidents i detectables amb treball de camp, memòria històrica, orto-imatges o fotografies aèries de varis anys, i sobretot dades de camp com: un històric de precipitacions, lectures de calats i cabals, sedimentogrames en fons de canals, anàlisi del sediment en torrents desbordats, anàlisis de seccions hidràuliques en punts de desguàs o anàlisis de sediments dipositats en cons de dejecció etc. Aquesta falta d’informació o un tractament limitat i mal estructurat de la poca informació de la que sovint es disposa, fa que sigui excessivament complicat el coneixement, estudi i realització d’una zonificació d’aquest tipus de perills associats a la dinàmica torrencial, a escala regional (exemple del Principat d’Andorra a escala 1/5000) i sense que sigui necessari desenvolupar estudis i simulacions numèriques de detall. En aquesta tesi s’han estudiat detingudament tots aquells paràmetres i indicadors torrencials, tant a nivell de conca com a nivell de llera, que poden tenir relació amb la dinàmica torrencial, i que per tant poden constituir indicis sobre la susceptibilitat de que es produeixin aquest tipus de successos en àrees determinades. Una vegada analitzats i classificats tots els paràmetres potencialment indicadors de dinàmiques torrencials en conca i llera, s’ha proposat una metodologia basada en l’agrupació dels paràmetres tractats en grans blocs analítics: anàlisis històriques , hidro-meteorològiques, hidràuliques, anàlisis geològiques-geotècniques i morfomètriques. L’anàlisi i estudi d’aquets grans blocs analítics i tots els paràmetres que els componen, s’ha elaborat amb l’objectiu últim de realitzar un tractament estadístic i obtenir uns criteris de decisió que permetin crear una zonificació qualitativa a escala regional, en funció de la perillositat potencial de les zones exposades. El resultat obtingut de la zonificació a escala regional, també ens ha de permetre, prendre la decisió de quins fenòmens s’analitzen, segons la seva rellevància, i com es tracten amb posterioritat : en base a la seva naturalesa, per mitjà de treball de camp o modelització numèrica.

En los últimos 40 años, de manera general en Europa y concretamente en muchas regiones de montaña se han visto grandes afectaciones por fuertes episodios de inundaciones (más de 100) que han provocado alrededor de 700 muertes y miles de millones de euros en pérdidas económicas. A nivel de Europa cabe destacar en el verano de 2002 los desbordamientos del Danubio y del Elba. A nivel más específico en zonas de montaña y por tanto a escala más regional, podemos destacar desastres causados por fenómenos torrenciales, como las inundaciones de Andorra el 1982, la tragedia del Camping las Nieves a Biescas el año 1998 o el desbordamiento del Rio Garona el verano del 2013. Gracias a la sucesión de estos episodios y al auge de los efectos del cambio climático, cada vez más evidentes en las regiones de montaña, las administraciones y la población en general han ido tomando conciencia de la peligrosidad y los riesgos asociados a fenómenos naturales, y en consecuencia a los relacionados con la hidráulica fluvial y torrencial. Esta concienciación combinada con los adelantos técnicos experimentados en los últimos años en el campo de la hidráulica, han propiciado el inicio del desarrollo de directivas, leyes y planes de prevención de riesgos naturales (inundaciones), los cuales han tenido a posteriori grandes repercusiones a nivel urbanístico y por lo tanto a nivel socioeconómico. A pesar de la sucesión de normativas y directivas aplicadas en los últimos años (tanto en el estado de Andorra como en general en países con problemáticas torrenciales), todas ellas han estado principalmente de carácter estatal y orientadas a planas de inundación fluvial; quedando las zonas de montaña con afectaciones torrenciales, ausentes de cartografía y normativa asociada. Se tiene que tener en cuenta que a menudo los fenómenos torrenciales hidrológicos/hidráulicos), presentan unas afectaciones (daños) y unes probabilidades de ocurrencia ligeramente diferentes a los fenómenos de grandes inundaciones fluviales, como las mencionadas anteriormente. Por tanto, en algunos lugares se halla una carencia respecto a una metodología regional en cuencas de alta montaña, con la finalidad de realizar una cartografía y catalogación de la peligrosidad asociada a indicadores de susceptibilidad, análisis de magnitud e intensidad. En este sentido, cabe decir, que a menudo la detección, zonificación y evaluación de zonas propensas a desencadenar fenómenos torrenciales, o fenómenos tipo corriente de derrubios, son difíciles de prever si no hay indicadores geomorfológicos muy evidentes y detectables con el trabajo de campo, memoria histórica, orto fotografías o fotografías aéreas de varios años, y sobretodo datos de campo como: histórico de precipitaciones, lecturas de calado y cabales, sedimentogramas en los fondos de los canales, análisis del sedimento en torrentes desbordados, análisis de secciones hidráulicas en puntos de desagües, análisis de sedimentos depositados en conos de deyección, etc. Esta falta de información o un tratamiento limitado y mal estructurado de la poca información de la que se dispone a menudo, hace que sea excesivamente complicado el conocimiento, estudio y realización de una zonificación de este tipo de peligrosidad asociada a la dinámica torrencial, a escala regional (ejemplo del Principado de Andorra a escala 1/5000) sin tener que desarrollar estudios y simulaciones numéricas de detalle. En la presente tesis se han estudiado muy detenidamente todos aquellos parámetros e indicadores torrenciales, tanto a nivel de cuenca como de cauce, que pueden guardar relación con la dinámica torrencial, y por tanto pueden darnos indicios sobre la susceptibilidad de producirse este tipo de sucesos en áreas determinadas. Una vez analizados y clasificados todos los parámetros potencialmente indicadores de dinámicas torrenciales en cuenca y cauce, se ha propuesto una metodología basada en la agrupación de los parámetros tratados en grandes bloques analíticos: análisis históricos, hidro-meteorológicos, hidráulicos, geológico-geotécnicos y morfo-métricos. El análisis y estudio de estos grandes bloques analíticos y todos los parámetros que los componen, se han elaborado con el objetivo último de realizar un tratamiento estadístico y obtener unos criterios de decisión que nos permita crear una zonificación cualitativa a escala regional, en función de la peligrosidad potencial de las zonas expuestas. El resultado obtenido de la zonificación a escala regional, nos ha de permitir, también, tomar la decisión de que sucesos se analizan, según su importancia, y como se tratan en posterioridad: en base a su naturaleza, mediante trabajo de campo o modelización numérica.