Search

Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles, Objectius de Desenvolupament Sostenible::4 - Educació de Qualitat, Objectius de Desenvolupament Sostenible::6 - Aigua Neta i Sanejament, Postprint (published version)

Aquest article presenta la síntesi actualitzada de la recerca que s’ha dut a terme a la Tordera des de 2005. S’hi fa un resum dels impactes més importants que ha sofert el riu, principalment de les grans extraccions de material realitzades entre les dècades de 1960 i 1980. Hem dut a terme l’anàlisi de la incisió fluvial, és a dir de l’efecte d’aquestes extraccions sobre la llera, tot comparant informació cartogràfica de diferents períodes dels segles xx i xxi. Aquesta informació demostra que: 1) la incisió del riu assoleix magni- tuds mètriques, se superen els 3-4 m, 2) aquesta erosió generalitzada no s’ha aturat malgrat que les grans extraccions van finalitzar fa més de 35 anys tot i que 3) el ritme s’ha esmorteït d’ençà 2002. S’espera que aquest ritme continuï reduint-se durant els propers anys. La reducció del subministrament de material sòlid del riu cap a la costa, produïda per les extraccions de material al·luvial, és la causa principal de la regressió del delta, que ha reculat més de 200 m en algun punt., Postprint (published version)

The aim is the reconstruction of the October 2019 flash flood, that was documented through extensive field work: rainfall (300 mm in just a few hours), flood marks, times of flood passage and witnesses' snapshots and reports, channel changes, log drift (20,000 trees) and woody debris at bridges, as well as large damage and six fatalities. The methods are: hydrological model built for the rainfall-runoff in the basin and the flood routing in the river, use of hydraulic principles such as flow at waterfalls, flow against obstacles (trees), etc. and finally 1D/2D free surface numerical models. The uppermost 100 km2 produced discharges of 700 m3/s (up to 50 m3/s/km2, locally). Three bridges failed, but their cascading failure (when one failure triggers the next one downstream) was not proved. The main channel widened more than 10 times, dragging away soil and vegetation like a bulldozer. The resulting large wood debris that clogged two bridges worsened the inundation. An anomalous flow downstream, probably a surge of around 1090 m3/s, due to the failure of a woody jam at a narrow bridge, took two lives. Water Authority is now warning flood planners that vegetated, torrential basins may cause catastrophic floods in the valley towns, if their narrow bridges are sensitive to woody debris., Catalan Water Authority and its Tarragona officers, Meteoprades and Fons Signatus, Joan March and a number of witnesses. The UPC's contribution was funded by the contract CTN2000029 of the “Agència Catalana de l′Aigua”. The UB's contribution has been developed within the framework of the AGORA project, funded by the "Agència Catalana de l′Aigua". Our thanks to the "Museu de la Vida Rural", in l′Espluga de Francolí, and all the citizens who contributed to the return of experience. The UIB's research has been supported by the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (CGL2017-82868-R and PID2020-113036RB-I00/AEI/10.13039/501100011033 research projects, which are partially supported by the European Regional Development Funds)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This material may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the American Society of Civil Engineers. This material may be found at https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29HY.1943-7900.0001993, The large pier of an emblematic bridge built in 2008 in the Ebro River (Zaragoza, Spain) obstructs the flow in high floods. Clear-water scour experiments in a scale model were conducted to anticipate maximum local scour depths and design riprap protections. These proved to be effective during a large flood event in 2015, but bed aggradation under the left bridge span and deep scour under the right one, not mirroring the bed deformation observed in the model, raised concerns about the bridge safety. The effects of the protected pier on the changes in the aftermath of the 2015 flood are discussed. It is shown that a large meander upstream generated an imbalance in the spanwise bedload distribution, leading to sedimentation on the left and contraction scour on the right. The paper argues for the need to take into account the effects of large piers on river morphology at the bridge planning phase. The case study shows that using a clear-water model to design the riprap protection is adequate, but more importantly, that the fluvial processes during a flood could only be studied with a live-bed model with geometrical detail of the full river reach, namely, the upstream meander., Thanks to the insightful, helpful comments by the Associate Editor. Thanks to the Ebro Water Authority (Marisa Moreno and Miriam Pardos) and Zaragoza Municipality (Luis Manso) for providing hydrological data and field surveys. We also thank the financial support of the FEDER-COMPETE2020 (POCI) and Portuguese funds (Foundation for Science and Technology, IP) through project PTDC/ECI-EGS/29835/2017—POCI-01-0145-FEDER-029835., Peer Reviewed, Postprint (published version)

La pressió humana envers el Llobregat, un riu al·luvial mediterrani, ha canviat els seus paisatges fluvial i deltaic. La reducció d’aportació de sediment groller del riu ha provocat una regressió del delta de fins a 800 m des d’inicis del segle XX, unes dades inèdites fins el moment. L’article es centra en la component fluvial, tractant de lligar-la amb l’evolució del delta. Quines causes són responsables del retrocés del delta? Es desenvolupa un mètode per conèixer el transport sòlid de fons mitjançant informació autèntica de la morfologia del riu en el passat. L’article compara els càlculs amb mesuraments molt limitats, entre els quals hi ha el volum de sediment atrapat a la nova i profunda desembocadura. Els endegaments fets els darrers 70 anys al curs baix del Llobregat pel pas d’infraestructures han disminuït la disponibilitat de sediment en els darrers 30 km del riu, però aquesta no és la causa principal de la reducció de l’aportació de sediment groller cap a la costa. La construcció de nombroses rescloses al curs mig durant el segle XIX i la freqüència de crescudes que produeixen les grans aportacions de sediment serien responsables del retrocés de la línia de la costa del delta des de finals del segle XIX i al llarg del XX. La retenció de sediment als embassaments és menys rellevant que la regulació que aquests exerceixen en el règim de cabals, pel que fa a l’aportació de sediment a la costa. Conseqüentment, per proveir sorra a les platges del delta del Llobregat és més eficient l’enretirada de rescloses i eixamplar la llera desmantellant endegaments que no pas traspassar sediment als grans embassaments., Postprint (published version)

La pressió humana envers el Llobregat, un riu al·luvial mediterrani, ha canviat els seus paisatges fluvial i deltaic. La reducció d’aportació de sediment groller del riu ha provocat una regressió del delta de fins a 800 m des d’inicis del segle XX, unes dades inèdites fins el moment. L’article es centra en la component fluvial, tractant de lligar-la amb l’evolució del delta. Quines causes són responsables del retrocés del delta? Es desenvolupa un mètode per conèixer el transport sòlid de fons mitjançant informació autèntica de la morfologia del riu en el passat. L’article compara els càlculs amb mesuraments molt limitats, entre els quals hi ha el volum de sediment atrapat a la nova i profunda desembocadura. Els endegaments fets els darrers 70 anys al curs baix del Llobregat pel pas d’infraestructures han disminuït la disponibilitat de sediment en els darrers 30 km del riu, però aquesta no és la causa principal de la reducció de l’aportació de sediment groller cap a la costa. La construcció de nombroses rescloses al curs mig durant el segle XIX i la freqüència de crescudes que produeixen les grans aportacions de sediment serien responsables del retrocés de la línia de la costa del delta des de finals del segle XIX i al llarg del XX. La retenció de sediment als embassaments és menys rellevant que la regulació que aquests exerceixen en el règim de cabals, pel que fa a l’aportació de sediment a la costa. Conseqüentment, per proveir sorra a les platges del delta del Llobregat és més eficient l’enretirada de rescloses i eixamplar la llera desmantellant endegaments que no pas traspassar sediment als grans embassaments.

The human pressure upon an alluvial river in the Mediterranean region has changed its riverine and deltaic landscapes. The river has been channelized in the last 70 years while the delta has been retreating for more than a century (a set of data unknown, so far). The paper concentrates on the fluvial component, trying to connect it to the delta evolution. Is the channelization responsible for the delta retreat? We develop a method to compute the actual bed load transport with real information of the past river morphology. The paper compares the computation with very limited measurements, among which are bulk volumes of trapped material at a modern, deep river mouth. The decrease in sediment availability in the last 30¿km of the channelized river is deemed responsible for the decrease in the sediment yield to the delta. Moreover, power development and flood frequency should be responsible for a baseline delta retreat during the 20th century. The sediment trapping efficiency of dams is less important than the flow regulation by dams, in the annual sediment yield. Therefore, it is more effective to dismantle channelization than to pass sediment at dams, to provide sand to the beaches., Peer Reviewed, Postprint (published version)

La utilització en el camp de la hidràulica experimental de tècniques digitals de tractament d'imatges, ha significat un gran avanç en molts àmbits. En l'estudi de models reduïts, on és fonamental obtenir uns resultats molt precisos, aquestes tècniques no intrusives són especialment útils ja que no interrompen el flux d'aigua, evitant així modificar les seves característiques. Per realitzar estudis a partir de tractament d'imatges, sovint es requereix la utilització d'equips tècnics molt sofisticats i costosos que no es disposen a tots els laboratoris. Per superar aquesta limitació, en alguns estudis es comença a explorar la possibilitat d'utilitzar equips de baix cost. En el present treball s'utilitza un equip de baix cost, format per una càmera digital i un làser de baixa potència que s'utilitza en vehicles, per tal d'enregistrar les imatges necessàries per calcular el calat i el camp de velocitats d'un flux d'aigua en làmina lliure. Les imatges obtingudes es tracten mitjançant el Matlab. Per l'obtenció del camp de velocitats s'utilitza una aplicació del mateix programa que es basa en la tecnologia PIV (Particle Image Velocimeter). En l'anàlisi dels calats s'apliquen tractaments d'imatge clàssics. Després de validar els resultats obtinguts, es conclou que els valors del calat són molt precisos. En canvi, els valors obtinguts de la velocitat presenten uns errors molt importants. Finalment, aprofitant que s'ha demostrat que mitjançant un equip de baix cost es pot obtenir resultats molt precisos del calat d'un flux d'aigua, s'utilitzen els coneixements adquirits per tal d'estudiar el comportament d'un front d'ona.