Relationship between piezometric level and ground deformations measured by means of DInSAR in the Vega Media of the Segura River (Spain)

Differential SAR Interferometry (DInSAR) is a remote sensing method with the well demonstrated ability to monitor geological hazards like earthquakes, landslides and subsidence. Among all these hazards, subsidence involves the settlement of the ground surface affecting wide areas. Frequently, subsidence is induced by overexploitation of aquifers and constitutes a common problem that affects developed societies. The excessive pumping of underground water decreases the piezometric level in the subsoil and, as a consequence, increases the effective stresses with depth causing a consolidation of the soil column. This consolidation originates a settlement of ground surface that must be withstood by civil structures built on these areas. In this paper we make use of an advanced DInSAR approach - the Coherent Pixels Technique (CPT) [1] - to monitor subsidence induced by aquifer overexploitation in the Vega Media of the Segura River (SE Spain) from 1993 to the present. 28 ERS-1/2 scenes covering a time interval of about 10 years were used to study this phenomenon. The deformation map retrieved with CPT technique shows settlements of up to 80 mm at some points of the studied zone. These values agree with data obtained by means of borehole extensometers, but not with the distribution of damaged buildings, well points and basements, because the occurrence of damages also depends on the structural quality of the buildings and their foundations. The most interesting relationship observed is the one existing between piezometric changes, settlement evolution and local geology. Three main patterns of ground surface and piezometric level behaviour have been distinguished for the study zone during this period: 1) areas where deformation occurs while ground conditions remain altered (recent deformable sediments), 2) areas with no deformation (old and non-deformable materials), and 3) areas where ground deformation mimics piezometric level changes (expansive soils). The temporal relationship between deformation patterns and soil characteristics has been analysed in this work, showing a delay between them. Moreover, this technique has allowed the measurement of ground subsidence for a period (1993-1995) where no instrument information was available.

DInSAR monitoring of aquifer compaction due to water withdrawal: Vegas Baja and Media of the Segura river (SE, Spain) case study

This study was partially financed by the Spanish Ministry of Education and Science and EU FEDER under project TEC2005-06863, by the Valencia Regional Government under projects GV006/179 and ACOMP07/087, and by the University of Alicante under projects VIGROB2004102, VIGROB-053, and VIGROB-114.

Utilización de software libre para el análisis de la evolución de usos del suelo en la cuenca del Segura mediante teledetección

En este trabajo se describe la utilización de herramientas de software libre, básicamente GRASS y R, para obtener una serie de mapas de coberturas del suelo (1976-2006) a partir de imágenes de satélite Landsat MSS y Landsat TM. Se trata de un proyecto concedido a un año, por lo que se requería una metodología que permitiera realizar el análisis de forma rápida y sencilla, aún tratando de aplicar técnicas de clasificación avanzadas. Dada la complejidad del trabajo y la premura de tiempo, se ha tratado de automatizar gran parte del trabajo mediante diversos scripts con BASH y R. (...)

Metodología para la gestión integral de las presas de laminación de avenidas y su aplicación a la cuenca hidrográfica del Segura

En el levante español se producen periódicamente intensos aguaceros (gota fría), que generan grandes riadas, desbordándose los cauces y asolando los campos y las ciudades, ocasionando graves daños en la economía local y con frecuencia, por desgracia, víctimas personales. La Confederación Hidrográfica del Segura ha puesto en marcha un vasto sistema de protección, conocido como Plan de Defensa contra Avenidas, del que ya se encuentran en explotación un conjunto de presas cuyo objetivo prioritario es la laminación de las avenidas. Las presas de laminación ubicadas en esta área mediterránea son estructuras muy singulares, al estar ubicadas en cuencas extremadamente secas, con alta pendiente, rápida respuesta, picos altos de caudal, y gran poder erosivo del flujo. Las aguas arrastran en suspensión un alto porcentaje de aporte sólido y flotantes, que quedan retenidos en el embalse, aterrándolo e inutilizando los desagües. En esta tesis doctoral se analizan los criterios de actuación para la gestión de estas presas de laminación, con objeto de que se puedan introducir en las Normas de Explotación innovaciones destinadas a mejorar la eficiencia del conjunto, de manera que se consiga la máxima protección posible y al mismo tiempo se puedan aprovechar las aguas, sin menoscabo de su objetivo prioritario, para otros fines complementarios. Como consecuencia del trabajo realizado se indica la conveniencia de establecer un conjunto de normas de actuación comunes a todas las presas del sistema, como es la estrategia de recibir siempre a los hidrogramas de la riada con las compuertas de los desagües de fondo cerrados, o la conveniencia de que en todas las presas se dispongan compuertas en estos órganos. También se dictan recomendaciones en la gestión del vaciado, para conseguir el máximo aprovechamiento del agua, introduciendo el concepto innovador de los trasvases virtuales. Asimismo, se analiza la conveniencia de fijar normas diferenciales específicas atendiendo a las peculiaridades de cada presa, en cuanto se refiere al nivel máximo de explotación, al cumplimiento de los condicionantes ambientales, al mantenimiento de la calidad del agua, y a otros aspectos singulares que caracterizan a cada uno de estos embalses. The Spanish Mediterranean region hydrology is characterised by low rainfall, but concentrated in extreme convective events. Those heavy rains and storms lead to large, flash-floods which cause devastation of fields, villages and, unfortunately, loss of lives. Segura River Basin Authority has developed an ambitious plan for flood protection and control that is constituted by a system of flood protection dams, river channelling, river diversions diversions and levees. Flood protection dams placed on this area, are distinct structures, as they are located on extremely dry basins, with high slopes and limited vegetal covering. These facts, along with the very high rainfall intensity, are determinants of a rapid response and a very erosive flow. The flow transports a large rate of solids in suspension, and also debris, which many times block and clog the outlets intakes, disabling them. In such a case, the dam would be inoperative, in an emergency state and remedial measures should be taken. This PhD thesis analyses the flood protection dams operation criteria, for providing managers a methodology to analyse each individual case and also the flood protection system as a whole. Additionally practical rules and recommendations, to cope with the objectives of dam safety, flood protection and water resources use, are given. The rules consider the specific differences and risks that may be faced by the dams. To that end, they were grouped, depending on their characteristics: allowance for permanent water storage, environmental restrictions, water quality, geotechnical problems, type of structure, etc. As a result of this research, it is recommended to design these dams with valves for regulating the bottom outlets. The availability of valves is linked with the routing strategy of receiving flood with the outlets closed. This has been shown as the best measure to prevent clogging and opens the possibility of storing temporarily the water, making then a scheduled emptying of the reservoir, which could be computed as a virtual transfer to the regulating dams. Emptying should be done in accordance with the situation of the other dams of the system and of the rivers downstream. This detention time would make possible also the beginning of the sedimentation process which is necessary for using the water with the modern irrigation systems that are in use in this area.

Seguimiento geométrico de terraplenes mediante líneas continuas de asiento en la Vega Baja del Segura, Alicante

La Vega Baja del Segura (Alicante) se caracteriza por la baja resistencia portante de los suelos y en consecuencia por las grandes deformaciones que sufren las construcciones que sobre ellos se levantan. La gran demanda turística de vías de comunicación con la costa sur de la provincia de Alicante ha obligado a construir diversas carreteras cuyos terraplenes alcanzan alturas superiores a los 8 m, así como deformaciones decimétricas y en algunos casos excepcionales de magnitud métrica. Las líneas continuas de asiento es una técnica innovadora que se lleva utilizando durante algunos años en la Vega Baja y que evita los laboriosos procedimientos de auscultación topográfica, sirviendo de instrumento de seguimiento geométrico de los mismos y permitiendo la representación gráfica del terraplén original y de su deformada. Esta técnica permite además a la Administración establecer los volúmenes de tierra necesarios para compensar el hundimiento de los terraplenes de forma exacta. Con el presente trabajo se pretende dar a conocer la metodología de las líneas continuas de asientos, así como mostrar algún ejemplo real de aplicación de las mismas, mostrando la evolución geométrica del terraplén en el tiempo y mostrando el procedimiento de cálculo de volúmenes.

Diseño de un modelo geológico-geotécnico 3D de la Vega Baja del Río Segura (Alicante, SE España)

Los modelos geológico-geotécnicos permiten al ingeniero comprender mejor las condiciones reinantes en un determinado lugar, además de identificar los principales problemas geotécnicos y hacer más realista la estimación de propiedades del suelo. En este trabajo se presenta la metodología empleada para el diseño de un modelo geológico-geotécnico tridimensional de la Vega Baja del Río Segura que consta de cuatro zonas caracterizadas por sus propiedades geotécnicas y su problemática asociada. El modelo resulta fundamentalmente de gran utilidad para la planificación de investigaciones preliminares de obras civiles.

Monitorización de la subsidencia del terreno en la Vega Media del río Segura mediante Interferometría SAR diferencial (DInSAR)

Ground subsidence caused by aquifer exploitation is a geotechnical hazard that affects wide areas, causing important economic damages. This phenomenon is due to soil consolidation produced by the increase of effective stress caused by piezometric depletion. In this work a Remote Sensing Technique called Coherent Pixel (CPT) is applied to monitor subsidence in the Vega Media of the Segura River during a period of eleven years.

La infraestructura hidráulica y la gestión del agua en los regadíos tradicionales en la Vega Baja del Segura (Alicante)

La agricultura tradicional de la comarca de la Vega Baja del Segura se asienta sobre la llanura aluvial creada por el río a lo largo de la historia. Cuenta con una superficie regable de unos 190 km2 que se nutre con recursos propios de la cuenca del río Segura. Las aguas son desviadas del río mediante azudes y distribuidas, por simple gravedad, a través de un complejo sistema de acueductos, acequias y azarbes, que configuran sendas redes de aguas vivas y de aguas muertas, permitiendo la reutilización de las aguas. El presente trabajo tiene por finalidad el estudio de las infraestructuras hidráulicas y su papel en la gestión de los recursos hídricos para el riego en la comarca de la Vega Baja del Segura. A tal fin, se ha consultado la bibliografía y recabado información en diferentes juzgados de aguas, sindicatos de riego y comunidades de regantes, complementándose todo ello con visitas de campo para la toma de datos e imágenes. Los resultados obtenidos muestran una gestión eficiente de los escasos recursos hídricos disponibles y un aprovechamiento óptimo de los mismos, en cuanto que, al final, el sistema cede sus aguas sobrantes a otros regadíos para ser reutilizadas.

Una nueva rábita en la playa de Guardamar del Segura: la rábita de El Moncayo

Se publican las noticias que ha arrojado la excavación en 2004 de unos muros situados en la denominada playa de El Moncayo. Los hallazgos se sitúan a unos 3 kilómetros al Sur del casco urbano de Guardamar del Segura; a unos 135 m. en dirección Norte está la Torre del Descargador (torre almenara de los siglos IV/X y V/XI), a unos 3,5 kilómetros se localiza El Castillo de Guardamar (de los siglos VIII a.C. al XIX) y, un poco más al Norte, a unos 4 kilómetros, en las proximidades de la desembocadura del Segura, los oratorios o rábitas de las dunas de Guardamar. Se dan a conocer los restos arquitectónicos y cerámicos aparecidos en la excavación del 2004 que se interpretan como de restos del recinto de una rábita o mezquitilla (cuando se excave más se verá si está aislada o hay más edificios similares), se presentan unos apuntes al hilo de la orientación de la rábita de El Moncayo y un estudio de la moneda andalusí hallada en la excavación de El Moncayo (datables entre en 429/1037-8 y 433/1041-2).

Azudes y acueductos del sistema de riego tradicional de la Vega Baja del Segura (Alicante, España)

En el presente trabajo se describen y analizan las principales obras hidráulicas del sistema de riego tradicional de la comarca de la Vega Baja del Segura, concretamente, los azudes y los acueductos. Los azudes de toma, construidos en el cauce del río Segura, representan el inicio del sistema, desde donde parte una extensa y compleja red de acueductos constituida por acequias y azarbes, como elementos fundamentales, que distribuyen el agua para el regadío. En este estudio se ha llevado a cabo una amplia y profunda investigación documental, tomado datos de campo y captado imágenes in situ que, junto con los diagramas aportados, resultan imprescindibles para comprender la magnitud del sistema. Los resultados obtenidos han servido no sólo para catalogar y caracterizar los elementos que integran el sistema hidráulico del regadío tradicional de la Vega Baja del Segura, sino también para poner de manifiesto un ejemplo real de optimización de recursos hídricos en una zona del sureste peninsular español de escasa e irregular pluviometría. Asimismo, el estudio efectuado revela un sistema de riego sumamente eficiente desde un punto de vista cuantitativo y no tanto desde el cualitativo, debido a la presencia, entre otros contaminantes, de altas concentraciones de sales.

Transformación urbana, espacio público y su percepción social. El río Segura a su paso por Orihuela y Rojales

El río Segura en su tramo final, la Vega Baja en la provincia de Alicante, atraviesa las ciudades de Orihuela y Rojales, que se caracterizan por ser las dos únicas de esta zona en las que el cauce recorre su casco urbano. Se parte de las obras de remodelación del cauce con el Plan de Defensa contra Avenidas en la Cuenca del Río Segura, concluido en 1994, en el que la solución adoptada para el encauzamiento en los tramos urbanos es similar en ambos municipios. Esta investigación expone en qué medida dichas actuaciones han tenido un refl ejo directo en la imagen de la ciudad, en las actividades en el espacio público urbano y en la manera que es percibido por los ciudadanos. Finalmente, se ponen en evidencia resultados coincidentes y divergentes, pese a la similitud del contexto de las actuaciones.

Aproximación bibliográfica a Orihuela y a la Vega Baja musulmanas

Listado de 450 referencias bibliográficas específicas sobre los musulmanes en Orihuela y la Vega Baja del Segura, tanto del periodo andalusí como de su población mudéjar y morisca.

La frontera marítima fortificada: de la vigilancia a la señalización (XVI-XIX)

During the 16th century an ambitious political programme for building towers and forts bordering the Spanish Empire’s littoral, to protect it, is materialised. This sighting network over the sea horizon had the essential mission of detecting the presence of vessels that supposed a threat. The network was organised through the strategic arrangement of watchtowers taking profit of the geographical features in the topography so that they could communicate among them with a system of visual signs. The virtual union of the stated settlements defined the fortified maritime borderline. At the same time, this network of sentinels was reinforced (in certain settlements) by the construction of fortifications that acted like centres of data reception and supplied the necessary personnel for detection and transmission. So, this mesh was established by observation points (watchtowers) and information and defense centres (fortifications) to make the news arrive to the decision centres. The present communication aims to demonstrate this military strategy providing the inventory of all defensive architectures that marked this limit between the Segura river mouth until the Huertas cape and that these are spotted from the ‘Flat’ island (later Nueva Tabarca). A riverside geography of approxi-mately 30 km long where 3 fortifications and 7 towers of diverse typologies successively took place. Among the most relevant documents of this research, we could mention the plans of the fortifycations in Guardamar and Santa Pola from the 16th century (drawn in the 18th). For this research, drawings of towers made by the Ministry of Public Works at the end of the 19th century are also important; these documents show the new military tactics, neither for attack neither for defense. At most, they replaced for maritime lighthouses for signage and help for navigation while the others towers were abandoned.

Subsidence damage assessment of a Gothic church using differential interferometry and field data

The Santas Justa and Rufina Gothic church (fourteenth century) has suffered several physical, mechanical, chemical, and biochemical types of pathologies along its history: rock alveolization, efflorescence, biological activity, and capillary ascent of groundwater. However, during the last two decades, a new phenomenon has seriously affected the church: ground subsidence caused by aquifer overexploitation. Subsidence is a process that affects the whole Vega Baja of the Segura River basin and consists of gradual sinking in the ground surface caused by soil consolidation due to a pore pressure decrease. This phenomenon has been studied by differential synthetic aperture radar interferometry techniques, which illustrate settlements up to 100 mm for the 1993–2009 period for the whole Orihuela city. Although no differential synthetic aperture radar interferometry information is available for the church due to the loss of interferometric coherence, the spatial analysis of nearby deformation combined with fieldwork has advanced the current understanding on the mechanisms that affect the Santas Justa and Rufina church. These results show the potential interest and the limitations of using this remote sensing technique as a complementary tool for the forensic analysis of building structures.

Option contracts for allocating water in inter-basin transfers: the case of the Tagus-Segura Basin in Spain

Users in the Mediterranean region face significant water supply risks. Water markets mechanisms can provide flexibility to water systems run in tight situations. The largest water infrastructure in the Iberian Peninsula connects the Segura and Tagus Basins. Stakeholders and politicians in the Tagus Basin have asked that water transfers between the two basins be eventually phased out. The need to increase the statutory minimum environmental flow in the middle Tagus and to meet new urban demands is going to result in a redefinition of the Transfer?s management rules, leading to a reduction in the transferable volumes. To minimise the consequences of such restrictions to irrigators in the Segura Basin who depend on the transferred volumes, we propose the establishment of water option contracts between both basins that represents an institutional innovation with respect to previous inter-basin spot market experiences. Based on the draft of the new Tagus Basin Plan, we propose both a modification of the Transfer?s management rule and an innovative inter-basin option contract. The main goal of the paper is to define this contract and evaluate it with respect to non-market scenarios. We also assess the resulting impact on environmental flows in the Tagus River and water availability for users in the Segura Basin, together with the economic impacts of such contract on both basins. Our results show that the proposed option contract would reduce the impact of a change in the transfer?s management rule, and reduce the supply risks of the recipient area.