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PLANIFICACIÓ DE L’ESPAI FLUVIAL DE LA CONCA DE LA TORDERA

P210411/SRLC/ME-01 Octubre 2002. Ed. 1 – Rev. 2 B.4.1- Página 1

DINÁMICA FLUVIAL



ÍNDICE

1. Antecedentes

2. Introducción y objetivos

3. Resumen de los datos granulométricos del río Tordera

3.1 Tramo bajo

3.2 Tramo medio

3.3 Resumen y discusión

4. Estudio de la erosión general transitoria

4.1 Descripción de las infraestructuras de campo

4.2 Descripción de los datos de campo

4.3 Discusión de los datos de niveles y caudales

4.4 Análisis de los datos de los testigos de carbón

4.5 Análisis de los datos en la estación de Can Serra: formas de fondo

4.6 Discusión de los resultados de erosión general y formas de fondo

4.7 Otros datos históricos

5. Estudio de la erosión general a la rgo plazo

5.1 Fuentes de información cartográfica para el perfil longitudinal

5.2 Otras fuentes de información

5.3 Análisis gráfico del perfil longitudinal

5.4 Análisis del perfil basado en ecuaciones empíricas

5.4.1 Determinación del caudal dominante

a) Metodología “hidráulica”

b) Metodología “hidrológica”

5.4.2 Aplicación de las ecuaciones empíricas

5.4.3 Comparación entre las ecuaciones empíricas y el perfil del río

5.5 Discusión de los resultados

5.6 Tipo de cauce

5.7 Procesos de erosión regresiva y acreción

6. Análisis del movimiento en planta del río

6.1 Fuentes de información cartográfica

6.2 Descripción de la configuración en planta actual

6.3 Descripción de los cambios en planta entre 1915, 1956 y 1967

6.3.1 Tramo desde Sant Celoni a la desembocadura de la riera

de Santa Coloma

6.3.2 La isla de Tordera y el tramo desde la riera de Santa

Coloma al mar

6.4 Descripción de los cambios en planta entre 1967 y 1993

6.4.1 Tramo desde Sant Celoni a la desembocadura de la riera

de Santa Coloma

6.4.2 Tramo entre la riera de Santa Coloma y el mar

7. Análisis del riesgo de erosión en curvas

7.1 Cálculo del potencial erosivo de las márgenes

7.2 Cálculo de la erosión del fondo en una curva

7.3 Curvas de estudio

7.4 Resultados de tasas de erosión de márgenes

7.5 Resultados de erosiones de fondo

8. Cronología de los principales sucesos en el río Tordera

9. Discusión de las causas de los procesos de erosión en el río Tordera

10. Conclusiones del estudio de dinámica fluvial

11. Referencias

12. Equipo de trabajo



Anejos:

A. Coeficientes de rugosidad de Manning en la llanura de

inundación del río Tordera

B. Figuras de la evolución en planta del río Tordera



ESTUDIO DE LA DINÁMICA FLUVIAL DEL RÍO TORDERA

1. ANTECEDENTES

Este estudio forma parte del trabajo Planificació de l’Espai Fluvial de la Conca de la Tordera, que

desarrolla la empresa Sener, S.A. para la Agència Catalana de l’Aigua (en lo sucesivo Agència). El

trabajo se ha realizado en la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) en colaboración con profesores

de la Universitat de Lleida (UdLl). El encargo del estudio por parte de Sener, S.A. se recibió el día 5-III-

2002.

2. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

El río Tordera es uno de los cursos de agua de las cuencas internas de Catalunya con más interés como

espacio natural, quizá por sus dimensiones, su aspecto y la relativa abundancia de caudal (al menos en su

tramo medio), entre otros factores. No obstante, las intervenciones humanas han sido importantes; por

ejemplo la construcción de vías de comunicación ocupando la llanura de inundación o la extracción

masiva de áridos.

Según nuestro conocimiento en el momento de iniciar el estudio, el Tordera es un río que presenta un

comportamiento dinámico como curso fluvial. Podemos decir que existe una gran “variabilidad”,

especialmente en el tramo en que se puede definir como río de arenas (tramo bajo del río, desde Hostalric

al mar). Esta variabilidad significa sobretodo una gran movilidad del fondo. Se dan movimientos del

fondo de tipo transitorio durante las avenidas, movimientos del fondo de tipo permanente o sea

manifestados a largo plazo, desplazamientos laterales con erosión de orillas, etc. La cimentación de

muchos puentes (por ej. el de la carretera N-II en Tordera), la historia de otros que sucumbieron a las

crecidas (el de la autopista A7 en 1971, en la desembocadura de la riera de Santa Coloma), el estado de

otras obras en el cauce (tan socavadas como la estación de aforos de Can Simó en Fogars de Tordera) o

la incisión de un brazo en la isla de Tordera son ejemplos de estas variaciones.

Tal como se expresó en la propuesta de colaboración a Sener.S.A., de fecha 27-XI-2001, el objetivo

general del estudio es el análisis y la predicción de los movimientos del río Tordera, es decir el estudio

de su dinámica fluvial o su movilidad. Dentro de estos movimientos o cambios fluviales, el análisis que

sigue tiene relación con tres aspectos principales: a) la erosión general transitoria durante crecidas, b) la

erosión general a largo plazo del río y c) los cambios fluviales que se reflejan en la planta del río. Se

exponen en este orden como los apartados 4, 5 y 6. Puede señalarse que siguiendo este orden se va de lo

más específico a lo más general. La movilidad en planta es la más visible y en ella no se hace intervenir

ningún análisis matemático (aptdo.6), a diferencia del estudio del perfil longitudinal (aptdo.5) y sobre

todo de los cambios durante las crecidas, que pasan en general desapercibidos, y que invitan al análisis

matemático (aptdo.4). Para los cálculos realizados en los apartados 4 y 5 es necesario conocer los datos

de granulometría, en el apartado 3.

El último apartado recoge el estudio de los riesgos de erosión en curvas del río. Al final de la memoria,

en un apéndice, se resume el trabajo realizado para proponer unos coeficientes de rugosidad de Manning

del río Tordera, en particular en las llanuras de inundación. Se incluye en esta memoria por haber sido

parte del encargo de Sener, S.A. dentro del referido trabajo de Planificació de l’Espai Fluvial. Un punto

importante de la propuesta de 27-XI-2001, el estudio del transporte sólido total, particularmente en

avenidas, no ha podido llevarse a cabo.

3. RESUMEN DE LOS DATOS GRANULOMÉTRICOS DEL RÍO TORDERA

La granulometría del material aluvial es una información fundamental para un estudio de la movilidad de

un cauce. Por ello se comienza esta memoria describiendo los datos granulométricos con que se ha

contado.

3.1 Tramo bajo

En la zona baja, desde la desembocadura de la riera de Santa Coloma hasta el mar, se cuenta con 7

muestras granulométricas procedentes de dos trabajos distintos: (26) y (28), anteriores a este encargo pero

desarrollados en el pasado por los mismos grupos de la UdLl y la UPC. Ordenadas desde aguas arriba a



aguas abajo (fig.1), los resultados de los principales parámetros granulométricos (tamaños con un 16, 50

y 84% de la muestra medio por debajo y Dm, tamaño medio calculado aritméticamente) son:

Tabla 1 Lugar Coord. Peso (kg) D16 (mm) D50 (mm) D84 (mm) Dm (mm) a CanSimó(28) 14800 47,8 0,73 3,21 10,8 7,58 b CanSimó(26) 14800 2,22 0,8 2,2 6 3,7 c CanSerra(26) 10285 4,88 1,0 4,0 25 10,5 d Tordera(28) 8580 45,9 0,68 2,22 12,2 8,57 e puenteNII(26) 7070 8,20 0,8 2,20 15 7,42 f carbón(26) 5895 1,15 0,8 1,35 3,0 1,80 g Blanes(28) 2650 12,8 0,35 1,60 6,46 4,43 La coordenada (“Coord”) indica la distancia en metros del punto de muestreo a la desembocadura en el

mar. En todo el trabajo se sigue esta referencia espacial. El peso es el total de la muestra de material

ensayado.

Las muestras (28) son más fiables que las muestras (26) porque los pesos totales son mayores y también

porque en el primer caso se usaron 18 tamices, entre 0.063 mm y 60 mm, y en el segundo 11 tamices (del

número 200 al de pulgada y media). Las muestras (28) se tomaron en 1999 y las (26) en 1997. En todos los

casos, se veló porque los muestreos fueran representativos del conjunto del material, lo que en ocasiones

significó tomar material en varios lugares de la sección.

De la tabla se desprende que los materiales aluviales desde la desembocadura de la riera de Santa

Coloma hasta el mar son arenas gruesas (hasta 2 mm) y gravas finas (desde 2 mm). Atendiendo a los

datos (28) se podría añadir que se distingue una suave disminución del tamaño con la distancia. Los datos (26), de menos fiabilidad, sirven de confirmación o contraste de (28).

Además de estos datos, a partir de una fuente diferente(11), en la zona del puente de la carretera NII

mediante dos sondeos con toma de tres muestras a diferente profundidad en cada uno, se obtuvo D16= 0.9

mm, D50=1.1 mm, D84= 3 mm, resultado bastante congruente con la tabla 1.



Figura 1. Posición de las granulometrías y los testigos de carbón (ver aptdo.4.1)



Por otra parte, el material aluvial del cauce de la riera de Arbúcies, uno de los afluentes que aporta mayor

volumen de sedimento al río Tordera, en el lugar de la estación de aforos de la Agència (EA56) cercano a

la desembocadura en el Tordera, tiene la siguiente granulometría(2) (3) (4):

Tabla 2 Lugar Peso tot. (kg) D16 (mm) D50 (mm) D84 (mm) Dm (mm) h r. Arbúcies 35,0 0,41 2,2 21 12,4 es decir, de nuevo en el dominio de las arenas gruesas y gravas finas. La desembocadura de la riera de

Arbúcies se encuentra en la coordenada 20790 (≈ km.21).

3.2 Tramo medio

Por otra parte, como parte del presente trabajo se ha realizado el muestreo granulométrico del tramo

medio del río Tordera, entre Sant Celoni y Hostalric, que no era conocido por los trabajos anteriores.

Para ello, en primer lugar se visitó todo el tramo el día 17-IV-02, tratando de acceder al río siempre que

fuera posible. Se seleccionaron 6 lugares representativos en los que se han hecho dos tomas de muestras

en los días 29 y 30 de mayo de 2002: en primer lugar un muestreo superficial por el método de conteo (o

método de Wolman(31)), para determinar las características de la coraza (presente en todos los puntos,

excepto el último, en Hostalric), y en segundo lugar un muestreo volumétrico del material que se

encuentra bajo la superficie, tamizado en laboratorio. Todo el trabajo desde la selección de los sitios ha

corrido a cargo del grupo de la UdLl.

El peso total de las muestras bajo la superficie y el número total de partículas en el muestreo por conteo

aseguran la fiabilidad del trabajo. El tamizado de la primera se hace con 14 tamices hasta 90.5 mm y el

tratamiento de las partículas contadas se hace clasificándolas en 10 clases de tamaños, desde 5.6 mm a

181 mm.

Los resultados expresados en milímetros para el tramo medio de Sant Celoni a Hostalric se presentan en

la tabla 3. Los valores de los muestreos volumétricos bajo la superficie, llamados inferiores o sub-

superficiales, se señalan en la tabla con la abreviatura sub. En el caso de Hostalric existe un solo material

muestreado volumétricamente.

Tabla 3 Lugar Coord. Muestra (kg) (nº) D16 D50 D84 D90 Dm i St.Celoni 34825 superficial 400 p. 23,0 41,4 70,9 81,4 55,7 “ St.Celoni “ sub 70 kg 0,89 6,15 34,5 43,9 18,2 j Carburos 30770 superficial 400 p. 16,0 27,6 54,6 67,6 42,2 “ Carburos “ sub 50 kg 1,15 8,12 36,4 46,3 19,9 k Gaseoducto 27432 superficial 400 p. 17,7 34,2 79,7 96,3 53,9 “ Gaseoducto “ sub 50 kg 0,98 6,65 31,6 43,5 17,8 l 2 puentes 25585 superficia l 400 p. 19,0 34,5 62,2 70,8 47,3 “ 2 puentes “ sub 60 kg 0,69 7,77 45,7 57,6 22,5 m Gorg 1 22357 superficia l 293 p. 15,8 29,1 53,0 62,4 56,9 “ Gorg 2 “ superficial 300 p. 11,6 20,6 34,9 39,6 27,5 “ Gorg 2 “ sub 15 kg 0,68 2,15 5,62 8,89 5,36 n Hostalric 18160 sub 50 kg 0,46 1,22 6,58 16,9 5,64

Además de los parámetros de las tablas anteriores (con el mismo significado que en aquéllas) se incluye

en ésta el tamaño D90 tal que un 90% del material es más fino. El tamaño D90 se usa en la expresión de

Strickler (para el coeficiente de rugosidad de Manning) en la forma n= (D90 (m))1/6/ 26, que nos parece

interesante cuando la información granulométrica es fiable y la granulometría extendida. De lo contrario,

con información escasa o bien con granulometría relativamente más uniforme, sería preferible el uso de

la expresión análoga con D50, es decir n= (D50 (m))1/6/ 21. En la quinta columna, “p.” significa el

número de partículas del muestreo superficial; de lo contrario se trata del peso en kilogramos de la

muestra volumétrica. En todas las tablas de este apartado, Dm significa el diámetro medio (media

aritmética). Los valores del diámetro medio calculados como media geométrica, más interesantes cuando

el material tiene una granulometría extendida, son prácticamente iguales a los de la tabla.

En los tres primeros lugares de muestreo se tomó el material de una barra central o lateral dentro del

cauce principal (en terminología geomorfológica bankfull). El lugar de Sant Celoni se encuentra justo

aguas abajo de la estación de aforos de la Agència (EA15). El segundo lugar corresponde a la fábrica

Prodesfarma-Carburos metálicos. El tercero es una zona con erosión de margen, que ha llegado a

amenazar a un gaseoducto. Los siguientes dos lugares de muestreo se caracterizan por ser zonas muy

anchas con grandes depósitos. En el llamado dos puentes se tomó el material de una barra central fuera

del cauce principal. En el Gorg del Perxistó se tomó el material de dos barras laterales distintas, una

fuera y otra dentro del cauce principal (denominadas 1 y 2 en la tabla).



Lo más destacado en este tabla es que los tamaños característicos hasta Hostalric corresponden a un

material de tipo grava media o gruesa, acorazada. Este material se convierte en poca distancia en una

grava fina o arena gruesa, tal como la del tramo bajo del río. Esta transformación ya ha ocurrido en

Hostalric (coord. 18160) en donde el material es incluso más fino que aguas abajo (Can Simó, Tordera y

Blanes), pero no ha ocurrido todavía en el Gorg (Gorg del Perxistó, coord. 22357) en donde se diferencia

un material superficial más grueso. También aguas arriba de Hostalric, el material que aporta la riera de

Arbúcies (coord. 20790) es fino. Podemos afirmar (basándonos en observaciones) que también la riera de

Santa Coloma (que desembocada en la coordenada 16260) aporta material fino. Por ello, en líneas

generales podríamos concluir que la transformación granulométrica coincide aproximadamente con la

desembocadura de la riera de Arbúcies. Hay que destacar que este afluente presenta un transporte sólido

muy cuantioso (2) (3) (4) , que se hace evidente en los depósitos a modo de delta que forma en su

confluencia con el Tordera.

3.3 Resumen y discusión

En resumen se presenta la siguiente tabla con las coordenadas (medidas desde el mar) y el tamaño D50 en

milímetros:

Tabla 4 Coord 34825 30770 27432 25585 22357 18160 14800 8580 2650 D50, superfic. 41,4 27,6 34,2 34,5 29,1/20,6

D50, sub 6,15 8,12 6,65 7,77 2,15 1,22 3,21 2,22 1,60

Obsérvese que en las cuatro secciones superiores el cauce está acorazado, la capa superficial son gravas

gruesas y la capa inferior gravas finas. Entre esas cuatro secciones no podría distinguirse una diferencia

significativa de tamaños ni en una ni en otra capa. Obsérvese en cambio la disminución de ambos

tamaños en la siguiente sección (sobre todo el sub-superficial). Esta disminución se puede considerar una

transición al cambio de tamaño medio tan notable que se observa en Hostalric (coordenada 18160). Este

cambio vendría anunciado por el material sub-superficial de parecido tamaño en la sección de transición

y también estaría relacionado con la aportación de la riera de Arbúcies (D50=2.2 mm en la coord.

20790).

El cociente de las dos últimas filas de la tabla 4, es decir D50, superfic. / D50, sub es una medida del grado

de acorazamiento del lecho, que es máximo en la coord. 22357 donde vale 11.6, mientras oscila entre 3.4

y 6.7 aguas arriba de esa sección. En dicha sección de transición es por tanto donde la “segregación” de

tamaños es mayor. Probablemente, a continuación la incorporación del material de la riera de Arbúcies

cambiaría de tal manera las proporciones entre uno y otro tipo de material (a favor del último) que

desaparecería la continuidad de la coraza.

Para evaluar la uniformidad del material (y así tener también un criterio sobre la expresión de Strickler),

se puede usar el parámetro σ = √ (D84/D16) , que a lo largo del río tiene los siguientes valores:

Tabla 5

Coord 34825 30770 27432 25585 22357 18160 14800 8580 2650 σ,superfic. 1,76 1,85 2,12 1,81 1,83 / 1,73

σ, sub 6,23 5,63 5,68 8,14 2,87 3,78 3,85 4,24 4,30

Si σ < 3, la granulometría se pude calificar como uniforme, mientras que si σ > 3 se puede calificar

como extendida y por ello susceptible de acorazamiento. Obsérvese que la coraza superficial es

francamente uniforme. Las gravas finas (material sub-superficial del tramo superior) tienen una

granulometría relativamente extendida. Las arenas gruesas (o gravas muy finas) del tramo inferior son

solamente algo más uniformes que las anteriores, por lo que no se podría descartar su acorazamiento. En

la sección de transición, el material subsuperficial es ya tan uniforme como el del tramo inferior.

4. ESTUDIO DE LA EROSIÓN GENERAL TRANSITORIA

La erosión transitoria es el descenso del fondo de un río durante la fase ascendente de una crecida, al que

sigue una recuperación o ascenso del fondo durante la fase descendente de la crecida. Este fenómeno es

uno de los mecanismos fundamentales de movilidad del fondo de un río aluvial. El objetivo del análisis

es determinar la magnitud de este fenómeno en el tramo bajo del río Tordera (desde Hostalric al mar) y

elegir un método de cálculo para ser aplicado posteriormente a las avenidas de proyecto. El análisis se

basa en datos de campo. Además de la erosión transitoria, esta parte del estudio ofrece resultados



interesantes sobre las formas de fondo en el tramo bajo del Tordera. El estudio se concentra en el tramo

bajo del río porque es allí donde se encuentran las infraestructuras de medida.

4.1 Descripción de las infraestructuras de campo:

Los datos de campo que se usan en este estudio provienen de dos instalaciones o infraestructuras

totalmente diferentes:

1. Testigos de carbón colocados en el lecho del tramo bajo del río Tordera.

2. Estaciones de aforo de Can Simó (EA89) y Can Serra (EA62) de la Agència.

Con respecto a los datos del primer tipo, los días 18 al 20 de junio de 1997 el grupo de la UPC, en el

marco de un proyecto de investigación, instaló unos testigos de carbón en 5 secciones del río,

concretamente: 1) aguas arriba y 2) aguas abajo de la estación de aforos de Can Simó (Fogars de

Tordera), 3) junto a la estación de aforos de Can Serra, 4) aguas arriba del puente de la carretera N-II

(Tordera) y finalmente 5) a unos 1300 m aguas abajo de este puente (secciones señaladas y numeradas en

la fig.1). La localización exacta de estos testigos y todos los detalles del trabajo se encuentran en (26). La

altura de la columna de carbón que eventualmente haya desaparecido tras el paso de una crecida se

determina excavando el lecho hasta encontrar el carbón y usando topografía para registrar su cota. La

parte de columna desaparecida fue sustituida por el material aluvial del río durante el paso de la crecida e

indica por tanto la magnitud de la erosión general transitoria máxima(23). Posteriormente hay que reponer

la columna de carbón perdida hasta la cota del lecho. La diferencia entre la cota del lecho antes de la

crecida y la cota del carbón encontrada tras la crecida es dicha erosión.

Con respecto a los datos del segundo tipo, debemos señalar que Can Serra es una estación de aforos sin

estructura hidráulica alguna, en lecho móvil y donde el material aluvial es esencialmente arenoso

(aptdo.3.1). En ella, se registra el nivel de agua por medio de un limnígrafo de boya, cuyas bandas se

retiran semanalmente. A principios de los años 90 se construyó la estación de Can Simó, como

alternativa a la anterior. Can Simó se encuentra aguas arriba de Can Serra, pero muy cerca de ella, a unos

3 km de distancia. Las cuencas de una y otra estación (14) son 790 km2 y 802 km2, es decir sólo se

diferencian en un 1.5%. La pendiente media del río es aproximadamente la misma.

Can Simó tiene una estructura hidráulica consistente en una solera con cuatro niveles distintos (fig.2).

Desde 1994 aproximadamente los datos de nivel en la estación se registran automáticamente dentro del

Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH). Desde su construcción se ha apreciado un claro

proceso de erosión general y local al pie de la estructura (de interés para el aptdo.5). Aparte del problema

de estabilidad estructural que ocasiona este proceso de erosión, debe considerarse que bajo la solera de la

estación pasa por filtración un cierto caudal de agua, que impide la medida precisa de los caudales

“normales” del río, especialmente los de aguas bajas. Sin embargo, en avenidas el error de la medida por

esta causa se considera despreciable.

Figura 2. Estación de aforos de Can Simó (vista desde aguas arriba). Figura del SAIH facilitada por la

Agència



4.2 Descripción de los datos de campo

Los días 8 al 10 de junio de 1999, dos años después de su instalación, se realizó la primera campaña

topográfica de localización de los testigos de carbón. Los datos de la sección 3 no se pudieron obtener

con rigor por la pérdida de un mojón (punto de referencia topográfico), pero sí los de las demás

secciones. Del conjunto de los datos, se puede decir que sólo la primera sección (aguas arriba de la

estación de aforos de Can Simó, coincidiendo con la curva del río) había tenido una erosión general

transitoria apreciable, de 69, 67, 40 y 72 cm en los 4 testigos colocados en ella. En las mismas fechas se

repusieron las columnas de carbón hasta la superficie del lecho.

Los días 23 al 24 de julio de 2002, tres años después de la primera campaña, durante el desarrollo del

presente estudio, se ha realizado la segunda campaña topográfica de localización de los testigos de

carbón. Los datos de la sección 3 no se han podido obtener. En la primera sección es de nuevo donde se

han encontrado las erosiones transitorias más importantes de 103, 106, 78 y 18 cm en sus 4 testigos. Se

repusieron hasta el lecho todas las columnas de carbón halladas. Los datos completos se presentan en el

aptdo.4.4.

Los datos de la estación de Can Simó se han revisado con el objetivo de identificar los sucesos de crecida

más importantes desde 1994 hasta hoy. El dato buscado es el caudal máximo de las crecidas, pues se

supone que la erosión máxima corresponde a la punta de la avenida. Las mayores crecidas, expresadas en

altura de agua y caudal, en Can Simó han sido (datos de la Agència, pendientes de contrastación y

publicación):

Tabla 6

Fecha Altura medida en Can Simó (m)

Caudal (m3/s) en Can Simó, calculado aptdo.4.3

Altura medida en Can Serra (m)

10-X-1994 1,54 175 3,20 30-I-1996 1,94 308 4,35 8-XII-1996 1,52 171 2,68 16-I-2001 1,64 206 3,35 8-V-2002 1,48 158 2,49

Con respecto a los testigos de carbón, entre junio de 1997 (instalación) y junio de 1999 (1ª campaña) el

máximo nivel y el máximo caudal circulante por Can Simó fueron solamente 1.13 m y 77 m3/s el 18 de

diciembre de 1997. La erosión encontrada, que como se ha dicho fue irrelevante en 4 de las 5 secciones y

del orden de 40-70 cm en una sección, se debe relacionar con este caudal. En cuanto a la segunda

campaña, es de destacar que sí ha ocurrido un suceso más importante, el del 16 de enero de 2001, con el

que se deben relacionar las erosiones transitorias encontradas, incluso mayores de 1 m como se ha

indicado. Durante el desarrollo de este trabajo ha ocurrido otra crecida de un orden de magnitud

semejante: la del 8 de mayo de 2002, que de todos modos es la menor de las 5 crecidas.

En cuanto a Can Serra se han encontrado en forma digital los datos de las tres primeras crecidas de la

tabla 6 (que fueron digitalizados a partir de las bandas limnigráficas) y en forma de banda los datos de la

cuarta. Los datos de la quinta crecida, en Can Simó y Can Serra, son ambos bandas limnigráficas. Como

se ve, los sucesos de enero de 1996 y enero de 2001 son también en Can Serra los más importantes.

Asimismo, los sucesos se clasifican de mayor a menor en el mismo orden en una y otra estación.

4.3 Discusión de los datos de niveles y caudales

Los datos de ambas estaciones de aforo son los niveles alcanzados por el agua. Estos datos se pueden

transformar en caudales con cierta confianza sólo en la estación de Can Simó, gracias a estar dotada de

una estructura hidráulica. Para el análisis de la movilidad del lecho, que necesita conocer con exactitud el

caudal, es preciso asegurarse de la calidad de esta transformación de nivel a caudal.

Por ello se ha tomado la geometría de la estación (fig.2) y se han aplicado los conocimientos existentes

sobre estructuras de medida del caudal (1), (5). La obra de la estación se puede describir como un vertedero

rectangular de pared gruesa, sin sobresalir de la cota del cauce. Por ello, la hipótesis de que se produce

calado crítico sobre la solera de la estación es razonable. Sabiendo que el nivel medido H (en metros)

corresponde a este calado, la ecuación de desagüe más apropiada para la estación es:

Q=3.13 ( 5 H3/2 +18 (H-0.435)3/2 +24 (H-0.735)3/2 +24 (H-1.05)3/2 )



donde Q viene dado en m3/s y pueden verse las longitudes y cotas medias de los 4 escalones en los 4

sumandos de la ecuación. En la obtención de esta ecuación se supone que no existe transferencia lateral

de caudal entre los distintos niveles o escalones de la solera y que una sola cota media representa cada

escalón, precisamente el sustraendo en los paréntesis.

Es interesante señalar que, por razones de teoría de flujo en lámina libre, es virtualmente imposible un

coeficiente de desagüe mayor que 3.13 (igual a g1/2, donde g es la aceleración de la gravedad), valor

utilizado en la ecuación. Por otro lado, la curva de gastos usada por la Agència en la transformación de

nivel en caudal es muy semejante (casi coincidente) con la anterior. Finalmente, creemos que el caudal

que deja de medirse en la estación debido al flujo subterráneo es despreciable en el caso de avenidas

como las de la tabla del apartado anterior. En conclusión, a nuestro entender los hidrogramas en la

estación de Can Simó, obtenidos como transformación de los limnigramas usando esta ecuación (o la

curva de gastos usada por la Agència), son suficientemente buenos para los análisis que siguen. En todo

caso, el error que se cometa parece que iría en el sentido de que el caudal real fuera ligeramente menor

que el calculado, debido a que el coeficiente 3.13 es el máximo posible en este tipo de estructura.

Los datos de nivel en la estación de Can Serra pueden considerarse buenos, dada la calidad de los

instrumentos. La dificultad de estos datos es el cero de referencia. El tramo en donde se encuentra Can

Serra ha sufrido un proceso de erosión general a largo plazo, que es objeto de estudio en el aptdo.5.

Como prueba de este descenso general en todo el tramo, se puede citar la erosión al pie de la estación de

Can Simó.

Otra prueba del mismo fenómeno es la altura registrada cuando el río está prácticamente seco. En el año

2002 esta altura es 0.60 m en la escala limnimétrica de la estación. Lo mismo se ve en las bandas del año

2001. Sin embargo, los técnicos del SAIH de la Agència usan una curva de gastos en la que el caudal

cero corresponde a un nivel de 1.17 m, curva datada en 1986. Creemos que este descenso de 57 cm es

real en el periodo de 16 años abarcado por estos datos. Como confirmación parcial, los limnigramas de

enero de 1996 indican largos periodos de nivel constante al término de típicas curvas de agotamiento

(señal de río seco), con valor 0.80 m de altura. Estos tres datos (en 1986, 1996 y 2002) se ajustan por una

recta, como si el descenso hubiera sido regular a lo largo de estos 16 años.

Para mayor seguridad, el día 30 de agosto de 2002 se ha realizado una comprobación topográfica en la

estación. Se ha verificado que el fondo del cauce corresponde a la cota 0.60 en la escala metálica de la

estación, que los instrumentos miden bien y que la banda registra correctamente dicho nivel y sus

variaciones. En definitiva, el valor de 0.60 m debe descontarse en la columna de niveles de Can Serra de

la tabla 6 para los sucesos recientes (2001 y 2002) y las cantidades correspondientes en los sucesos

menos recientes.

La curva de gastos usada por la Agència para obtener caudales en Can Serra no puede considerarse

buena. Ignoramos como se ha deducido esa ecuación. En lo que sigue no se usará. Ofrece unos caudales

punta de 412 m3/s y 842 m3/s para los dos primeros sucesos de la tabla 6, es decir unas 2.5 veces mayor

que el caudal en la cercana estación de Can Simó, cifra totalmente injustificada dado el mínimo aumento

del área de cuenca (en el aptdo.4.5 se hará incluso la hipótesis de que los caudales de Can Simó y Can

Serra son iguales). En conclusión, los caudales en este estudio son únicamente los de Can Simó.

4.4 Análisis de los datos de los testigos de carbón

El caudal máximo en el periodo entre junio-97 y junio-99, de 77 m3 /s, y el máximo del periodo de junio-

99 a julio-02, de 206 m3/s, se utilizan para deducir la erosión transitoria por distintos métodos y poderla

comparar con la medida en el campo. Estos métodos se encuentran revisados en (29) y consisten en

comparar la velocidad media del flujo con una velocidad de equilibrio del fondo en presencia de

transporte sólido. Si la primera es mayor que la segunda, el fondo desciende tanto como sea necesario

para igualarlas, ya que el significado de “equilibrio” es el de un flujo que mantiene el fondo en una

posición fija (es decir es incapaz de seguir causando erosión del fondo). Entre los distintos métodos

revisados, elegimos(29) (24) el de Lischtvan-Lebediev, que puede resumirse en la siguiente expresión:

y´ (m) = 0.333 q (m2/s)0.710 D (m) -0.199

donde y´ es el calado erosionado, q el caudal unitario (velocidad por calado, o bien caudal total divid ido

por anchura) y D el tamaño de grano característico (aquí usamos D50). La erosión es el calado erosionado

menos el calado inicial, e = y´-y.



También usamos un segundo método, llamado “de velocidad crítica y agua clara”(23), más apropiado en

principio para cauces de gravas, que consiste en suponer que la velocidad de equilibrio es igual a la

velocidad de principio del movimiento, como si no hubiera transporte sólido. El principio del

movimiento es también llamado condición crítica del fondo y el hecho de suponer que no hay transporte

sólido se conoce como hipótesis de agua clara; de ahí el nombre del método. Este método se puede

resumir en la fórmula siguiente para la velocidad crítica:

v cr (m/s) = 21 (Rh/D50) 1/6 (0.0924 D84 (m))1/2

donde Rh es el radio hidráulico.

Para aplicar las fórmulas, se toman los perfiles transversales de las secciones donde se encuentran las

columnas de carbón, levantados en 1997 y contenidos en (26). Se usa la fórmula de Manning para obtener

el calado inicial (y) y de ahí el radio hidráulico Rh, con un valor del coeficiente de rugosidad de Manning

de n=0.042, obtenido en el aptdo.4.5, y una pendiente tomada del aptdo.5.4 (se simplifica el perfil

longitudinal del río, resultando una pendiente de 0.319% para la sección primera y la segunda, que se

encuentran alrededor de Can Simó y 0.240% para todas las demás). Los datos granulométricos proceden

del apartado anterior

El caudal circulante se supone en todas las secciones igual, es decir 77 m3/s para el primer periodo y 206

m3/s para el segundo. Las cinco secciones con columnas de carbón se encuentran entre la estación de Can

Simó y el mar, es decir entre puntos con áreas de cuenca de 790 km2 (Can Simó, aptdo.4.1) y 894 km2

(desembocadura(14)). A pesar del pequeño incremento de área entre unas y otras secciones, la hipótesis de

un caudal constante es criticable, pero en el sentido contrario al que se deduciría del aumento del área.

En efecto, es conocido que el tramo bajo del río Tordera es muy permeable y alimenta un acuífero

sometido a una fuerte demanda (los niveles estivales de este acuífero han ido descendiendo a lo largo de

los años). El flujo del río puede ser importante en Can Simó pero llegar a ser nulo antes de la

desembocadura por filtración del agua a través del cauce.

Se ha llegado a observar (28) que una crecida con caudal punta de 90 m3/s registrado en Can Simó y

duración de 12 horas no ha llegado al mar. Este podría ser, sin embargo, un caso extremo. Con caudales

menores, el mismo hecho es típico. Por el contrario, la crecida ocurrida durante el desarrollo de este

trabajo, el 8 de mayo de 2002 con caudal punta de 158 m3 /s en Can Simó (aptdo.4.2) ha dado la

oportunidad de estudiar su propagación y efectos: llegó al mar, abriendo y movilizando la barra de la

desembocadura (una crecida menor en abril de 2002 ya consiguió abrir la barra al llegar al mar).

Atendiendo a estos hechos, la hipótesis de igual caudal en todas las secciones sería muy criticable en el

periodo 97-99 ya que el máximo caudal fue 77 m3/s y la misma hipótesis en el periodo 99-02 sería menos

criticable (máximo caudal 206 m3/s).

La crítica afecta lógicamente más a las secciones más alejadas de Can Simó. Para las secciones 1 y 2 (en

las inmediaciones de Can Simó, coordenada 14800) la hipótesis no admite crítica en ningún periodo

porque el caudal es el medido en la propia estación, en la sección 3 en Can Serra (coordenada 10285) la

hipótesis la consideramos aceptable y peor en las secciones 4 (coord. 7070) y 5 (coord. 5895, ver

aptdo.3.1). Como se ha dicho antes, el mar es la coordenada 0 (ver fig.1).

Los datos completos de campo se resumen en la tabla 7, donde se anotan los valores de erosión general

transitoria en metros, medidos como la diferencia entre la cota del cauce al principio del periodo y la cota

a que se ha encontrado el carbón al final del periodo. La excepción es la última sección (5ª sección), en la

que se ha encontrado que en 1997-99 se produjo un descenso general de medio metro no recuperado en

el mismo periodo (es decir permanente o aparentemente irreversible). Sin embargo, se produjo una

recuperación parcial en 1999-02 con un ascenso del orden de 25 cm. Pensamos a partir de observaciones

in situ que el descenso de 50 cm fue debido a obras o extracción de áridos y que el ascenso posterior es

señal de su relleno de forma natural. Debido a ello, en esta sección medimos la erosión general

transitoria como la diferencia entre la cota del cauce al final del periodo y la cota a que se ha encontrado

el carbón también al final del periodo.

En las figuras 3, 4, 5 y 6 se representan las secciones con carbón. Se dibujan los perfiles topográficos en

1997, 1999 y 2002 y la altura de columna de carbón que ha desaparecido en cada uno de los dos

periodos. La nomenclatura de puntos y secciones relaciona las figuras 3-6 con la tabla 7 y con la fig.1.

La aplicación de los métodos anteriores de cálculo de la erosión general transitoria, en comparación con

los datos de campo resulta (Tabla 7):



a)

-3.50

-3.25

-3.00

-2.75

-2.50

-2.25

-2.00

-1.75

-1.5001020304050607080

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-97 jun-99 carbón nivel avenida

b)

-4.25-4.00-3.75-3.50-3.25-3.00-2.75-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50-1.25-1.00

01020304050607080

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-99 jul-02 carbón Nivel en avenida

Figura 3. Perfiles transversales de la sección 1 al inicio y final del periodo (a) Jun97-Jun99 y (b) Jun99-Jul02. Se dibuja la superficie libre del agua calculada aproximadamente desde la condición de contorno de la estación de aforos de Can Simó para la máxima avenida de cada periodo. Cotas relativas al punto de estacionamiento topográfico.

a)

-5.00-4.75-4.50-4.25-4.00-3.75-3.50-3.25-3.00-2.75-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50

01020304050607080

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-97 jun-99 carbón Solera Can Simó

b)

-5.50-5.25-5.00-4.75-4.50-4.25-4.00-3.75-3.50-3.25-3.00-2.75-2.50-2.25-2.00-1.75-1.50

01020304050607080

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-99 jul-02 carbón Solera Can Simó

Figura 4. Perfiles transversales de la sección 2 al inicio y final del periodo (a) Jun97-Jun99 y (b) Jun99-Jul02. Se dibuja la solera de la estación de aforos de Can Simó, según topografía de agosto de 2002. Cotas relativas al punto de estacionamiento topográfico.



a)

-5.50

-5.00

-4.50

-4.00

-3.50

-3.00

-2.500255075100125150175

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-97 jun-99 carbón

b)

-5.50

-5.00

-4.50

-4.00

-3.50

-3.00

-2.500255075100125150175

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-99 jul-02 carbón

Figura 5. Perfiles transversales de la sección 4 al inicio y final del periodo (a) Jun97-Jun99 y (b) Jun99-Jul02. Cotas relativas al punto de estacionamiento topográfico.

a)

-4.50

-4.25

-4.00

-3.75

-3.50

-3.25

-3.00

-2.75

-2.500255075100125150175

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-97 jun-99 carbón

b)

-4.50

-4.25

-4.00

-3.75

-3.50

-3.25

-3.00

-2.75

-2.500255075100125150175

Distancia (m)

Cot

a (m

)

jun-99 jul-02 carbón

Figura 6. Perfiles transversales de la sección 5 al inicio y final del periodo (a) Jun97-Jun99 y (b) Jun99-Jul02. Obsérvese el descenso general de medio metro (por obras) en el bienio 97-99. Cotas relativas al punto de estacionamiento topográfico.



Tabla 7 Lugar

sección punto Erosión 97-99

Lischtvan-Lebediev

vel.cr.y agua clara

Erosión 99-02

Lischtvan-Lebediev

vel.cr.y agua clara

1 0,69 1,03 2 0,67 1,06 3 0,40 0,78

1

4 0,72

0,19 0

0,18

0,58 0

1 0,16 0,63 2 2 0,14

0,22 0 0,15

0,60 0

3 ≈ 0 0 0 ¿? 0,22 0 1 0 0,06 2 0,10 0,03

4

3 - 0,07 0

0,20 0,23 0

1 0,29 0,52 2 0,18 0,64 5

3 0,49 0,13 0

0,52 0,45 0,16

En la tabla hay un solo valor calculado para todos los puntos de una sección, cada uno de los cuales es

una columna de carbón, porque no tenemos datos de campo de la distribución transversal del caudal

unitario (o de la distribución de las velocidades) en las crecidas, sino sólo del caudal total.

Obsérvese que las erosiones medidas en el segundo periodo son mayores que las del primero y que se

mantienen en el mismo orden de mayor a menor, entre distintas secciones, en ambos periodos. El método

de Lischtvan-Lebediev mantiene también un orden de mayor a menor consistente entre uno y otro

periodo, pero con este mé todo las secciones 1 y 2 tienen aproximadamente la misma erosión, incluso la 2

algo más de erosión que la 1, mientras que en la realidad ocurre al revés. Pensamos que la razón de este

hecho es la curvatura en planta existente en la sección 1 y no en la 2 (ver aptdo.7). La sección 4 también

se encuentra en curva, si bien de radio mayor y sobretodo con una anchura mucho mayor (ver fig.3-6).

Los efectos de la curvatura y la anchura son opuestos, de modo que podrían compensarse en la sección 4.

Salvando la contribución de la curvatura en la sección 1, puede considerarse que el método de Lischtvan-

Lebediev ofrece pronósticos de erosión general transitoria bastante correctos.

El método de velocidad crítica y agua clara daría siempre resultado nulo, excepto en un caso (gracias a

que el material se hace más fino en la sección 5, ver tabla 1, punto f) Por tanto, el método queda por

debajo de la realidad y no sería aplicable a un río como el Tordera. Las secciones más fiables (1 y 2)

apoyan estas conclusiones.

4.5 Análisis de los datos en la estación de Can Serra: formas de fondo

El objetivo de este análisis es deducir la erosión general en la sección de la estación de Can Serra, a

partir de los datos de nivel y de caudal en el río Tordera en los episodios seleccionados del periodo 1994-

2002. Nótese que Can Serra es la sección número 3 de los testigos de carbón, donde no se ha podido

obtener la información de la erosión transitoria por la pérdida de un mojón (aptdo.4.1 y 4.2). Como se

verá, los resultados dan información sobre otro aspecto de la dinámica de un lecho móvil: las formas de

fondo.

El análisis se basa en suponer que el caudal medido en Can Simó es el mismo que el que circula poco

más tarde por Can Serra. Por tanto se supone: 1) que no hay aportaciones intermedias entre una y otra

estación (recuérdese la escasísima diferencia en cuenca vertiente); 2) que no hay laminación apreciable

entre una y otra estación (lo que exige que no haya desbordamiento y ocupación de la llanura de

inundación, cosa que ocurre en todos los sucesos analizados), es decir se desprecia la eventual

disminución del pico de caudal que se obtendría con métodos de propagación de avenidas y 3) que no

hay infiltración apreciable en el cauce entre una y otra estación. Esta última hipótesis es quizá la más

difícil de admitir conociendo el carácter muy permeable del lecho aluvial. En el apartado anterior hemos

justificado por qué esta hipótesis la consideramos aceptable, tanto más cuanto mayor sea el caudal de la

avenida.

Se admite, pues, que el hidrograma de Can Simó es el mismo de Can Serra con la debida traslación

temporal. Como la medida del caudal en Can Simó se ha considerado buena (aptdo.4.3), contamos en

definitiva con un buen hidrograma en Can Serra. Al realizar esta traslación temporal se hace

implícitamente la hipótesis de que el máximo caudal y el máximo nivel ocurren en el mismo instante en

cada estación (coincide el instante de uno y otro máximo en cada estación), pero lógicamente algo más

tarde en Can Serra. No es difícil aceptar esta hipótesis en Can Simó donde una ecuación biunívoca

(aptdo.4.3) vincula nivel y caudal en la estructura hidráulica. En Can Serra la misma hipótesis significa

despreciar el efecto no permanente (llamado histéresis) en la función caudal-nivel.

Al conocer el caudal y el calado a lo largo de una crecida en Can Serra (hidrograma y limnigrama), se

deduce por cálculo el valor del coeficiente de rugosidad de Manning, que llamaremos “observado”, a lo



largo del tiempo. En este cálculo se emplea la fórmula de Manning y un valor invariable de la pendiente

(0.240%, como antes). Como referencia, el valor de la rugosidad debida al grano (fórmula de Strickler)

es n0=0.019 en la sección de Can Serra. Si el calado en Can Serra fuera menor que el explicable por la

fórmula de Manning con n0=0.019, sería necesario suponer que simultáneamente existiría un descenso

del fondo (erosión general transitoria) que contribuíría a dar más área de flujo; este hecho se manifestaría

en valores “observados” de n bajos, menores que n0. Si, por el contrario, el calado en Can Serra fuera

mayor que el explicable por la fórmula con n0=0.019, sería necesario suponer la presencia de formas de

fondo que incrementan la rugosidad; esto se manifestaría en valores de n altos, mayores que n0.

El suceso del 16-I-2001 se considera el más preciso porque se conoce bien el cero de niveles: 0.60 m en

la escala limnimétrica. La traslación temporal se efectúa simplemente llevando a coincidir los picos del

hidrograma y el limnigrama (el reloj del limnígrafo de Can Serra o el de Can Simó pueden tener

desajustes); en esta operación el suceso del 16-I-2001 es muy conveniente porque la forma de los

diagramas es muy aguda (fig.7). Los siguientes dos sucesos en orden de magnitud (10-X-94 y 30-I-96) se

estudian a continuación. Para el segundo se sabe que el cero se encuentra en 0.80 m en la escala

limnimétrica. Para el primero se supone que el cero se encuentra en la posición media entre 1.17 m y

0.60 m, como si el descenso hubiera sido uniforme en los últimos 16 años. La traslación temporal se hace

del mismo modo. Finalmente se estudia el suceso más reciente, que también se considera preciso por

conocerse el cero de niveles (el 17 de abril de 2002 se ha visitado la estación de Can Serra para verificar

este aspecto y el 30 de agosto se ha vuelto a verificar mediante topografía).

Las figuras 7, 8, 9 y 10 son los resultados del cálculo. Se representan en una sola figura temporal los

limnigramas en Can Simó y Can Serra, que son ambos medidas de campo en dichas estaciones de aforo,

y el valor deducido del coeficiente de rugosidad de Manning (n), comparado con el valor de la rugosidad

debida al grano (n0=0.019). Se ha usado para ello el perfil transversal de (26) y solamente los caudales que

mojan toda la sección. El limnigrama de Can Simó se dibuja antes de la traslación temporal. El diagrama

del coeficiente n de Manning está en sincronía con el limnigrama en Can Serra.

El suceso del 16-I-2001 (fig.7) es el que da resultados más claros. La rugosidad n se encuentra siempre

muy por encima de 0.019, con valor promedio de 0.042 y máximo de 0.055. Se observa también una

correspondencia entre las fases de la crecida y las fases de la variación de n: subida rápida y descenso

suave.

Crecida del 16-I-2001

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200t (h)

H (m

)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

rugo

sida

d, n

Can Simó

Can Serran0

n

Figura 7. Niveles de lámina de agua y rugosidad (n) en la crecida del 16-I-2001. El cero temporal son

las cero horas del 14 de enero.

El suceso del 10-X-1994 (fig.8), siendo de una magnitud parecida al anterior y de más duración, da

resultados más irregulares. El valor medio de n es 0.036 y el máximo 0.062. La irregularidad de los dos

diagramas de nivel y caudal y la dificultad en la traslación temporal, debido a que el limnigrama en Can

Simó carece de un pico marcado, pueden contribuir a la irregularidad final en el coeficiente n. La

tendencia al descenso del valor de n con el paso del tiempo puede estar indicando una erosión del fondo

al final de la crecida.

El suceso del 30-I-1996 (fig.9) de magnitud considerablemente mayor pero corta duración, muy irregular

y también con dificultad en la traslación (que además por algún error en los relojes es una traslación

“invertida”) da la mayor irregularidad en n, con valor medio de 0.059 y máximo de 0.090. Este valor

medio nos parece excesivamente elevado. El aumento de n en el descenso de la crecida y su caída



repentina más tarde pueden ser un problema de la traslación temporal o bien señalar fuertes cambios del

estado del lecho (formas de fondo o lecho plano).

Crecida del 10-X-1994

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390

t(h)

H(m

)

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

rugo

sida

d, n

Can Simó

Can Serran0

n

Figura 8. Niveles de lámina de agua y rugosidad (n) en la crecida del 10-X-1994. El cero temporal son las cero horas del 1º de octubre.

Crecida del 30-I-1996

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

690 710 730 750t(h)

H(m

)

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0.24

0.28

0.32

rugo

sida

d, n

Can Serra

Can Simón0

n

Figura 9. Niveles de lámina de agua y rugosidad (n) en la crecida del 30-I-1996. El cero temporal son las cero horas del 1º de enero.

Crecida del 8-V-2002

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90t(h)

H(m

)

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

rugo

sida

d, n

Can Simó

Can Serra n0

n

Figura 10. Niveles de lámina de agua y rugosidad (n) en la crecida del 8-V-2002. El cero temporal son las cero horas del día 7 de mayo.



El suceso del 8-V-2002 (fig.10) es de menor magnitud y con diagramas de nivel y caudal relativamente

menos puntiagudos. El valor medio de n es 0.039 y el máximo 0.053. De nuevo el coeficiente aumenta

en la fase de ascenso de la crecida y disminuye en la fase de descenso. Esta propiedad y el valor medio

muestran un buen acuerdo entre estos resultados y los del 16-I-2001, que dan confianza sobre la calidad

de este análisis. Nótese también un ligero ascenso del coeficiente en el último tramo del descenso, tal

como ocurría también en el suceso anterior.

La conclusión global es que las formas de fondo son muy importantes en el río Tordera. A propósito de

esta conclusión, se ha aplicado el método de Alam y Kennedy de estimación de la rugosidad combinada

de grano y formas de fondo (23) (13) en lechos aluviales. Para el suceso del 16-I-2001 resultaría un

coeficiente 0.042 al principio de la crecida, 0.046 en el pico y 0.044 al final de la crecida, solo

ligeramente menor que los coeficientes observados (cuya media era 0.042). La empresa Sener, S.A. ha

aplicado métodos de cálculo semejantes para obtener coeficientes de rugosidad en el tramo bajo del río,

métodos que quedan contrastados gracias a este análisis.

El valor medio del suceso más fiable (16-I-2001), n=0.042 se ha usado en el apartado anterior para el

análisis de los datos de los testigos de carbón. Obsérvese por otra parte que en el análisis de este apartado

se ha supuesto que el fondo no se erosiona. Si se hubiese rebajado el fondo según el método de

Lischtvan-Lebediev (en una cantidad del orden de 0.22 m como lo señalado en la tabla 7, sección 3, los

coeficientes de rugosidad de Manning necesarios para explicar los niveles de agua en Can Serra habrían

resultado todavía más elevados.

4.6 Discusión de los resultados de erosión general y formas de fondo

La conclusión del aptdo.4.4 es que las erosiones generales transitorias pueden estimarse aceptablemente

con el método de Lischtvan-Lebediev. Para llegar a este resultado se ha supuesto que el coeficiente de

rugosidad de Manning es n=0.042. La conclusión del aptdo.4.5, por su parte, es que las formas de fondo

dan lugar a coeficientes de rugosidad de Manning elevados (media de 0.042, máximo de 0.055, en el

suceso más fiable). Para llegar a este resultado se ha supuesto que el fondo no se erosiona durante la

avenida. En este apartado tratamos de poner de acuerdo estas dos conclusiones.

Una primera observación es que las medidas en los testigos de carbón hacen pensar que también en la

sección de Can Serra, pese a no haberse podido obtener la información de campo, podría haberse perdido

parte de la columna. Parece poco probable que en varias secciones (al menos la 1 y la 2) haya ocurrido

alguna erosión transitoria y no en la sección 3, por efecto del suceso del 16-I-2001.

Se presenta la siguiente paradoja. Si tomamos en cuenta esta erosión transitoria supuesta en Can Serra,

los coeficientes de Manning (según el aptdo.4.5) serían aún mayores y con tales coeficientes el método

de Lischtvan-Lebediev (según el aptdo.4.4) habría dado erosión menor o incluso nula.

Se presenta una paradoja semejante si pensamos en la sucesión temporal de los niveles del agua y del

fondo en avenida. Si pensamos que el máximo nive l de agua coincide en el tiempo con el máximo

descenso del fondo, el coeficiente de rugosidad n en ese instante alcanza su valor máximo de 0.055 para

el cual el método de Lischtvan-Lebediev no predecería correctamente la erosión. Las dos paradojas se

podrían también expresar así:

- Sólo con valores máximos de n (≈ 0.055) se pueden predecir los niveles tan altos en Can Serra a

partir de los caudales. Estos valores de n son posibles cuando existen formas de fondo, pero con ellos

la velocidad resulta insuficiente para predecir la erosión del fondo observada (en realidad estimada en

Can Serra).

- Sólo con valores medios de n (≈ 0.042) se pueden predecir las erosiones observadas (estimadas en

Can Serra) a partir de los caudales, pero con ellos los niveles de agua resultan por debajo de los

medidos.

Una forma de enfocar estas paradojas es el análisis de la fiabilidad de las fuentes de información, que son

tres: los niveles, muy fiables por ser una medida directa (aunque debiéndosele restar la cota del fondo, no

tan fiable); los caudales, fiables gracias a la estación cercana de Can Simó y, finalmente, las erosiones

transitorias máximas del fondo, relativamente fiables pues son una deducción a partir de medidas en

otros lugares. Según esta clasificación en orden de fiabilidad, habría que considerar seguro que el

coeficiente n alcanza valores máximos (0.055), pero en cambio considerar inseguro o dudoso que haya



erosión general transitoria en Can Serra (y por consiguiente también inseguro que esta erosión haya

existido en el resto del río).

Frente a esta conclusión, debemos volver a los datos de los testigos y en particular a la fig.3. En ella

observamos que la pérdida de partes de la columna de carbón no puede explicarse por ejemplo por los

cambios accidentales de posición del cauce principal del río (al menos en el trienio 99-02), sino por un

fenómeno diferente que hizo descender el fondo en toda la sección de una manera general y que

asociamos con el suceso máximo en el periodo (16-I-2001).

Convencidos de que la erosión general transitoria es real, pero que también son reales los valores

máximos del coeficiente de rugosidad y que estos indican la presencia de “grandes” formas de fondo,

pensamos que las paradojas se pueden resolver si la erosión del fondo es el producto del movimiento de

las formas de fondo. El movimiento hacia aguas abajo de las dunas causaría, al paso del valle de la duna

por los puntos de medida (columnas de carbón), una erosión igual a la altura de duna con respecto al

plano de las crestas, o igual a la mitad de la altura de duna con respecto al plano medio del fondo. En la

fig.11 se muestra un esquema para ilustrar la idea.

En caso de grandes dunas se alcanzarían los valores máximos de n que explican los niveles de agua

medidos en la estación. Al mismo tiempo, se producirían a su paso pérdidas de columna de carbón de un

orden de magnitud de 0.1y (la magnitud de las dunas debería estudiarse con más detalle usando

diferentes métodos de la bibliografía). Estos descensos del fondo serían sin embargo escasos comparados

con los medidos (ver de nuevo la fig.3). Por tanto habría que admitir que también el nivel medio del

fondo desciende (además de ondularse), es decir que existe una erosión general. Este hecho exigiría

dunas un poco mayores para alcanzarse los valores de n necesarios según los niveles medidos. Con esta

explicación, creemos que se hace compatible las dos conclusiones de los apartados anteriores.

Se hace notar que si el caudal real en Can Serra hubiera sido menor de lo supuesto, bien porque Can

Simó estima por exceso (ya que el coeficiente de 3.13 en su ecuación de desagüe es el máximo posible,

aptdo.4.3), bien por filtración entre Can Simó y Can Serra, los valores de n obtenidos en el apartado

anterior habrían sido todavía más elevados y la paradoja más acusada.

Fig.11 Esquema de forma del fondo y flujo en una duna, para explicar conjuntamente las informaciones de nivel, caudal y erosión del fondo 4.7 Otros datos históricos

Según documentos antiguos (19) (25) (11), la avenida del 29 de febrero de 1928 provocó la ruina del puente

recientemente construido de la carretera de Madrid a Francia sobre el río Tordera, situado junto al puente

de la actual carretera NII (según (20) habría sido la avenida del 7-I-1930). Este puente estaba formado por

siete tramos de 15 m de luz. La cimentación consistía en pilotes de hormigón armado de 5 m que se

iniciaban 2 m por debajo del fondo del cauce. La ruina del puente se produjo por la socavación creada en

la cimentación de la pila inmediata al estribo izquierdo. En los mismos documentos se lee que la altura

de agua en el río fue 3 m (y la anchura del río era unos 125 m). En un plano del lugar datado en 1934

(fig.12) se ven los restos del puente (distinguiéndose sin embargo 10 vanos) junto al nuevo puente de la

NII. Algunos restos que pueden identificarse con los pilotes se ven todavía hoy, sobresaliendo unos 80

cm de la cota del cauce actual.

De estas informaciones se deducen dos datos utilizables a continuación: 1) con un calado de 3 m, la

erosión general transitoria fue suficiente para derrumbar unos pilotes que empezaban 2 m bajo el cauce

del río; 2) desde poco antes de 1928 a la actualidad el fondo ha descendido aproximadamente

2+0.80=2.80 m en la zona del puente de la carretera NII (dato para el análisis del aptdo. siguiente).

El primer dato se usa del mismo modo que en el apartado 4.4, con los datos granulométricos y de

pendientes de (26) para la zona del puente: D50=2.2 mm, D84=15 mm, i=0.24%, n=0.042. El resultado

según Lischtvan-Lebediev es 1.18 m de erosión transitoria. Si se usara un coeficiente de Manning debido



exclusivamente al grano resultaría según el mismo método 4.90 m. Esta segunda cifra (y no la primera)

parece suficiente para explicar la ruina del puente.

Figura 12. Plano de 1934 con los restos del puente antiguo sobre la N-II

5. ESTUDIO DE LA EROSIÓN GENERAL A LARGO PLAZO

La erosión general a largo plazo es el descenso del fondo del río no en el sentido transitorio sino en el

permanente. Se puede entender como la acumulación de la erosión residual que se produce en una serie

de avenidas a lo largo de los años (es decir, la erosión no recuperada en cada avenida durante el proceso

de descenso y ascenso). Por ello, se llama a largo plazo o también “evolutiva” en el sentido de evolución

en el tiempo. Esta erosión es una manifestación global de la movilidad del fondo de un río. El objetivo

del análisis es constatar las erosiones observadas en el río y pronosticar la futura evolución del fondo. El

objeto principal del análisis es el perfil longitudinal del río, que se analiza de dos maneras: 1) de una

forma empírica a partir de información topográfica y 2) usando formulaciones matemáticas, de origen

empírico.

5.1 Fuentes de información cartográfica para el perfil longitudinal

Para estudiar la evolución con el tiempo del perfil del río Tordera se han tomado datos de la cota del

fondo del río en distintos puntos y años. La información utilizada, ordenada por años, es la siguiente:

1- “Dictamen sobre el proyecto de conducción de aguas del río Tordera a Barcelona emitido a instancia

del peticionario D.Ramon Matas Rodés” Luis Mariano Vidal. Barcelona, 1910. Presenta 4 datos de

desniveles entre distintas obras y el mar.

2- Mapa Geológico y Topográfico de la Provincia de Barcelona. 1915. E: 1:45.000. Se aprovechan 7

datos de cotas del río.

3- Planos a escala 1:25.000 de Términos Municipales. La mayoría son del IGE (Instituto Geográfio y

Estadístico): Santa Maria de Palautordera (1923, IGE), St. Celoni (1924, IGE), Gualba (1924, ?),

Breda (1924, ?), Sant Feliu de Boixalleu (1928, IG), Hostalric (1924, ?), Fogars de Tordera (1922,

IGE), Tordera (1924, IGE), Blanes (1920, IGE). Se aprovechan 10 datos de cotas del río.

4- Planos de la Diputación de Barcelona. Sin fecha, pero quizá de la década del 70 o del 80. E: 1:5.000.

Son en total 34 datos de cotas del río.

5- “Inventario de aprovechamientos hidráulicos, obras y vertidos en el cauce y zona de policia de los

ríos de la cuenca del Pirineo Oriental. Ministerio de Obras Públicas”. 1973. (consultor: Herring).

Contiene planos de los puentes sobre el río, donde se señala la distancia del tablero del puente al

cauce. Son en total 6 datos.

6- Topográficos del Institut Cartogràfic de Catalunya (ICC). 1986-1993. Basados en vuelos de 1985 y

1986. Escala 1:5.000. Sólo disponibles los siguientes mapas: 301-109 Fogars; 302-109 entre Fogars y

la Isla del Tordera; 302-110, entrada a la Isla del Tordera; 302-111 Tordera; 303-111 Aguas abajo de

Tordera. Son en total 2 datos.



7- Mapa del Montnegre. Editorial Alpina. 1987. E:1:25.000 (zona de Sant Celoni a aguas a bajo de La

Batllòria). De menor importancia dada su escala. Son 7 datos.

8- Projecte de Defensa de Marges del riu Tordera des de Sant Celoni al mar. Generalitat de Catalunya.

Consultor: Iberinsa (1987). Contiene topografía 1:1000 de buena parte del río Tordera con las obras

propuestas en aquel momento, a modo de Plan Director del río. Parece ser que la topografía se

encargó expresamente para este proyecto, por lo que sería poco anterior a 1987. Son 625 datos.

9- Topográficos del ICC. 1996-2001. Basados en vuelo anterior a 1996. Escalas 1:50.000 y 1:5.000.

Formato Digital (Sener). Se toman 101 datos de cotas del río.

Finalmente se ha usado la información de fecha 2002 del Institut Cartogràfic de Catalunya expresamente

producida para el estudio Planificació de l’Espai Fluvial de la conca de la Tordera, facilitada por Sener,

S.A.

En todos los casos se ha tenido el mayor cuidado posible en extraer correctamente la información de

estas fuentes, de escalas, orígenes y soportes muy distintos. Se ha buscado siempre la cota más baja del

cauce, interpretando las líneas de nivel o los datos de cota. Asimismo se han usado los puentes del río

Tordera como puntos fijos para obtener las distancias, a fin evitar desviaciones debidas a imprecisión de

los planos o deformación en las fotocopias. Los puentes usados son: 1) carretera Blanes-Malgrat, 2)

carretera de Blanes, 3) carretera NII, 4) puente de Tordera, 5) autopista A7, 6) puente de Hostalric, 7)

puente junto a la desembocadura de la riera de Pertegàs, 8) carretera Sant Celoni-Arenys y 9) ffcc en

Sant Celoni.

5.2. Otras fuentes de información

En este apartado se reúnen distintas observaciones de campo, que podrían considerarse evidencias de la

erosión ocurrida en el río Tordera en su tramo bajo. Desde aguas arriba a aguas abajo, se refieren a Can

Simó, Can Serra, Tordera, puente de la carretera NII y otros puentes de la parte baja.

a) La estación de aforos de Can Simó, construida a primeros de los años 90, se encuentra hoy elevada

sobre el cauce de aguas abajo. Esta erosión general aguas abajo ha inducido una fuerte erosión local al

pie de la estructura. Como erosión general se estimaría que en este momento puede ser del orden de 1.5

m. A fin de precisar esta estimación, el día 30 de agosto de 2002 se ha tomado topográficamente la

sección aguas abajo de la estación, denominada sección 2 (testigos de carbón, aptdo.4.1), con respecto a

la solera de la estación. Con ello, se puede afirmar que en 1997 el descenso del cauce respecto a la cota

del canal más bajo de la estación era de 1.32 m, en 1999 era de 1.45 m y finalmente en 2002 es de 1.58

m. Esta cifras han de incrementarse en unos 50 cm más si se refieren a la cota media de la solera.

b) La estación de Can Serra se asienta en una construcción antigua de finalidad desconocida. Sobre una

piedra frontal del edificio se encuentra esculpida la fecha de 1898. Sería necesario la participación de

algún experto en construcciones de mampostería para precisar cuál es la cimentación de la obra original

y cuáles las obras de consolidación posteriores, pero a nuestro entender la cimentación original puede

encontrarse hoy a unos 3 m por encima del cauce.

En el documento (10) se estima que en la estación de aforos de Can Serra el cauce descendió del orden de

1 m a lo largo de los años setenta del siglo XX. Del apartado 4.3 repetimos el dato de que desde 1986 a

2002 se ha producido un descenso de 57 cm.

c) Con relación al puente de la carretera NII, repetimos el dato del aptdo.4.6 según el cual desde poco

antes de 1928 a la actualidad se ha producido un descenso de 2.80 m. En el proyecto 8 del aptdo. anterior

(de 1987) hay un plano de las pilas de este puente donde se observa una erosión de 1.40 m. En 1995

según el documento (12) (que fue nuestro primer conocimiento de este puente), la erosión era de unos 2.50

m. Esta cifra ha permanecido invariable hasta 2000 o 2001, aunque en este momento puede ser un poco

mayor, especialmente en la pila derecha. Estos datos de 1987 a la actualidad se basan en la distancia

desde la pila del puente propiamente dicha (distinta de su cimentación) hasta el cauce aluvial. Por lo

tanto, está implícita la hipótesis de que el puente se construyó cuando el cauce del río estaba a la cota de

la pila del puente.

d) Mediante planos de las pilas de otros puentes (contenidos también en el proyecto 8), con el mismo

criterio de la distancia entre la pila y el cauce, se puede decir que en 1987 el puente de Hostalric tenía



una erosión de 2.60 m, el puente de Tordera sobre el brazo izquierdo de 1.75 m (mientras que en el

derecho, que es el brazo activo actualmente sería sólo 0.40 m) y el puente de la carretera de Blanes de

1.10 m. Igual que antes, está implícita la hipótesis de que el puente se construyó con el cauce a la cota de

la pila. Sabemos que el puente de Tordera sustituyó a otro perdido en una avenida de 1968; por lo tanto

sería poco posterior a esta fecha (este puente sería presuntamente el del brazo derecho).

En el mismo sentido el brazo izquierdo en la isla de Tordera se encuentra aproximadamente 2 m por

encima del brazo derecho (26). Esta configuración, sin embargo, puede haber resultado muy condicionada

por diversas obras en el lugar.

5.3 Análisis gráfico del perfil longitudinal

Los datos topográficos se presentan en tres gráficos (figs. 13, 14 y 15) del perfil longitudinal del río, en

el que la abscisa 0 representa la desembocadura del Tordera en el mar (la misma coordenada del resto de

este trabajo) y las ordenadas son las cotas en metros sobre el nivel del mar. En los tres gráficos se

representan con líneas verticales los 9 puentes enumerados en el aptdo.5.1 y la posición de la estación de

Can Serra.

En el gráfico de la fig.13 se representan los 21 datos de 1910, 1915 y 1924 contra el perfil de 1996 (en

línea continua). Los datos de 1996 se consideran a este respecto como datos recientes de calidad, que se

usan como referencia. La figura sirve como constatación del descenso del cauce del río Tordera en la

parte baja durante el siglo XX. Como este descenso ha sido evidente en las últimas décadas del siglo por

causas antrópicas (que se analizarán más adelante), no se hace distinción entre las tres fechas de los datos

usados en la figura, suponiendo por tanto un estado de equilibrio en aquellas décadas de 1910-1920-

1930. La calidad de la información no aconsejaría, de todos modos, la distinción entre esas fechas. Por

otro lado, en líneas generales, el perfil actual del río (y también el de equilibrio de 1910-24 a juzgar por

los tres datos de la parte alta) cambia de pendiente de forma bastante clara alrededor del km 25 o 26.

Otro aspecto que se aprecia en la fig.13 es que el perfil de equilibrio de 1910-24 sería aproximadamente

una recta desde el mar al km 21 (desembocadura de la riera de Arbúcies) o al km 25 (desembocadura de

la riera de Breda). En 1996 el perfil en este sector es ligeramente cóncavo. Por ello las máximas

diferencias entre el perfil de equilibrio (1910-24) y el actual se dan en el centro del tramo, entre el puente

de la NII (km 7) y el de la A7 (km 16), donde alcanzan unos 3.0 m.

En el gráfico de la fig.14 se representan los restantes datos ”antiguos” desde 1973, contra el perfil de

1996 (en línea continua), usado de nuevo como referencia. Este gráfico no ofrece conclusiones tan claras

como el anterior. Lo más visible de la figura son los 625 datos del proyecto de 1987 (que por ser tantos

forman una línea gruesa) situados por encima de la línea de 1996 en el tramo medio y bajo (y por debajo

del perfil de equilibrio de 1910-24). Esto indicaría que el proceso de erosión ha sido activo en el periodo

1987-1996 (en realidad, poco antes de ambas fechas). Los datos de 1973, correspondientes a las

distancias desde el tablero de 6 puentes al cauce, se han convertido en cotas absolutas por medio de

planos de los puentes contenidos en el proyecto de 1987. Los puntos de 1973 se señalan con cuadrados

en la fig.14 coincidiendo con las líneas verticales de los puentes. Es interesante notar los descensos en el

periodo 1973-87 registrados en los puentes. En la fig.14 se repiten datos de 1924 en la parte alta para ver

su coincidencia con los más recientes.

Finalmente, en el gráfico de la fig.15 se comparan los datos de 1996 y los del 2002. La irregularidad de

estos últimos es debida a su obtención automática a partir de la cartografía más reciente. La figura 15

sirve para mostrar en líneas generales que en los últimos 6 años no ha habido cambios sustanciales en el

perfil del río. Es posible que también se manifieste una acreción del fondo en los últimos kilómetros.

Para cuantificar este análisis, se ofrece la tabla 8. Para elaborarla, en primer lugar se traza la recta de

menor error cuadrático de los datos de la fig.13 con la cual se deduce los descensos totales habidos hasta

2002 en cuatro puntos principales: puente de la NII, puente de Tordera, estación de Can Serra y puente

de la autopista A7 (primera columna de la tabla 8). A continuación se anotan los descensos en los

puentes entre los años 20 y 1973, entre 1973 y 1987 (columna tercera) y los descensos en el periodo de

1987 a 2002 (cuarta columna). Cada uno de estos periodos es de 15 años.

En cuanto a la parte superior del río, en la zona de Sant Celoni la cota de 1973 es prácticamente la misma

que la de 1987. Asimismo, se han representado los tres puntos de 1924 en esta zona (fig.14) para

evidenciar que también la cota es la misma. Se concluye que en la zona alta no habría habido erosión

hasta 1987 por lo menos.



Tabla 8. Descensos en el río Tordera a lo largo del siglo XX en 4 puntos característicos Diferencias de cotas en puentes

Años Lugar 20 - 02 20 - 73 73 - 87 87 - 02

Puente N-II 2,5 0,4 1,7 0,4 Puente Tordera 3,1 0,3 1,8 1,0 Can Serra 2,9 - - - Puente A-7 3,2 0,0 1,5 1,7



0

20

40

60

80

100

120

140

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Coordenada s (m)

Cot

a so

bre

el n

ivel

del

mar

(m)

1910

1915

1924

1996

Can SerraN-II

A-7

Pertegàs

Figura 13. Perfil longitudinal del río. Datos de la primera mitad de siglo



0

20

40

60

80

100

120

140

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Coordenada s (m)

Cot

a so

bre

el n

ivel

del

mar

(m)

1924

Sin fecha

1973

1986

1987 p

1987

1996

Can SerraN-II

A-7

Pertegàs

Figura 14. Perfil longitudinal del río. Datos desde 1973 a 1996.



0

20

40

60

80

100

120

140

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Coordenada s (m)

Cot

a so

bre

el n

ivel

del

mar

(m)

1924

1996

2002

Can SerraN-II

A-7

Pertegàs

Fig.15. Perfiles longitudinales del río en 1996 y 2002.



Los datos de la tabla 8 se pueden comparar con los del apartado 5.2, especialmente en lo que se refiere a

Can Serra y al puente de la NII. En cuanto a Can Serra, el descenso total en el siglo XX sería casi igual al

adivinado por la cimentación de la obra de la estación (pero recuérdese que la cota de 1920 proviene de

una recta de regresión). La cifra de 0,57 m para la década y media entre 1987 y 2002, deducida por

medio de las bandas limnimétricas y el descenso de 1 m durante la década de los 70 son compatibles y

parecen estar en consonancia con los datos de la tabla (podrían colocarse en las columnas cuarta y tercera

de la tabla).

Con respecto al puente de la carretera NII, la información de la tabla de fuentes cartográficas y

topográficas es muy consistente con la información de otras fuentes. La erosión total sería igual o

ligeramente menor aunque vendría repartida de forma algo distinta en el tiempo (2.10 m hasta 1987 en

lugar de 1.40 m por ejemplo) .

Los otros datos de 1987 (de menos precisión) servirían de enlace entre el tramo bajo y alto de los datos

principales de 1987, ya que son más o menos consecuentes con ellos. Los datos sin fecha parecen

erráticos porque se sitúan en ocasiones bastante por encima y en ocasiones bastante por debajo de la

línea de 1996 y en general por debajo de los datos de 1987. No podemos darles mucha credibilidad.

5.4 Análisis del perfil basado en ecuaciones empíri cas

El objetivo de este apartado es analizar el perfil longitudinal según los conocimientos de morfología

fluvial (lo que podemos llamar la teoría del régimen (13) en sentido amplio) para juzgar si existen indicios

de que el perfil del río se encuentre en equilibrio o por el contrario en desequilibrio. Esta teoría es un

conjunto muy amplio de conocimientos empíricos de geometría hidráulica de cauces de río, incluyendo

magnitudes de la sección (anchura y profundidad), magnitudes de la forma en planta (longitud de onda

de meandros), así como del perfil longitudinal (pendiente). Un concepto central en la teoría del régimen

es el de caudal dominante, del que se hace una estimación. Otro resultado de este apartado es la

tendencia morfológica (trenzada o meandriforme), es decir el tipo de cauce al que tendería el río Tordera.

5.4.1 Determinación del caudal dominante

El caudal dominante (o formativo o efectivo) puede definirse como el que determina la forma y

dimensiones del cauce principal del río. Este cauce principal es el espacio permanente de las aguas,

limitado por unas orillas. El nivel de cauce lleno corresponde por tanto al caudal que llena el cauce

activo del río hasta los márgenes y marca el inicio de la inundación de la planicie aluvial. Asimismo

representa el caudal de crecida que más incide en el modelado del cauce y también se ha definido como

el más efectivo en lo que respecta al transporte de sedimento. En su definición se emplearían criterios

morfológicos, hidrológicos, sedimentológicos y de vegetación.

El perfil longitudinal del río se refiere al fondo del cauce principal; por ello el estudio del caudal

dominante es relevante para el análisis del perfil longitudinal. En el mismo sentido, las diversas

expresiones matemáticas de la teoría del régimen contienen casi siempre un caudal que se identifica con

el caudal dominante.

El conocimiento del río Tordera nos lleva a afirmar que el concepto de cauce principal (y con ello de

caudal dominante) es correcto en todo el tramo medio del río desde Sant Celoni a Hostalric. Aguas abajo,

el concepto es problemático porque el río presenta un cauce muy ancho que el agua surca con uno o

varios cursos (en morfología trenzada) sin ocupar toda la anchura y sin que uno solo sea mayor, más

hondo y más permanente. A ello se une la duda sobre la naturaleza perenne o efímera del río.

El caudal dominante es obviamente una variable distribuida a lo largo del cauce. Para determinarlo se

han aprovechado los datos de campo existentes. Estos son de dos tipos: 1) las secciones topográficas

transversales del río contenidas en (28), revisadas y adaptadas por el grupo de la UdLl para este trabajo y

2) los datos foronómicos de las estaciones de aforos de Sant Celoni y Can Serra. El caudal dominante se

determina por tanto con datos de campo y no por medio de teorías. Los datos 1) se usan en la

metodología que llamamos a continuación “hidráulica” y los datos 2) en la metodología que llamamos

“hidrológica”.



a) Metodología “hidráulica”

Las secciones transversales son en total 29, de las que se han usado 26 (las restantes tienen alguna

anomalía). En las secciones se señala el nivel de agua de cauce lleno estimado. Esta operación se basa en

un criterio exclusivamente geométrico: concretamente se analiza el cociente anchura/profundidad como

función de la altura y se señalan los cambios fuertes de este cociente como signo del nivel de cauce lleno.

En la figura 16 se recogen dos ejemplos. Con este nivel se determinan el área de flujo y el radio

hidráulico, con los que se deduce con la fórmula de Manning el caudal que llena el cauce (“caudal de

cauce lleno”). Siguiendo un concepto morfológico, este caudal se identifica con el caudal dominante, de

manera que este cálculo es una primera determinación “hidráulica” del caudal dominante. Los resultados

se representan en la fig.17 (cruces) en función de la coordenada s medida desde el mar.

Los coeficientes de Manning se calculan con la fórmula de Strickler: n= (D90 (m))1/6/ 26, cuando el

material del cauce es grueso (usándose la granulometría superficial), mientras que cuando el material es

fino aceptamos un coeficiente de rugosidad de Manning medio de n=0.042, propio de las formas de

fondo “observadas” (aptdo.4.5). Los tamaños granulométricos se eligen atribuyendo a cada sección el

tamaño del punto de muestreo más próximo (aptdo.3). La pendiente que interviene en la fórmula de

Manning se toma del aptdo.5.3, concretamente del perfil de 1996. Para simplificar, este perfil se divide

en cuatro tramos que lo representan muy fielmente: del km 30 al km 35, i=0.650%; del km 26 al km 30,

i=0.492%; del km 12 al km 26, i=0.319% y finalmente del km 5 al km 12, i=0.240%.

b) Metodología “hidrológica”

En segundo lugar, siguiendo una metodología “hidrológica”, se toman los 60 años (1923-1982 a.i.) de

datos de caudal medio diario en la estación de Sant Celoni, eligiendo el valor máximo anual de este

caudal medio diario. La aplicación de la distribución de Gumbel a estos datos proporciona los siguientes

caudales de periodos de retorno pequeños, entre 1.5 y 7 años: Q1.5= 7.25 m3/s, Q2= 14.3 m3/s, Q2.5= 19.0

m3/s, Q3= 22.6 m3/s, Q5= 31.7 m3/s, Q7= 37.4 m3/s. Estos caudales son significativos porque para el

clima mediterráneo de nuestro país se considera que el periodo de retorno del caudal dominante está

comprendido entre 1,5 y 7 años (23) (32), lo que constituye un segundo criterio, en este caso “hidrológico”,

de determinación del caudal dominante.

Para conseguir unos caudales en este intervalo de periodos de retorno, distribuidos a lo largo de todo el

río, se sigue el principio(22) de que el caudal dominante (Q) y el área de la cuenca tributaria (A) se

encuentran en la siguiente proporción: Q ↔ A 0.75 . Para aplicar este criterio se han determinado las

áreas en Sant Celoni y en el río Todera antes y después de la desembocadura de las rieras de Pertagàs,

Gualba, Breda, Arbúcies y Santa Coloma. Como en estos puntos el área total se incrementa con el área

de la subcuenca, la curva área-coordenada presenta saltos.

Figura 16. Secciones transversales de Can Serra (s= 10285 m) y en s= 29370 . En la figura 17 se dibujan los resultados de los caudales de 1.5, 2.5, y 7 años de periodo de retorno a lo

largo de la coordenada del río Tordera (con los saltos debidos a los incrementos de área), junto con los

resultados del caudal de cauce lleno en los 26 puntos obtenidos con la primera metodología (cruces). La

dispersión de los datos obtenidos de las secciones es obviamente muy grande, pero en todo caso parece

confirmar una aceptable correspondencia entre los criterios “hidráulico” (caudal de cauce lleno) e

“hidrológico” (T=1,5 a 7 años), en el sentido de que la mayoría de los 26 puntos caen dentro de la



horquilla 1,5-7 años. La gran dispersión se debe a la dificultad de definir el nivel de cauce lleno,

especialmente en la parte baja del río, donde el concepto mismo es problemático. Con todo, parece

significativo que los datos se agrupen en dos partes: los del tramo alto del río (hasta el km.25) quedan

más altos en relación a las líneas continuas mientras los del tramo bajo (desde el km.20) quedan

notablemente más bajos.

En lo sucesivo se usará el caudal de T=2.5 años como caudal dominante del río (línea gruesa) en su

tramo alto y el caudal T=1.5 años como caudal dominante del río en su tramo bajo. Estos valores se

eligen a estima a la vista de la figura 17. La estimación no es rigurosa ni se basa en ajuste estadístico.

Debe pensarse más bien que el análisis representado en la fig.17 ofrece un marco por un lado hidrológico

(líneas escalonadas) y por otro geomorfológico (cruces) dentro del cual esta estimación es aceptable.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Can

Ser

ra

Sta.

Col

oma

Arb

úcie

s

Bre

da

Gua

lba

Pert

egàs

St. C

elon

i

T= 7

T=2.5

T=1.5

Coordenada s (m)

Q (m

3/s)

Figura 17. Caudales para períodos de retorno de 1, 2.5 y 7 años junto con caudales calculados desde el punto de visto hidráulico Tiene interés señalar que si se hace el mismo cálculo hidrológico con el registro de 22 años existente en

la estación de Can Serra (punto extremo de aguas abajo de este análisis), los caudales de periodos de

retorno 1,5 a 7 años son del orden del doble de los que se obtienen con el criterio Q ↔ A 0.75 , aplicado

desde la estación de Sant Celoni (punto extremo de aguas arriba) tal como se ha hecho. Según se ha

indicado antes (aptdo.4.3), la ecuación de gastos que usa la Agència en esta estación pronostica caudales

muy por exceso (del orden de 2.5 veces más) de los correctos (esto se puede afirmar porque Can Simó

permite obtener otros mucho más exactos). Por ello esta discrepancia se considera justificada.

5.4.2 Aplicación de las ecuaciones empíricas

La morfología fluvial (la teoría del régimen en sentido amplio) ofrece expresiones matemáticas del perfil

de un río, que presuponen la existencia de un equilibrio a largo plazo. La aplicación de estas expresiones

da la oportunidad de saber si el río se encuentra alejado o no del perfil “de equilibrio” según el autor de

la expresión.

Hemos seleccionado 5 fórmulas de esta clase(6) (21) (23). La primera es simplemente una versión de la

llamada analogía de la balanza de Lane (interpretada con la ecuación de Einstein-Brown (23)) según la

cual entre el caudal sólido unitario qs, el caudal líquido unitario q, el tamaño de grano D y la pendiente i

se verifica la proporción qs D 3/2 ↔ q2 i2. En esta proporción observamos ahora que el equilibrio

temporal de un río significa que la cota permanezca invariante, es decir ∂z/∂t =0 donde z es la cota del

fondo. Según la ecuación de la continuidad del sólido (ecuación de Exner) esto implica ∂qs/∂x=0, es

decir que el caudal sólido por unidad de anchura permanezca constante a lo largo del río. Agregando tal

constante a la que media entre los dos miembros de la proporción, desaparece qs como variable, y

despejando i se puede escribir i= c q-1 D+3/4 donde c es una constante. Introduciendo la definición del

caudal unitario q=Q/B donde B es la anchura y la proporción B ↔ √ Q , aceptada en la teoría del

régimen (23) (22), se puede escribir finalmente i= c Q−0.5 D+0.75 . Más adelante se da a c el valor c=0.309

para ajustar con los datos y llamamos a esta expresión fórmula de Lane.

Las otras 4 expresiones tienen la misma estructura a pesar de sus diferentes orígenes. Se pueden resumir

en i= c Qa Db. En la expresión original de la fórmula de Hack (21)(7) figura el área de la cuenca, substituida

aquí por el caudal dominante según la proporción del apartado anterior. La fórmula de Bray para ríos de

gravas en Canadá, la fórmula de Parker procedente de los EE.UU. y la fórmula de Lacey para ríos de

arena(23) se resumen, junto con las anteriores, en la siguiente tabla:



Tabla 9 Fórmula a b c

Lane −0,5 +0,75 0,309 Hack −0,8 +0,6 0,379 Bray −0,33 +0,59 0,060

Parker −0,41 +1,02 0,395 Lacey −0,17 +0,83 0,204

Como se ve, todas predicen una relación inversa entre pendiente y caudal, es decir entre pendiente y área

de la cuenca (en ríos perennes), o sea entre pendiente y coordenada (luego un perfil cóncavo). También

todas predicen una relación directa entre pendiente y tamaño de grano.

5.4.3 Comparación entre las ecuaciones empíricas y el perfil del río

En la figura 18 se muestra la comparación entre estas 5 expresiones y la pendiente del río (obtenida en el

apartado 5.3 y simplificada como en el apartado anterior), en un gráfico en el que la abscisa es la

coordenada s a lo largo del río. Como caudal Q en las fórmulas se usa obviamente el caudal dominante

según la conclusión anterior (Q=19 m3/s en Sant Celoni, T=2,5 años y más tarde Q=7,25 m3/s, T=1,5

años). Nótese que si se hubieran usado los caudales de cauce lleno se hubiera introducido en este gráfico

la enorme dispersión asociada al trabajo con las secciones transversales.

Varias fórmulas pronostican bien o aceptablemente la pendiente en el tramo medio entre Sant Celoni (km

35) y Hostalric (km 18), donde se trata de un río de gravas gruesas. Sin embargo, cuando la

granulometría sufre un descenso tan fuerte para convertirse en un río de arenas (gruesas) ninguna

fórmula es capaz de pronosticar la pendiente. Donde la pendiente real es 0.240% o 0.319% la predicha es

nada menos que un orden de magnitud menor. Ni siquiera la fórmula de Lacey para ríos de arena valdría,

pues da pendientes de 0.037% a 0.061%. Los mismos hechos se pueden expresar por medio del cociente

i/D que indica la sensibilidad en la analogía de la balanza. Este cociente vale 0.09-0.18 m-1 en el tramo

medio del río y 265 m-1 en el tramo bajo. La sensibilidad es una medida de cuán intensa sería la

repercusión de un desequilibrio en el río. La repercusión sería mucho más intensa en el tramo bajo.

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.01

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Coordenada s (m)

i

Lacey

Lane

Hack

Parker

Bray

Figura 18. Pendiente real y teórica según formulaciones Debemos concluir que el río Tordera aguas abajo de Hostalric, en donde su granulometría se vuelve

mucho más fina en corta distancia, tiene una pendiente mucho más elevada que la pronosticada por la

teoría del régimen. En consecuencia, esta pendiente tendría tendencia a disminuir. Sin embargo es

preciso discutir y criticar esta conclusión.

5.5 Discusión de los resultados

En primer lugar una característica de todos los perfiles teóricos utilizados es ser cóncavos, lo cual es

equivalente en geomorfología a un caudal creciente aguas abajo(21)(22)(23). En ríos efímeros o ríos que

pierden caudal en su circulación, es bien sabido que el perfil puede ser recto e incluso convexo.

Como se ha indicado anteriormente, existe una pérdida de caudal del río por filtración a través del lecho.

Las pruebas de este fenómeno son algunas pequeñas avenidas registradas en Can Simó que sin embargo

no llegan al mar (aptdo.4.4). Por otro lado, recordemos que el perfil del río Tordera en las primeras

décadas del siglo era probablemente más recto (menos cóncavo) que en la actualidad y, por cierto,

presuntamente estaba en un equilibrio secular sin importar que su composición granulométrica fuera

presuntamente como la actual (gravas y luego arenas). Con estos razonamientos sería criticable el uso de



las ecuaciones empíricas del apartado anterior en el tramo bajo del río dado que no son aplicables a un

río efímero. Contrariamente a esta noción de influencia de la filtración, hay que indicar que al estudiar el

caudal dominante tratamos con caudales relativamente grandes, los medios diarios mayores del año.

Por otra parte, observemos que lo que indica el fuerte descenso de las fórmulas empíricas en la fig.18 es

esencialmente el cambio de composición granulométrica del cauce, descrito en el aptdo.3 (pues i es

función de D elevado a un exponente positivo cercano a la unidad). Es decir, las fórmulas empíricas no

hacen sino acusar el fuerte descenso del tamaño de grano. Por ello el problema se podría ver de este

modo: a un río de gravas gruesas (el Tordera del tramo medio) le llega un gran afluente de arenas

gruesas: la riera de Santa Coloma (y otro menor, la riera de Arbúcies). Notemos que las áreas de cuenca

del Tordera y la riera de Santa Coloma son respectivamente 450 y 325 km2, es decir son ríos de tamaño

comparable. La riera de Arbúcies en la estación ES56 tiene 106 km2. Estos afluentes le proporcionan

mucho material sólido y transforman al Tordera en un río “distinto”.

En la misma región en que ocurre el cambio granulométrico de gravas gruesas a arenas gruesas, podemos

decir que ocurre también un cambio hidrológico de río perenne a río efímero (o al menos un cambio

hacia un río con presencia importante de pérdidas por filtración). El cambio de pendiente en el perfil

longitudinal (figs.13-15) ocurre también en la misma región (hacia el km. 21). Este cambio refuerza la

idea anteriormente apuntada de río “distinto”.

Si la tendencia del tramo bajo del río es permanecer en equilibrio, ascender o descender, esto sería la

consecuencia de la hidrología del tramo bajo “actuando” sobre el material sólido aportado

predominantemente por los afluentes de arena. Con este enfoque se debería plantear el estudio del

transporte sólido total del río.

Si, ateniéndonos al resultado de la fig.18, la pendiente del tramo bajo del Tordera tiende a disminuir, la

desembocadura en el mar, en tanto que punto fijo, actuaría como centro de giro de un eventual

basculamiento del perfil para reducir la pendiente. De esto resultaría una erosión general en el tramo

desde Hostalric hasta el mar. La capacidad de los afluentes de arena de compensar este descenso con sus

aportaciones sólidas sería la clave de si esta erosión se propaga aguas arriba como erosión regresiva o no,

afectando en el primer caso al cauce de gravas del tramo medio del Tordera. Precisamente, mirando al

pasado en lugar de mirar al futuro, un basculamiento de esta clase es el que, en términos generales, puede

haber ocurrido en los años 1960-2000, siendo quizá su desencadenante principal la extracción de áridos

(ver aptdo.8). Esta erosión no se habría propagado significativamente aguas arriba.

El análisis del perfil con la teoría del régimen no nos permite obtener conclusiones sobre el equilibrio

actual del tramo bajo del río. Sin embargo, de los datos reales se puede interpretar que en los últimos

años se ha producido un freno de la erosión debido quizá a la prohibición de extracción de áridos. De

algunos indicios de campo (informaciones verbales y fig.15) se puede inferir que se está produciendo una

acreción en el tramo bajo del río, cerca de la desembocadura, compatible con las erosiones aún existentes

en la zona media de Can Simó.

5.6 Tipo de cauce

El caudal dominante determina qué tipo de morfología fluvial o de cauce desarrollará una corriente. Los

tipos de cauce fundamentales son dos: meandriforme y trenzado. A continuación presentamos dos

criterios morfológicos de clasificación.

El criterio más simple a este respecto (23) (22) es el que usa la pendiente (i) y el caudal dominante (Q) en

la expresión iQ 0.44 > 0.0116. Si se verifica la expresión, el río sería trenzado y si no se verifica el río

sería meandriforme. Con los datos de los apartados anteriores, resultan valores entre 0.015 y 0.026, a lo

largo de todo el río, siempre mayores que 0.0116. Una versión más elaborada prácticamente del mismo

criterio (7) (6) y válida para ríos de grava es la expresión iQ 0.46 /D501.15 > 0.564 , que aplicada al río

Tordera da valores de 0.75 a 1.40 a lo largo de todo el río, es decir también en el dominio de los ríos

trenzados.

En el tramo medio, el río Tordera es predominantemente de cauce único, mientras en el tramo bajo sí

tiene un aspecto trenzado. No puede olvidarse la intervención humana en muchos lugares, mediante

encauzamiento, que pueden haber modificado el carácter morfológico original del río.



5.7 Procesos de erosión regresiva y acreción

En el apartado 5.5 se menciona un posible problema de erosión regresiva (o remontante) desde la

desembocadura de la riera de Arbúcies hacia aguas arriba debido al descenso del perfil en el tramo medio

y bajo. Existen métodos sencillos para cuantificar la evolución temporal de este tipo de procesos, es

decir, para determinar el tiempo necesario para que una erosión remontante “llegue” a determinado punto

aguas arriba. La esquematización del problema es la siguiente: en un determinado punto de coordenada

x=0 se produce un descenso del lecho de magnitud ∆h. Pasado cierto tiempo, t, esta erosión se dejará

sentir en un punto de coordenada x provocando un descenso de magnitud z(x,t).

x = 0 x

posición del fondo en eltiempo t=0

posición del fondo en t

∆h

z (x,t)

Fig. 19. Esquema del proceso de erosión remontante

En el caso concreto de río Tordera el punto de coordenada x=0 podría considerarse la riera de Arbúcies,

ya que como se ha comentado en apartados anteriores a partir de este punto (sumado con el efecto de la

riera de Santa Coloma) las características del Tordera cambian de forma muy clara. El descenso estaría

provocado por los cambios de perfil del tramo bajo debido quizá a las extracciones de áridos. Sería de

interés poder determinar la erosión en un punto concreto de aguas arriba, como por ejemplo un puente,

pasado un cierto tiempo. El problema se puede plantear también de forma inversa: determinar el tiempo

necesario para que la erosión en un cierto punto de interés (el puente) alcance un determinado valor que

pueda poner en peligro la estabilidad de la estructura. Este tipo de cálculos permiten predecir si

descensos concretos llegan a afectar a estructuras situadas aguas arriba en su período de vida útil.

Los métodos para realizar estos cálculos se basan en la resolución de una ecuación diferencial en

derivadas parciales de tipo parabólico cuya solución es (15):

( )

∆=

Kt

xerfchtxz2

,

donde z(x,t) es la erosión que ha tenido lugar en un punto de coordenada x pasado un cierto tiempo t; ∆h

es el descenso que ha tenido lugar en el punto de origen, de coordenada 0; erfc es una función de error

complementario tabulada y K es el coeficiente que proporciona la tasa o ritmo de erosión.

Conocido el descenso en un punto determinado, ∆h, para calcular la erosión en un punto de coordenada

conocida x pasado un cierto tiempo t sólo es necesario determinar el valor del coeficiente K. Si se

plantea el problema inverso, de determinación del tiempo, se supone una cierta erosión, z(x,t), en el

punto de estudio y se despeja del argumento de la función erfc el tiempo necesario para que se llegue a

producir esta erosión.

La determinación del coeficiente K es la clave de la resolución de este tipo de problemas. Según (15) (23) K

se puede aproximar de la siguiente forma:

sqSp

bK1

)1(1

31

−=

donde b es un coeficiente de valor aproximado 5, p es la porosidad del material (como valor aproximado

se puede suponer que (1-p)=0.7), S es la pendiente y qs el caudal sólido unitario.

En esta expresión es determinante la correcta determinación del transporte sólido circulante. Por

ejemplo, el tiempo necesario para que se llegue a producir una erosión de 1.5 metros en un punto situado

10 km aguas arriba de la confluencia con Arbúcies puede variar entre 1.5 años o 150 años según el valor

del caudal sólido utilizado. Es de destacar que en el tramo medio del Tordera la granulometría media es

del orden de 7 mm. Sin embargo, la capa superficial, claramente acorazada, como se destaca en el

apartado 3.3, es del orden de 35 mm. Realizar los cálculos de transporte sin tener en cuenta el

acorazamiento y por tanto suponiendo que el caudal dominante moviliza el material de diámetro menor

implica altas tasas de transporte que a su vez se traducen en tiempos cortos, del orden de pocos años,

para que los fenómenos de erosión regresiva se manifiesten en puntos de aguas arriba. Tanto por la teoría



como por las observaciones de campo esta conclusión es claramente falsa. Se reafirma entonces la

importancia de tener en cuenta el acorazamiento en el tramo de Sant Celoni a la desembocadura de

Arbúcies. Son necesarios pues caudales elevados para romper la coraza y que el material de la capa

subsuperficial se movilice.

Como conclusión se puede afirmar que la correcta determinación de los caudales sólidos teniendo en

cuenta el acorazamiento es de vital importancia a la hora de determinar la evolución temporal de los

fenómenos de erosión regresiva aguas arriba de la desembocadura de Arbúcies.

6. ANÁLISIS DE MOVIMIENTO EN PLANTA DEL RÍO

El objetivo de este apartado es evaluar la movilidad del río Tordera, manifestada como movimientos del

cauce en planta. Esta movilidad se estudia tanto en las épocas en que el río no se encontraba encauzado

como cuando posteriormente ha ido siendo encauzado.

6.1 Fuentes de información cartográfica

Las fuentes de información han sido los mapas y planos de los puntos 2- y 3- del aptdo. 5.1 y los

ortofotomapas del ICC de 1996-2001 (punto 9- del aptdo.5.1). Además se ha usado:

10- Plano del Tordera aguas abajo del puente de la N-II. 1934, reproducido en (26) (es la fig.12 de este

informe).

11- Fotografía aérea a escala 1:32.500 del año 1956 (junio), llamado el “vuelo americano”, del antiguo

Ministerio del Aire. Desde Sant Celoni hasta Tordera aproximadamente.

12- Fotografía aérea a escala 1:20.000 del año 1967 (sin fecha). Desde Sant Celoni a la desembocadura

13- Fotografía aérea a escala 1:5.000 del año 1982 (abril). Desde Sant Celoni a la desembocadura.

Facilitada por la Agència.

14- Fotografía aérea a escala 1:22.000 del año 1993 (18 de agosto). Desde Sant Celoni a la

desembocadura.

Con estos materiales se han elaborado las figuras del anejo B, a las que se hace referencia en los

siguientes apartados por su número, desde B1 hasta B10.

6.2 Descripción de la configuración en planta actual

La descripción de la configuración en planta se basa en la foto más reciente y se hace partiendo del

puente del ferrocarril de Sant Celoni hasta el mar. Las coordenadas son las utilizadas para la descripción

del perfil longitudinal, cuyo cero de referencia se encuentra en la desembocadura en el mar.

Según la clasificación de las plantas fluviales en(30) el río Tordera, en el tramo de Sant Celoni hasta el

mar, se puede considerar como un río ligeramente sinuoso, con algunos tramos de mayor grado de

sinuosidad. En el tramo entre la confluencia de la riera de Pertegàs y la de Gualba el grado de sinuosidad

es bajo, con un cauce único y de anchura constante. En un segundo tramo, entre las confluencias de la

riera de Gualba y el puente de Tordera, el río tiene una sinuosidad media, con un cauce único más ancho

en las curvas. En el tramo final, de Tordera hasta el mar, la sinuosidad vuelve a ser baja, con dos cauces,

uno de aguas bajas con clara sinuosidad.

A lo largo de unos 3 km aguas abajo del puente del ferrocarril en Sant Celoni el río está totalmente

encauzado. En el puente de la carretera Sant Celoni-Arenys (s= 34.850) la separación entre la autopista

A7 y el río es mínima. Desde este punto hasta unos 5 km aguas abajo el río mantiene una morfología

meandriforme, con un lecho amplio y una distancia lateral a la A7 de unos 200 m.

En la coordenada 29.750 la planta describe una curva amplia, de fuerte curvatura y geométricamente

“perfecta”, señal de que es artificial. Aguas abajo, el cauce serpentea describiendo una curva en S que a

lo largo de medio kilómetro se acerca a la autopista hasta tocarla. En s= 23.250 se produce otro contacto

entre el cauce y la A7, por lo que el río presenta un claro estrechamiento.



La riera de Arbúcies (que confluye con el Tordera en s=20.790) se encuentra en su desembocadura

totalmente encauzada y con un ángulo de incidencia de unos 60º. Aguas abajo de esta desembocadura, se

vuelve a producir otro contacto con la A7. A continuación el río sigue otra curva amplia y “geométrica”

(con aspecto artificial) en Hostalric.

En la coordenada 15.900 el viaducto de la A7 cruza el cauce del río Tordera y de la riera de Santa

Coloma. La dirección de la riera de Santa Coloma es aproximadamente perpendicular al río Tordera,

pero la presencia de una formación rocosa resistente a la erosión produce un cambio brusco de dirección.

Por ello la confluencia de los dos cursos ocurre a unos 750m aguas abajo del viaducto. En el margen

derecho, protegido, frente a la desembocadura, se encuentra la ermita de Sant Cebrià (Fogars de

Tordera).

Aguas abajo de esta confluencia existe una curva muy brusca a la derecha, de unos 115º, con un radio

inferior a los 200 m. En ese lugar el río se encuentra muy cerca del ferrocarril. A la salida de ésta el río

aumenta su anchura hasta un máximo de 70 m. En s=14.800 se encuentra la estación de aforos de Can

Simó (Fogars de Tordera). A 400 metros aguas abajo el cauce se estrecha bastante y gira unos 30º a la

derecha, justo para empezar a trazar otra curva de radio de curvatura inferior a 300 m, longitud de 1 km y

con un giro de 110º. Todas estas curvas tienen aspecto natural. Al final de la última, pueden verse señales

de desplazamiento lateral de la margen izquierda hasta llegar cerca de la vía del tren. A continuación, el

tramo es casi recto a lo largo de unos 1200 m, con un aumento notable de la anchura del lecho en el

centro del tramo, hasta unos 90 m, y en algún punto hasta 100m.

A partir de la coordenada 10.800 (500 m aguas arriba de la estación de Can Serra) comienza una curva

regular (artificial). En s=9.900 se inicia la isla de Tordera. El brazo activo describe una curva a la

izquierda, casi circular, con un radio equivalente a 1000 m y 120º de giro. La longitud del brazo activo es

de 2.5 km. La anchura del cauce es unos 100 m. Aguas abajo de la isla y del pueblo de Tordera se

encuentra el puente de la N-II, tras una curva a la derecha.

Desde el puente de la N-II hasta el mar el cauce es bastante rectilíneo, excepto la llamada curva de la

Cadireta en Blanes en s=4.400. Son destacables también las variaciones de anchura desde un mínimo de

70 m a un máximo de 165 m en la zona de los últimos puentes.

6.3 Descripción de los cambios en planta entre los años 1915, 1956 y 1967

La comparación de los planos de las primeras décadas con la fotografía aérea de 1967 resulta bastante

complicada debido al poco detalle de los mapas disponibles (por causa de su escala) y a que los mapas, a

diferencia de las fotografías aéreas, incluyen interpretaciones de la realidad por parte de sus autores. Sin

embargo pueden observarse algunos detalles destacables. Usamos la fotografía de 1967 como

información principal, pero señalando también en ocasiones los cambios observables entre la de 1956 y

la de 1967.

6.3.1 Tramo desde Sant Celoni a la desembocadura de la riera de Santa Coloma

El tramo entre Sant Celoni y Pertegàs se observa en su estado natural, con pocas variaciones en planta

entre los mapas de 1915 y las fotografías de 1967, (figura B10, anejo B).

En 1915 se observa la presencia de una isla aguas arriba de la Batllòria, en una curva del río, con dos

cauces bien definidos, que desaparecen en los planos de 1924. En las fotografías de 1967 hay un solo

cauce bastante ancho. Resulta difícil interpretar cómo se ha formado este cauce a partir de los dos

antiguos, es decir si coincide más con el derecho o con el izquierdo de los antiguos, (figura B9). En este

lugar es donde existe hoy (1993) la primera de las curvas “geométricas” artificiales señaladas en el

aptdo. anterior (km 29.750).

En el tramo entre la confluencia de la riera de Breda y la de Arbúcies (fig. B8) se observa en los planos

de 1924 un desplazamiento del cauce del río hacia el margen izquierdo, acercándose hacia la línea del

ferrocarril y separándose de la falda del Montnegre.

En 1915 la desembocadura de Arbúcies es bastante perpendicular al cauce del río Tordera y está

constituida por un solo brazo mientras que en 1967 se observan dos cauces, que dejan entre ellos un gran

espacio con vegetación (fig. B7). El lugar produce la impresión de contener grandes depósitos de

material aluvial. También entre 1956 y 1967 se observan cambios notables en la desembocadura de la

riera de Arbúcies. En 1956 el Tordera se ve obligado a realizar una curva muy marcada, que parece



provocada por la salida casi perpendicular de la riera de Arbúcies, y que parece condicionar el trazado

hasta la primera curva de Hostalric. Esta curva no es tan marcada en 1967.

Entre Sant Celoni y Hostalric hay diferencias de anchura del cauce de aguas altas, aunque en este punto

entraría la interpretación de los autores de los mapas de las primeras décadas. En estos mapas tampoco se

puede detallar el trazado del cauce de aguas bajas.

En cuanto a Hostalric (fig. B6), en 1915 se dibuja una curva cerrada, mientras en 1967 la curva es muy

brusca, casi un ángulo de 90 grados sin desarrollo alguno. Coincidiendo con el cambio de dirección, la

anchura es de más de 200 m y probablemente existe una isla en el centro. El aspecto del lugar sugiere

que el flujo ha sido muy desordenado, chocando una parte contra las faldas rocosas. Puede ser interesante

observar que los campos de cultivo entre las faldas rocosas y el río siguen líneas curvas que sugieren

posibles orillas antiguas del río, que en tal caso en alguna época (antes de 1915) habría pasado al pie del

escarpe.

Cabe destacar que la impresión de las fotos de 1967 es que el río tenía mucha movilidad: el cauce de

aguas bajas tendía a ser bastante meandriforme, y en algunos casos trenzado, dentro del cauce de aguas

altas que a su vez, se veía modificado por la erosión de los márgenes en las avenidas.

La riera de Santa Coloma forma en su confluencia con el río Tordera una península que aumenta de

longitud entre 1915 y 1967 (fig. B5). Es decir, el punto de confluencia se desplaza hacia aguas abajo. El

istmo de dicha península, pese a ser material resistente a la erosión, parecería que se ha ido estrechando

durante este período de tiempo, (figura B5). La anchura del Tordera justo antes de la confluencia

aumenta hasta unos 120 m, dando la impresión de un lugar de depósito de material aluvial. Esta anchura

se ve menor en la foto de 1956 que en la de 1967. Además, en 1967 la orilla de la margen derecha junto a

la ermita de Sant Cebrià se ve erosionada, a diferencia de 1956.

6.3.2 La isla de Tordera y el tramo desde la riera de Santa Coloma al mar

Tras la desembocadura de la riera de Santa Coloma, el tramo de las curvas de Can Simó (Fogars de

Tordera) y Can Serra mantiene un trazado bastante constante aunque se observan algunas diferencias de

anchura, sobretodo en los puntos de máxima curvatura. Sin embargo, la curva de 110º a la izquierda se

ve bastante más brusca en 1915 que en 1967 (figura B4).

En 1924 se observa ya la isla de Tordera, con los dos brazos, que no aparecían en el mapa de 1915

(figura B3). En 1967 por supuesto existe la isla con un aspecto natural, límites irregulares, ambos brazos

activos, gran movilidad visible por el color claro del material aluvial y cauce de aguas bajas

meandriforme y trenzado dentro del cauce principal. Es interesante señalar que en 1956 la isla se ve algo

diferente sobretodo en dos puntos: 1) en la zona de bifurcación de los brazos, el río es más ancho y de los

dos brazos el izquierdo parece más activo; 2) el cauce de conexión entre los dos brazos es mucho menor

que en 1967 y además no se encuentra dirigido perpendicularmente hacia el pueblo de Tordera como en

1967.

Estas observaciones se pueden interpretar con ayuda de otras informaciones sobre la historia de la isla de

Tordera. Se dice (20) que el segundo brazo del Tordera se formó en la riada de 1898 y se volvió a abrir

(quizá después de ser cegado) en 1907. Más tarde, se tiene noticia de que en la riada del 7 de enero de

1930 (16) el río ocupó sus dos brazos (y se llevó un puente de piedra), que por tanto existirían en aquella

fecha. Un puente peatonal se perdió en el brazo izquierdo en 1963 (20). Informes (20) de 1963 señalan que

el cauce ha experimentado grandes cambios recientes cerca de la población de Tordera (debido a la

avenida de 1962, ver aptdo.8): sobretodo se teme por el cauce que orienta el agua hacia la población, que

es obviamente el cauce de conexión entre los dos brazos, el cual se ve mucho mayor en las fotos de 1967

(y efectivamente orientado contra la población, fig. B3) que en las de 1956. En un informe de 1965 (20) el

agua pasaba preferentemente por el brazo izquierdo.

Agua abajo, la curva de la Cadireta se observa ligeramente desplazada hacia el margen izquierdo,

acercándose a la vía del tren, en 1967 respecto a la posición de 1915. Aguas arriba de la curva, en 1915

aparece dibujada una isla central que en 1967 ha desaparecido. En esa posición, sin embargo, el cauce

presenta en 1967 una anchura mucho mayor. Una señal en la llanura, que podría ser un cauce

abandonado o un canal, se dibuja en 1915 y se distingue mediante los límites de las propiedades

agrícolas de 1967 (figura B2).

La zona situada bajo la vía del ferrocarril de Malgrat a Blanes es mucho más ancha en 1967 que en 1915.

En esta zona en 1967 se observan numerosos brazos dentro del cauce principal. En 1915 se observan



varias islas. El ángulo de salida al mar se mantiene invariante respecto al delta y la costa en este período

(figura B1).

6.4 Descripción de los cambios en planta entre los años 1967 y 1993

6.4.1 Tramo desde Sant Celoni a la desembocadura de la riera de Santa Coloma.

En este tramo el cambio más importante en el curso en planta del río está provocado por la construcción

de la autopista A7, a partir del año 1968. Resulta claro que los lugares en que el río y la autopista se

tocan (aptdo.6.2) son sitios en que el trazado de la vía ha invadido el cauce principal y lo ha modificado:

algunas curvas se ven suavizadas (rectificadas) y se reduce un poco la longitud.

Al comparar las fotos aéreas de 1967 y 1993 se observan también cambios importantes en cuanto a la

anchura del río. En 1967 se ve un cauce aluvial de color claro, signo de gran actividad,

considerablemente ancho. En 1993 parece perdida esta actividad, así como se ven anchuras menores. En

algunos tramos esta anchura pasa de 120-140m a no ser mayor de 70m. Entre las coordenadas 25.750 y

30.750 se acorta la longitud del río y se reduce la anchura de su cauce de avenidas (cauce principal y

llanuras de inundación) de 200 m a 80 m (figs B10, B9 y B8).

En la desembocadura de la riera de Arbúcies se observan notables cambios. En 1967 la riera de Arbúcies

incidía en el Tordera con dos cauces separados por un islote. En 1993 se observa el encauzamiento de la

riera en su tramo bajo, de unos 3 km de longitud, con una suavización de las curvas y una disminución de

la anchura del cauce. La anchura en el Tordera en la confluencia, que en 1967 era de 160 m, en 1993 no

llega a los 80m, (fig. B7 ).

Aguas abajo de esta confluencia, la curva de Hostalric se ha modificado considerablemente, por medio

de unas alineaciones geométricas suaves y una anchura constante, menor que la anterior. Desde Hostalric

hasta el puente de la A7 los márgenes del cauce no presentan grandes variaciones, (fig. B6).

La densidad de obras en todo este tramo es grande. En general la ubicación del lecho se mantiene en el

interior del antiguo cauce que ha visto reducida su anchura notablemente. En algunos puntos, de forma

muy localizada se ha desplazado el curso, para situar un polígono industrial o la autopista A7.

6.4.2 Tramo entre la riera de Santa Coloma y el mar

La zona de confluencia del Tordera y la riera de Santa Coloma presenta uno de los cambios más notables

de todo el río, que además son en principio completamente naturales (sin afección de obras humanas). La

península que determinan estos dos cursos ve reducida su longitud en unos 200 m. Se observa un proceso

de erosión lateral en el margen derecho del cauce de la riera de Santa Coloma, responsable de la

reducción de la península. La impresión que produce la confluencia y su península en 1993 es que ambos

ríos son de igual importancia, mientras en 1967 se ve que el Tordera, por su mayor cauce, es más

importante, quizá como resultado de las avenidas más próximas en el tiempo a aquella fecha (fig. B5).

A 1km aguas abajo del puente se puede apreciar un estrechamiento por encauzamiento de 100 a 65m. Al

llegar a la estación de Fogars el cauce se ensancha, pasando la anchura de 50m a 70m (fig.B4).

En la coordenada 12.900, en el punto de máxima curvatura de la curva de 110º, se observa una fuerte

erosión lateral de la orilla derecha, superior a 40 m. El resultado es que la curva se ha hecho bastante más

angulosa y curiosamente muy parecida a su aspecto en 1915 (fig.B4). A 500 metros aguas abajo se ven

las señales que hacen pensar en una erosión de la margen contraria (izquierda) hasta llegar cerca de la vía

del tren, signos que no se ven en 1967. Los signos son terrenos incultos donde había agricultura y la

huella de una posible orilla. Esta erosión y su reparación, desplazando la orilla izquierda unos 60 m a su

antigua posición, habrían ocurrido por tanto entre 1967 y 1993. Es interesante señalar que la erosión de

40 m (aguas arriba, no reparada) y la de 60 m (aguas abajo, reparada) son fenómenos que pueden ponerse

en relación, como los “rebotes” de la corriente en dos curvas consecutivas.

En la zona situada entre 1.5 km y 0.5 km aguas arriba de la estación de Can Serra el cauce es bastante

rectilíneo y se observa que ha ganado anchura en estos años.



En el punto 10.900 (a 500 m aguas arriba de Can Serra) se distingue la modificación de la curva por

obras. Se sabe que corresponden a la ejecución de un proyecto de 1970 que afectó a un tramo de 608 m

de la margen izquierda del río. Se varía la sección en planta y se reduce la anchura de 150m a 85m. Algo

parecido, de mayor magnitud, ocurre hacia el punto 9900 (al comienzo de la isla), pues se modifica una

curva, actuando en la margen derecha. Las dos modificaciones vienen a corregir puntos, que son

angulosos en 1967, probablemente por erosiones de orilla anteriores a esa fecha. También tienen en

común la presencia de edificaciones o polígonos industriales en los dos casos. En cambio, el tramo desde

la curva de Can Serra hasta la isla de Tordera no se ve alterado.

El lugar de mayores cambios es la zona de la isla de Tordera. En 1967 la isla de Tordera estaba

constituida en realidad por dos islas debido a la presencia de un cauce de conexión entre los dos brazos

de una anchura superior a los 120m. En 1967 apenas había lugares encauzados. La anchura de los cauces

principales era considerable: el brazo derecho oscilaba entre 100 y 140 m y el izquierdo tenía una

anchura máxima superior a 200 m. Todas las orillas de la isla, en ambos brazos y por ambas márgenes, se

han retocado y protegido con escollera. En 1993 el brazo derecho no tiene ningún punto con anchura

superior a 110m y el izquierdo ninguno mayor que 75m (fig.B3). Además de esto, el aspecto de actividad

y movilidad aluvial de 1967 ha desaparecido por completo.

En 1993 se observa que justo aguas arriba del puente de Tordera se ganaron terrenos al río mediante el

vertido de tierras constriñendo en un 50% el cauce.

El río ha variado poco su aspecto en planta a su paso por el puente de la N-II y en un tramo 900 m aguas

abajo de éste.

Otro cambio destacado se sitúa entre los 900 m aguas abajo del puente de la N-II y la curva de la

Cadireta, lugar en que se efectuaron las mayores extracciones de áridos y donde la anchura del río se

redujo de unos 240 m en 1967 a unos 140 m en 1993. La anchura tan grande de 1967 parece debida a la

erosión de la orilla derecha antes de esa fecha.

Aguas abajo de la Cadireta el río no presenta modificaciones hasta su delta. El trazado es prácticamente

recto y la anchura del cauce no se ha modificado siendo siempre superior a 100 m (fig.B1).

7. ANÁLISIS DEL RIESGO DE EROSION EN CURVAS

En este apartado se estudia la capacidad erosiva de las márgenes de curvas del río Tordera. La erosión de

las orillas, si es posible por no existir elementos de protección que lo impidan, implica movimientos en

planta del cauce. El cálculo de la tasa de erosión se basa en las características geométricas de las curvas y

los valores obtenidos permiten predecir cuales son más activas. No se tienen en cuenta las características

del material del margen ni la potencia del flujo, factores ambos determinantes para conocer el

mecanismo de fallo del margen y el valor cuantitativo de la tasa de erosión (en m/año).

Al igual que la erosión de las márgenes, también es interesante conocer la erosión en el fondo debido a

las particulares características del flujo en curva. Para ello se utilizan distintas formulaciones empíricas

que relacionan el calado en la recta de entrada con el máximo calado en la curva a partir de datos de la

geometría.

7.1 Cálculo del potencial erosivo de las márgenes

Para calcular el potencial erosivo se utiliza la expresión de Hickin y Nanson (18). Esta fórmula es de

carácter empírico y relaciona la tasa de erosión, (T.E.), con las características geométricas de la curva (el

radio R por el eje de la curva y la anchura B medida en los puntos de inflexión) mediante un factor, M,

que tiene en cuenta las características del material del margen y la potencia del flujo.

RB

MET 5.2.. = 5.2>BR

−= 167.0..

BR

MET 5.2<BR

De los datos analizados por estos autores se extrae la conclusión de que las máximas tasas de migración

tienen lugar para relaciones de R/B ≈ 2.5. Para valores menores la tasa baja rápidamente y para valores

mayores el descenso es más lento.



Otras posibles expresiones para calcular las tasas de erosión de orillas no tienen en cuenta de forma

directa las características de la curva sino que la influencia de ésta se deja sentir en el valor de velocidad

o de calado utilizado. La expresión de Ikeda (27) tiene en cuenta la relación entre la velocidad en el

margen y la velocidad media de la sección de estudio, además de un factor de erosión que engloba las

características del margen. Odgaard (27) tiene en cuenta la altura del margen respecto al calado y la

velocidad en el centro de la sección. Mosselman (27) propone una expresión donde se tiene en cuenta la

tensión actuante en el margen y la altura y la pendiente de éste.

7.2 Cálculo de la erosión del fondo en una curva

Para el cálculo de la erosión del fondo se utilizan algunas ecuaciones empíricas presentadas en (24). En

ellas hcurva es el calado máximo en la curva y hrecta es el calado en la recta de aproximación a la curva.

Todas las fórmulas tienen una estructura del tipo:

−−= c

BR

bahh

recta

curva ln

donde los coeficientes a, b y c dependen de los datos ajustados por cada autor y R y B son

respectivamente el radio y la anchura de la curva.

Tabla 10 Coeficientes de la ecuación de cálculo de erosión del fondo en curvas

Autor a b c

Thorne 2.07 0.19 2

Altunin-1 3.73 0.38 0

Altunin-2 1.7 -1.26 0

USACE-arenas 3.376 0.66 0

USACE-gravas 3.377 0.71 0

Maynord 2.57 0.36 0

La ecuación de Thorne se obtiene a partir de los datos de curvas de varios ríos y de datos de laboratorio.

Su rango de aplicación son curvas con una relación R/B mayor que 2. La fórmula de Altunin-1 se aplica a

curvas con relaciones de R/B comprendidas entre 2 y 6. La ecuación de Altunin-2 se aplica a curvas con

relaciones de R/B mayores de 6 y debe tenerse en cuenta además que la relación R/B de la fórmula está

elevada al exponente –1.

La fórmula de USACE se obtiene a partir de los datos de Thorne y de varios autores más. Los resultados

que se obtienen con estas fórmulas son conservadores ya que únicamente el 5% de los datos utilizados

son mayores que los obtenidos con las ecuaciones. Aunque ajustan dos fórmulas para ríos de arenas y de

gravas la diferencia entre los resultados obtenidos con ellas es mínima.

La ecuación de Maynord se ha obtenido con los mismos datos que se utilizaron en la expresión de

USACE exceptuando los datos de laboratorio. Hay que tener en cuenta, como señala este autor, que

existen otros parámetros importantes de los que depende la relación hcurva/hrecta como por ejemplo la

relación entre la anchura y el calado, B/h.

7.3 Curvas de estudio

Se identifican las principales curvas de estudio mediante fotografía aérea del año 1993 y ortofotomapas

del año 1997 a escala 1:25000. Las curvas estudiadas se escogen por sus características geométricas

acusadas o por los problemas históricos que de ellas se tiene noticia.

Las características más impotantes de la geometría son la determinanción de la anchura, B, y del radio de

curvatura, R. Para ello se utiliza la metodología propuesta en Hickin y Nanson (18).

Tabla 11. Parámetros geométricos de las curvas de estudio

Nombre curva Localizació

n (s)

B R R/B

La Cadireta 4,500 109 587 5.4

puente N-II 7,500 95 340 3.6

Can Serra 10,500 69 205 3.0

a. abajo C.Simó 13,250 57 134 2.4

Can Simó 14,000 51 142 2.8

Hostalric 18,750 47 283 6.0



a. arriba Hostalric 19,750 68 273 4.0

gaseoducto 27,750 48 363 7.6

La Batllòria 28,500 62 153 2.5

El inventario de 1973 (o “Herring”, aptdo.5.1), nos permite conocer qué curvas estaban ya protegidas por

esas fechas. La de La Cadireta no estaba protegida. En la N-II había un pequeño tramo de escollera por el

margen exterior. La curva de Can Serra estaba protegida con escollera. Las dos curvas de Can Simó

(Fogars) no tenían protecciones aunque la línea de ferrocarril discurre muy cercana. Las dos curvas de

Hostalric estaban totalmente protegidas: la de aguas arriba con escolleras y gaviones y todo el tramo de

unión entre las dos y la misma curva de Hostalric con escollera. La de la Batllòria tenía protecciones de

escollera y gaviones por el margen exterior aguas abajo del eje y estaba encauzada en su entrada.

7.4 Resultados de tasas de erosión de márgenes

Tabla 12. Tasas de erosión en la curva

Curva T.E./M

La Cadireta 0.46

Puente N-II 0.70

Can Serra 0.84

a.abajo C.Simó 0.91

Can Simó 0.90

Hostalric 0.42

a.arriba Hostalric 0.62

gaseoducto 0.33

La Batllòria 0.98

Las tasas de erosión se calculan en relación al factor M a determinar en cada curva según las

características del material del margen y de la potencia del flujo. Sin más datos que los estrictamente

geométricos y suponiendo un mismo factor M para todas las curvas se observa que las que a priori

tienen mayor capacidad de erosión del margen son las de La Batllòria, las de Can Simó (Fogars, aguas

arriba y abajo) y la de Can Serra. Sin embargo debe tenerse en cuenta que por ejemplo tanto la curva de

la Batllòria como la de Can Serra están protegidas de forma artificial. Una curva con una tasa de erosión

a priori baja como es la del gaseoducto es la que en la actualidad está presentando mayores problemas

(ha sido objeto de preocupación en los últimos meses la regresión de la orilla en este punto que amenaza

un gaeoducto). A los datos puramente geométricos por tanto es necesario añadir datos sobre las

características del margen y un estudio local más detallado.

7.5 Resultados de erosiones de fondo

Cuanto más cerrada es una curva mayor es la erosión en el margen. Los valores de erosión se sitúan

entorno a 2-3 veces el calado en la recta de entrada.

Tabla 13. Relaciones de hmáx/hrecta para las distintas curvas según varios autores

hmáx / h recta

Curva Altunin Thorne USACE Maynord Promedio

La Cadireta 1.7 1.8 2.3 2.0 1.9

puente N-II 2.4 2.0 2.5 2.1 2.2

Can Serra 2.6 2.1 2.7 2.2 2.4

a.abajo C.Simó 2.8 2.3 2.8 2.3 2.5

Can Simó 2.7 2.1 2.7 2.2 2.4

Hostalric 1.5 1.8 2.2 1.9 1.8

a.arriba Hostalric 2.2 1.9 2.5 2.1 2.2

gaseoducto 1.4 1.7 2.0 1.8 1.8

La Batllòria 2.8 2.2 2.8 2.2 2.5

Según estos datos, nuevamente las curvas que pueden presentar mayores erosiones del fondo son las de

la Batllòria, las de Can Simó (Fogars) y las de Can Serra. Hay que tener en cuenta que estos valores de

erosión máxima corresponden a una situación en la que el caudal de cálculo circule durante suficiente

tiempo para que las erosiones puedan desarrollarse en su totalidad.

Los datos de erosión en curva deben tenerse en cuenta a la hora del diseño de las cimentaciones de

posibles obras de protección de márgenes o de paso de tuberías y servicios bajo la cota del lecho.



8. CRONOLOGÍA DE LOS PRINCIPALES SUCESOS EN EL RÍO TORDERA

El objetivo de este apartado es ofrecer la lista de los sucesos principales que pueden haber sido causantes de los cambios en perfil y planta estudiados en los aptdos. 5 y 6. • 1958: comienzan las extracciones de áridos (pequeños volúmenes porque la maquinaria es

rudimentaria y la demanda pequeña). • 1960-68: grandes extracciones de áridos, especialmente hacia el final del periodo. • 1962 (11 y 12-X): avenida que inunda el pueblo de Tordera, con 1.5 m de agua en algunas casas del

poblado Fibracolor; otras avenidas en noviembre. Es la primera avenida importante desde 1943. • 1965 (7 al 9-X): avenida con el máximo caudal registrado en Sant Celoni: 213 m3/s. • 1968: la Comisaría de Aguas prohibe toda extracción de áridos en el cauce y cerca de él. • 1968: comienzo de la construcción de la autopista Barcelona-La Jonquera (A7). • 1969: avenidas en abril (mayor) y octubre (menor), que producen daños en la margen izquierda del

río, en la zona en que la A7 discurre paralela al río. En el tramo bajo se pierden tierras de labor fértiles, convertidas en arenales.

• 1970-71: proyectos y obras numerosos de reparación y reposición de defensas, suscitados por las

avenidas de 1969; entre ellos el estrechamiento del cauce aguas abajo del puente de la N-II. • 1971 (20 y 21-IX): la mayor avenida que se recuerda en el río; entre otros se pierde el puente de la

autopista A7. • 1971: como consecuencia de la avenida, para financiar gran número de proyectos de reparación de

defensas, se vuelve a dar permisos de extracción de áridos, muy a menudo a cambio de colocación de escollera en las márgenes.

• 1972-75: extracción de áridos (hasta 104.000 m3) en el brazo izquierdo de la isla de Tordera, dentro

de un proyecto de “acondicionado”. • 1975-80: grandes extracciones de áridos. • 1976: en este contexto, acondicionamiento y limpieza del brazo derecho de la isla de Tordera

(>40.000 m3 de material). • 1979: comienzan las dos mayores extracciones de áridos, aguas abajo y aguas arriba del puente de la

NII, evaluadas al cabo de 9 años de explotación en unos 2 millones de m3. • hacia 1979-81: obras de encauzamiento en la zona de la isla de Tordera: escolleras en las nuevas

márgenes, muro, escollera en el puente, etc.

• 1982 (15 a 17-II): la segunda avenida en importancia, seguida de otra en marzo y otra en noviembre;

en abril se realiza el vuelo 1:5000. • 1982-83: gran número de proyectos y obras de reparación. • 1988: prohibición de las extracciones de áridos dentro y fuera del cauce. • 1992: construcción de la estación de aforos de Fogars de Tordera (Can Simó). • Años 90: protección de la cimentación del puente de la autopista A7.



9. DISCUSIÓN DE LAS CAUSAS DE LOS PROCESOS DE EROSIÓN EN EL RÍO TORDERA

El objetivo de este apartado es poner en relación los cambios observados en el río (aptdo.5: estudio de la

erosión general a largo plazo) con la cronología del apartado anterior.

Como causas del fuerte descenso del fondo del río Tordera en el periodo 1960-2000 pueden invocarse al

menos las siguientes: 1) los cambios en el uso del suelo de la cuenca, 2) las extracciones de áridos y 3)

las obras de encauzamiento y las obras viarias que han ocupado parte del espacio fluvial. Las avenidas en

el mismo periodo podrían considerarse más bien como los agentes capaces de producir cambios en poco

tiempo, pero señalemos igualmente que los cambios de perfil (y la incisión de un río) pueden estar más

relacionados con su caudal dominante que con las avenidas.

Los cambios de uso del suelo merecerían una investigación en profundidad. Es posible que el abandono

de tierras agrícolas y el avance de la superficie arbolada haya producido en las últimas décadas un déficit

de material sólido en los ríos de la cuenca. Mencionamos, pues, este aspecto como una hipótesis que

merece análisis.

Las obras de encauzamiento y las obras viarias han tenido sin duda un efecto sobre el equilibrio del río.

Recordemos que el estrechamiento de un cauce induce una erosión general en el tramo estrechado, que

se propaga hacia aguas arriba en principio indefinidamente (y no se propaga en cambio aguas abajo). En

el tramo estrechado, se produce además una reducción de la pendiente.

El estudio de los cambios en planta desde 1967 (aptdo.6.4) ha servido para poner de manifiesto obras de

gran magnitud en longitud y en su efecto de estrechamiento. Destacamos dos: 1) en 1970, hacia la

coordenada s=10.900 (Can Serra) una longitud de 600 m de cauce vio reducida su anchura de 150 a 85 m

(es decir se dejó en un 56% de la original); 2) en 1970-71, hacia la coordenada s=6.000 (a.abajo del

puente de la NII) una longitud de 2000 m de cauce vio reducida su anchura de 240 a 140 m (es decir se

dejó en 58% de la original). La magnitud de estas obras hace posible que su efecto haya alcanzado al río

por entero. Usando expresiones de cálculo de la erosión por estrechamiento(23) la erosión en estos dos

ejemplos sería del 46% del calado antes del estrechamiento y del 43% del calado antes del

estrechamiento respectivamente para los dos casos anteriores.

Estas erosiones son las últimas o de equilibrio si la acción es duradera. Los agentes que activan estos

procesos de erosión son sólo avenidas que hubieran ocupado en condiciones normales la anchura

completa y que se ven ahora constreñidas a circular por el cauce estrechado. Si suponemos avenidas de 3

m de calado antes de las obras de estrechamiento, se predecirían erosiones del orden de 1.35 m. Ahora

bien, la duración real de estas avenidas no es indefinida como para considerar que se alcanza la erosión

de equilibrio, pero un serie de avenidas puede producir el mismo resultado por la acumulación de

efectos: a este respecto véase el gran número de avenidas en los años 60 (antes de las obras que hemos

destacado, no obstante) y la grandes de 1971 y 1982.

Mediante sencillas expresiones de cálculo de las pendientes de equilibrio tras un estrechamiento(23), se

pueden pronosticar también basculamientos hasta un nuevo equilibrio en una pendiente igual a un 76% y

a un 75% de la original para los dos casos anteriores. Este es un orden de magnitud semejante a los

cambios de pendiente observados en la fig.13, desde primeros de siglo (o presuntamente desde el

comienzo de las acciones antrópicas hacia 1960, aptdo.8) hasta 1996. Estos basculamientos son también

de equilibrio, es decir requieren acciones duraderas o la acumulación de varios episodios de importancia.

Las obras de encauzamiento y viarias con resultado de estrechamiento serían acciones irreversibles, es

decir el nuevo equilibrio a largo plazo del río sería en una posición con el fondo más bajo y con menos

pendiente.

Es interesante tener ahora en cuenta la evolución temporal del fenómeno de erosión general del río

Tordera, resumido en los descensos en los puentes (tabla 8, aptdo.5.3). Obsérvese que los 15 años de

1973 a 1987, época de enormes extracciones de áridos y época en que ya estaban ejecutados las obras

señaladas antes, muestra los mayores descensos. Nótese que el orden de magnitud de los descensos es

semejante al calculado más arriba como efecto de las obras de estrechamiento. En los siguientes 15 años,

parece claro que el proceso sigue activo en la parte aguas arriba del tramo bajo (zona del puente de la

autopista A7 y hasta la estación de Can Simó), pero parecería casi frenada aguas abajo (puente NII).

Incluso en la desembocadura parece haber indicios (informaciones verbales) de una subida de la cota del

lecho.



La acción de extracción de material suelto (áridos) en el cauce del río causa un déficit de transporte

sólido hacia aguas abajo y un descenso del nivel de base hacia aguas arriba. Por ello la erosión general

que se produce se propaga, a diferencia del estrechamiento, en las dos direcciones: aguas arriba y aguas

abajo. También a diferencia del estrechamiento, no es necesario pensar en las avenidas como agente

exclusivo de estos cambios, sino que caudales menores pueden también ser importantes. En ocasiones,

las extracciones en el río Tordera se han hecho restando en primer lugar un área al río, para luego

excavar en ella, fuera del nuevo cauce estrechado. En este caso, las obras y las extracciones serían una

misma acción.

Cuando la acción es la extracción de áridos, es posible que se revierta el proceso, si el río aporta

suficiente material. A este respecto el tramo bajo del Tordera puede considerarse como un almacén del

material arenoso de dos afluentes principales: la riera de Arbúcies y la riera de Santa Coloma (ver

aptdo.5.6). Nótese también que el descenso de cotas de fondo en el río induce un aumento de pendiente

en los afluentes (por descenso de su nivel de base), descenso comprobado por ejemplo en los puentes de

la riera de Arbúcies con descenso del orden de 1.5 m(26) . Este aumento de pendiente incrementa la

capacidad de transporte de los afluentes, es decir es como si la red de drenaje reaccionara intentando

aportar más material sólido al río principal que sufre el descenso.

La causa de las obras y la causa de las extracciones de áridos son difíciles de distinguir en sus efectos en

el proceso de erosión general. Nos sentimos inclinados a seguir la opinión general de que son las

extracciones de áridos la causa principal de la erosión en el río, quizá porque su efecto parece obvio. Si

esta es la causa principal podemos tener una mayor esperanza en la recuperación del río.

Sería interesante analizar el efecto que cumplirá en el futuro dos “controles” nuevos del perfil

longitudinal, provocados por la solera de hormigón de la estación de aforos de Can Simó (si no se arruina

totalmente) y las obras duras en el cruce de la autopista A7, ambas de los años 90.

10. CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE DINÁMICA FLUVIAL

Principales actividades:

Las principales actividades han sido:

− trabajo de campo para la determinación de granulometrías del río y recopilación de información

del mismo tipo

− determinación de niveles de cauce lleno en secciones transversales del cauce

− análisis de los limnigramas de Can Serra y Can Simó de un mismo suceso, con lo que se ha

obtenido resultados relativos a las formas de fondo y la erosión en crecidas

− trabajo de campo para determinar las cotas de los testigos de carbón en el cauce

− comparación de información cartográfica (búsqueda histórica) para dibujar el perfil longitudinal

del río en distintas épocas

− comparación de la fotografía aérea desde 1956 hasta el presente

− análisis del perfil longitudinal según teorías del régimen

− análisis del riesgo de erosión en curvas

− estimación de los coeficientes de rugosidad de Manning en la llanura de inundación

Las principales conclusiones son:

• se ha constatado por medio de nuevos datos de campo la peculiar composición granulométrica del

río, que pasa en pocos kilómetros de ser esencialmente un río de gravas gruesas (la coraza) y

finas (el material bajo la superficie, de 7 mm) en el tramo medio, a ser a uno de arenas gruesas (2

mm) en el tramo bajo.

• la curva de gastos de la estación EA89 de Can Simó es buena, pero la de la estación EA62 Can

Serra no es correcta. No obstante es muy valiosa su información limnimétrica que valdría la pena

conservar en el futuro.



• se ha probado que el cauce puede experimentar erosiones generales transitorias importantes en

crecidas; de hecho con la avenida de enero de 2001 se ha encontrado una fluctuación del fondo

superior a 1m en algunos puntos del cauce bajo. Estos datos permiten proponer ecuaciones de

cálculo de la erosión transitoria, como la de Lischtvan-Lebediev.

• los tramos arenosos del río desarrollan en crecida formas de fondo que pueden elevar su

coeficiente de rugosidad de Manning por encima de 0.040.

• se ha probado que el cauce desde el puente de la autopista A7 hasta el mar ha descendido de 2.5 a

3.2 m en los últimos 40 años. Esta es una erosión permanente o acumulada a lo largo de los años.

• si bien no se puede afirmar que el proceso de descenso (incisión) haya terminado, sería lógico

esperar que la prohibición de las extracciones de árido invierta la tendencia en el futuro, ya que

ésta ha sido una de las causas probables (aunque no la única) de este fenómeno en los últimos 30

años. De hecho, parece que el proceso de erosión se ha ralentizado en general e incluso se ha

frenado cerca de la desembocadura.

• se pueden proponer unos valores del caudal dominante con el análisis de la información recogida,

pese a las fuertes incertidumbres causadas por la intervención antrópica en el río y es de destacar

los distintos periodos de retorno del caudal dominante para el tramo medio (2,5 años) y el tramo

bajo (1,5 años).

• el río Tordera es potencialmente muy móvil también en planta, como prueba su historia. Sin

embargo ha sido fijado sustancialmente por obras de defensa. Existe también un potencial

elevado de erosión en curvas.

• sería de mucho interés observar la evolución futura del río Tordera en cuanto a la movilidad que

ha sido nuestro objeto de estudio, en particular la evolución de la erosión general y la transitoria.

Gracias a las instalaciones existentes y usadas en este estudio (columnas de carbón, estaciones de

aforo), el río Tordera se podría constituir en un cauce de estudio de fenómenos de movilidad

aluvial.

11. REFERENCIAS

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32. CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas). IV Jornadas sobre

encauzamientos fluviales. Madrid, 1995.

12. EQUIPO DE TRABAJO

Este estudio se ha realizado en la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), con el professor Juan P.

Martín Vide (Dr. Ing. de Caminos) como responsable y los becarios de doctorado Marta Roca Collell,

Ingeniera de Caminos y el Ing. Andrés Andreatta MsC, en colaboración con un equipo de la Universitat

de Lleida (UdLl) con los profesores Drs. en Geografía Ramón Batalla Villanueva, como responsable, y

Albert Rovira García.

Agradecemos al profesor Allen Bateman (UPC) y al Servei de Hidrologia de la Agencia Catalana de

l’Aigua la información facilitada.

La relación con los ingenieros de Sener, S.A. MªCarmen Molina y Eduardo García ha sido muy grata en

el desarrollo del trabajo.

b.4.1 anejo dinamica fluviall -...

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