Análisis de la relación precipitación-escorrentía en el arroyo Los Frailes (Aznalcóllar, Sevilla)

Abstract

Trabajo Fin de Máster Oficial en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Minerales. Tutores: Dr. D. Manuel Olías Álvarez, Dr. D. Enrique Olivas Méndez. Este trabajo ha consistido en un estudio hidrológico de la subcuenca del arroyo de Los Frailes, situado al suroeste de la Península Ibérica (Aznalcóllar, Sevilla), con el fin de analizar la relación entre la precipitación y la escorrentía superficial. Inicialmente se ha realizado la caracterización de la subcuenca con el análisis de datos de usos del suelo, relieve, geología, clima e hidrología de la zona. A partir del registro continuo del nivel del agua mediante data-loggers en dos puntos (EAF-1 y EAF-3), junto con el estudio de las curvas de gastos obtenidas experimentalmente en otros puntos cercanos (ALF-B y ALF-A), se ha obtenido la evolución de los caudales del arroyo de Los Frailes. Con los resultados de los caudales se ha realizado la correlación con las precipitaciones, en los que se puede observar dos crecida importante en cada punto. El desfase entre las precipitaciones y picos de caudal varió entre 4 y 16 horas. Las correlaciones entre los datos horarios de precipitación y caudal son muy bajas, incluso teniendo en cuenta el desfase entre las dos variables. Se han intentado mejorar las correlaciones utilizando las precipitaciones previas acumuladas en distintos intervalos de tiempo. Los mejores resultados se han conseguido correlacionando los caudales horarios con la precipitación acumulada modulada con unos coeficientes que van disminuyendo a medida que las precipitaciones previas ocurren con un mayor desfase con el caudal. No obstante, haría falta mejorar la metodología y tener en cuenta ciertos parámetros como la humedad del suelo previa a las precipitaciones, así como ampliar las series de caudales y precipitaciones en futuros trabajos.

This work has consisted in a hydrological study of “the sub-basin of Los Frailes´s stream”, located in the southwest of the Iberian Peninsula (Aznalcóllar, Seville), with the objective of analyse the relation between precipitation and surface run off. Initially, the characterization of the sub-basin was carried out using data from the analysis of the soil, relief, geology, climate and hydrology of the area. Afterwards, based on the continuous record of the water level with data-loggers in two points (EAF-1 and EAF- 3), in conjunction with the study of the flow curves got experimentally at other nearby points (ALF-B and ALF-A), the evolution of the flows of Los Frailes´s stream has been obtained. The correlation with precipitation has been made with the flow results, in which two significant floods can be observed at each point. The time lag between precipitation and peak flows varied between 4 and 16 hours. Correlations between hourly data precipitation and flow data are very low, even keeping it in mind the gap between the two variables. Correlations have been improved by using previous precipitation accumulated at different time intervals. The best results have been obtained with the correlation between hourly flows and modulated cumulative precipitation, with the coefficients decreasing as the previous precipitation occurs more out of phase with the flow. However, it would be necessary to improve the methodology and consider parameters as soil moisture before the precipitation, just as increase flows series and precipitation in future works.