Modelización multiescala de avenidas extremas en el tramo medio del río Ebro
Enviado: 18-08-2025
|Aceptado: 04-12-2025
|Publicado: 30-01-2026
Derechos de autor 2026 Ingeniería del Agua

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Descargas
Palabras clave:
modelos multiescala, simulación hidrodinámica, ecuaciones de aguas poco profundas, volúmenes finitos, inundaciones, río Ebro
Agencias de apoyo:
Confederación Hidrográfica del Ebro
Resumen:
Este trabajo analiza el comportamiento hidrodinámico del tramo medio del río Ebro entre Logroño y Mequinenza, incluyendo los afluentes Ega, Arga y Aragón, ante eventos extremos de avenida. Se evalúa la idoneidad de modelos unidimensionales (1D), bidimensionales (2D) y modelos agregados según las características geomorfológicas del cauce. La metodología combina en la fidelidad de representación del tramo a simular, eficiencia numérica y validación con datos hidrológicos. Los resultados indican que los modelos 2D ofrecen alta precisión en zonas con llanuras de inundación extensas, mientras que los 1D resultan más eficientes en tramos estrechos y encauzados. En áreas de gran volumen, como el embalse de Mequinenza, los modelos agregados reducen el coste computacional sin pérdida significativa de precisión. Se concluye que una combinación estratégica de modelos multiescala permite optimizar el equilibrio entre precisión y eficiencia, constituyendo una herramienta clave para las administraciones en la gestión de avenidas.
Citas:
Arcement, G.J., Schneider, V.R. 1989. Guide for Selecting Manning’s Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains. Water Supply Paper 2339. U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.3133/wsp2339
Cunge, J., Holly, F., Verwey, A. 1980. Practical Aspects of Computational River Hydraulics. En Macmillan Series in Civil Engineering; Pitman: Londres, Reino Unido.
Dazzi, S., Verbeni, R., Mignosa, P., Vacondio, R. 2024. Simulation of Flood-Control Reservoirs: Comparing Fully 2D and 0D–1D Models. Hydrology, 11(11), 180. https://doi.org/10.3390/hydrology11110180
Dirección General del Agua. 2011. Guía metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, Gobierno de España, Madrid, España.
Echeverribar, I., Morales-Hernández, M., Brufau, P., García-Navarro, P. 2019a. Use of internal boundary conditions for levees representation: application to river flood management. Environmental Fluid Mechanics, 19, 1253-1271. https://doi.org/10.1007/s10652-018-09658-6
Echeverribar, I., Morales-Hernández, M., Brufau, P., García-Navarro, P. 2019b. 2D numerical simulation of unsteady flows for large scale floods prediction in real time. Advances in Water Resources, 134, 103444. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2019.103444
Echeverribar, I., Vallés, P., Mairal, J., García-Navarro, P. 2021. Efficient Reservoir Modelling for Flood Regulation in the Ebro River (Spain). Water, 13(22), 3160. https://doi.org/10.3390/w13223160
Gangrade, S., Ghimire, G.R., Kao, S.-C., Morales-Hernández, M., Tavakoly, A.A., Gutenson, J.L., Sparrow, K.H., Darkwah, G.K.A., Kalyanapu, J., Follum, M.L. 2023. Unraveling the 2021 Central Tennessee flood event using a hierarchical multi-model inundation modeling framework. Journal of Hydrology, 625, 130157. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.130157
García-Alén, G., García-Feal, O., Cea, L., Puertas, J. 2023. Implementación de embalses en cálculos hidrológicos con Iber. Ingeniería Del Agua, 27(1), 59-72. https://doi.org/10.4995/ia.2023.18750
García-Navarro, P., Murillo, J., Fernández-Pato, J., Echeverribar, I., Morales-Hernández, M. 2019. The shallow water equations and their application to realistic cases. Environmental Fluid Mechanics 19, 1235-1252. https://doi.org/10.1007/s10652-018-09657-7
Henderson, F.M. 1966. Open channel flow. En Macmillan Series in Civil Engineering; McGraw-Hill: New York, NY, USA.
Heraldo de Aragón. 2018a. “Unas 15.000 hectáreas han resultado anegadas por la crecida del Ebro.” Heraldo de Aragón, 17 de abril.
Heraldo de Aragón. 2018b. “Once riadas y 1.000 millones de euros en pérdidas en la cuenca del Ebro desde 1980.” Heraldo de Aragón, 25 de septiembre.
Horritt, M.S., Bates, P.D. 2002. Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting river flood inundation. Journal of hydrology, 268, 89-99. https://doi.org/10.1016/s0022-1694(02)00121-x
Hu, R., Fang, F., Salinas, P., Pain, C.C., Sto.Domingo, N.D., Mark, O. 2019. Numerical simulation of floods from multiple sources using an adaptive anisotropic unstructured mesh method. Advances in Water Resources, 123, 173-188. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2018.11.011
Hu, H., Yang, H., Wen, J., Zhang, M., Wu, Y. 2023. An Integrated Model of Pluvial Flood Risk and Adaptation Measure Evaluation in Shanghai City. Water, 15, 602. https://doi.org/10.3390/w15030602
Kalyanapu, A.J., Shankar, S., Pardyjak, E.R., Judi, D.R., Burian, S.J. 2011. Assessment of GPU computational enhancement to a 2D flood model. Environmental Modelling and Software, 26, 1009-1016. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2011.02.014
Knijff, J.M.V.D., Younis, J., Roo, A.P.J.D. 2010. LISFLOOD: A GISbased distributed model for river basin scale water balance and flood simulation. International Journal of Geographical Information Science, 24, 189–212. https://doi.org/10.1080/13658810802549154
Mark, O., Weesakul, S., Apirumanekul, C., Aroonnet, S.B., Djordjević, S. 2004. Potential and limitations of 1D modelling of urban flooding. Journal of Hydrology, 299(3), 284-299. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.08.014
Murillo, J., García-Navarro, P. 2010. Weak solutions for partial differential equations with source terms: Application to the shallow water equations. Journal of Computional Phyisics, 229, 4327-4368. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2010.02.016
Nanía, L.S., Gómez, M. 2004. Ingeniería Hidrológica. Grupo Editorial Universitario, Granada, España.
Noh, S.J., Lee, J.H., Lee, S., Kawaike, K., Seo, D.J. 2018. Hyper-resolution 1D-2D urban flood modelling using LiDAR data and hybrid parallelization. Environmental Modelling & Software, 103, 131-145. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2018.02.008
Özgen-Xian, I., Xia, X., Liang, Q., Hinkelmann, R., Liang, D., Hou, J. 2021. Innovations Towards the Next Generation of Shallow Flow Models. Advances in Water Resources, 149, 103867. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2021.103867
Palmeri, F., Silván, F., Prieto, I., Balboni, M., García-Mijangos, I. 2002. Manual de Técnicas de Ingeniería Naturalística en Ambito Fluvial; Departamento de Ordenación del Territorio y Medio Ambiente, País Vasco Government: Bilbao, Spain.
Protección Civil. 2021. Fallecidos por riesgos naturales en España en 2020. Subdirección General de Prevención, Planificación y Emergencias, Ministerio del Interior, Gobierno de España, Madrid, España.
Ripple, W.J., Wolf, C., Newsome, T.M., Barnard, P., Moomaw, W.R. 2020. World scientists’ warning of a climate emergency. BioScience, 70, 8-12. https://doi.org/10.1093/biosci/biz088
Samal, P., Swain, P.C., Samantaray, S. 2025. Flood analysis using HEC-RAS 1D model for the delta of Brahmani river, Odisha, India. Natural Hazards, 121, 7941-7966. https://doi.org/10.1007/s11069-025-07121-6
Sotelo, G. 2002. Hidráulica General Vol. 1, 1st ed. Limusa, Wellington, FL, USA.
Thielen, J., Bartholmes, J., Ramos, M.H., de Roo, A. 2009. The European Flood Alert System—Part 1: Concept and development. Hydrology and Earth System Sciences, 13, 125-140. https://doi.org/10.5194/hess-13-125-2009
Vacondio, R., Aureli, F., Ferrari, A., Mignosa, P., Palù, A.D. 2016. Simulation of the January 2014 flood on the Secchia River using a fast and high-resolution 2D parallel shallow-water numerical scheme. Natural Hazards, 80, 103-125. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1959-4
Vallés, P., Echeverribar, I., García-Navarro, P. 2025. Flood-control reservoir simulation using an aggregated model and regulation in 2D shallow water problems. Journal of Hydraulic Research, 63(1), 48-63. https://doi.org/10.1080/00221686.2024.2445539
Vreugdenhil, C.B. 1994. Numerical Methods for Shallow-Water Flow. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-015-8354-1_1
Wallemacq, P., Herden, C., House, R. 2015. The Human Cost of Natural Disasters 2015: A Global Perspective. Technical Report, Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, Brussels, Belgium.




