Introducción

La frecuente presencia de lluvias locales e in-tensas es una característica climática de España y,por tanto, existe una elevada probabilidad de quetodos los años en algún punto de nuestra geografíase dé uno de estos episodios pluviométricos. Así haocurrido el pasado mes de junio en Cataluña.

El estudio de los episodios de lluvia de fuerteintensidad tiene un claro interés, ya que permitemejorar el conocimiento de las características plu-viométricas del entorno geográfico donde se hanproducido y, de este modo, se facilita la toma de de-cisiones tendentes a disminuir el riesgo. Para que es-te análisis pueda hacerse con rigor es preciso dispo-ner de información de campo adecuada en cantidad(series largas) y calidad (fiabilidad de los datos).

Dada la elevada velocidad con que se propa-gan espacialmente estas precipitaciones intensas, ysu pequeña extensión, es de gran interés la aporta-ción que el radar meteorológico hace para su estu-

dio. No obstante, esta información facilitada por elradar no es suficiente para resolver el problema quetradicionalmente existe en nuestro país al abordarun estudio pluviométrico: escasez de informaciónhistórica de calidad. Ello es más acusado para losdatos referidos a lluvias de corta duración que, porotra parte, suelen ser las que están asociadas a ma-yores riesgos para las personas y bienes.

En el presente artículo se analiza el episodiopluviométrico acaecido el 10 de junio de 2000 enCataluña, especialmente en lo que afecta a la cuen-ca de la riera de Magarola (Esparreguera, Barcelo-na).

LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

La previsión meteorológica del día 9 de juniohacía hincapié en la llegada de un frente durante lanoche del 9 al 10, que tras barrer la parte norte de laPenínsula podía provocar fuertes precipitaciones enel área mediterránea. El contacto con una masa deaire mucho más cálida y húmeda, susceptible de ser

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ResumenEn este artículo se estudia el episodio pluviométrico registrado el día 10 de junio de 2000 en Cata-luña. En particular se analiza la lluvia caída en la cuenca de 97 km2 correspondiente a la riera deMagarola en su cruce con la autovía N-II en Esparreguera (Barcelona). Para ello se utiliza informa-ción de campo obtenida a partir de radar meteorológico, pluviómetros y pluviógrafos. Sobre la mayor parte de la cuenca se recogieron más de 150 mm de lluvia durante el episodio. Tam-bién prácticamente sobre toda la cuenca cayeron más de 100 mm en dos horas. El cálculo del período de retorno asociado a la lluvia de 24 horas evidencia la naturaleza excep-cional del fenómeno. No obstante la información histórica disponible es insuficiente y solo permi-te realizar estimaciones con una gran incertidumbre.

* Departamento de Ingeniería Hidráulica, Marítima y Ambiental. Universitat Politècnica de Catalunya. Jordi Girona 1-3, D-1. 08034 Barcelona.

EL EPISODIO PLUVIOMÉTRICO DEL 10 DE JUNIO EN CATALUÑA.

UN PRIMER ESTUDIO HIDROMETEOROLÓGICODaniel Sempere Torres, Carles Corral, Marc Berenguer, Rafael Sánchez-Diezma y Josep Dolz*

fácilmente desestabilizada, y la presencia de unacuña de aire frío en altura se veían reflejados en unaprevisión que incluía el aviso de probables episo-dios de lluvias intensas que podrían ser localmentemuy fuertes.

El episodio objeto de estudio se inició a últi-mas horas de la noche del día 9 de junio (todos lostiempos referidos en este artículo están en UTC), yconsistió esencialmente en una banda muy marca-da de precipitaciones intensas que cruzó Cataluñade sur a norte.

La Figura 1 presenta el área que enmarca laszonas afectadas por las intensidades máximas, ytambién recoge los puntos de medida pluviométri-ca (pluviómetros diarios, pluviógrafos y el radarmeteorológico) que se han utilizado en este estudio.Como características distintivas de la zona se reco-nocen los ejes marcados por los cauces del río Llo-bregat y del Anoia y, en el centro del área la monta-ña de Montserrat, obstáculo orográfico de gran sin-gularidad que jugó un papel muy relevante duranteel episodio.

El presente artículo se centra en el análisis delas lluvias recogidas en la cuenca de la riera de Ma-garola, en la sección definida por el puente de la au-tovía N-II. Esta cuenca de 97 Km2 está limitada porlas fuertes pendientes de Montserrat al noreste (verFigura 2), que propician la rápida concentración dela escorrentía superficial hacia la red de drenaje dela cuenca objeto de estudio.

Datos disponibles

Para el estudio hidrometeorológico del episo-dio se han recopilado los datos citados en la Tabla1. Se trata de todos los datos pluviométricos dispo-nibles en centros oficiales con responsabilidad entareas de medida de la lluvia. Aunque no es de des-cartar que pudiera existir información adicional nooficial, se ha circunscrito el estudio al análisis delos datos cuya calidad está en principio certificada.

Tabla 1: Origen de los datos de medida de lluvia utilizados en elestudio. Ver localización en Figura 1.

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Daniel Sempere Torres, Carles Corral, Marc Berenguer, Rafael Sánchez-Diezma y Josep Dolz

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Figura 1: Marco general del área afectada por las precipitacionesmás importantes registradas durante el episodio del 10 de junio.

Se ha identificado el contorno de la cuenca de la riera de Magarola. También aparecen los puntos de medida

pluviométrica disponibles (ver Tabla 1).

Figura 2: Cuenca de la riera de Magarola. Sobre un fondo altimé-trico se muestra en color el valor del Indice Topográfico,

IT = Ln(α/Tan β), de TOPMODEL (Beven y Kirkby, 1979) que puede interpretarse como un índice de facilidad de saturación

del terreno (α= área drenada por el punto considerado, tan β = pendiente topográfica del punto).

Puntos55

18

11

1

1

Descripción del sensorPluviógrafos del SAIH de las cuencas internasde CataluñaPluviógrafos de la red de la Generalitat de Ca-talunyaPluviómetros totalizadores diarios de la redestatal del Instituto Nacional de Meteorología(INM)Pluviógrafo de la red estatal del Instituto Na-cional de Meteorología (INM)Radar meteorológico de la red estatal del Insti-tuto Nacional de Meteorología (INM)

Fuente de los datosAgència Catalana de l’Aigua

Servei de Meteorologia de Catalunya, (SMC).(http://www.gencat.es/servmet)Centre Meteorològic Territorial de Catalunya(CMTC)

Centre Meteorològic Territorial de Catalunya(CMTC)Centre Meteorològic Territorial de Catalunya(CMTC)

La existencia de una buena densidad de sen-sores (más de 1 punto de medida cada 100 km2 enpromedio sobre el entorno de la cuenca) y la posi-bilidad de disponer de los datos del radar del Insti-tuto Nacional de Meteorología (INM) situado enCorbera, permiten realizar una rigurosa descripcióndel episodio.

Dentro de la cuenca, o en su inmediato entor-no, se dispone de 2 pluviómetros (El Bruc y Espa-rreguera) y 3 pluviógrafos (Montserrat, uno delSAIH y otro del SMC).

Descripción del episodio utilizando elradar meteorológico

Para comprender la dinámica temporal delepisodio, se ha utilizado como referencia funda-mental las imágenes del radar meteorológico exis-tente en Corbera, próximo a la cuenca de la riera deMagarola.

Se trata de un radar de banda C (longitud deonda de 5.4 cm) de la red estatal de radares meteo-rológicos gestionada por el INM. Esta red está for-mada por 15 radares con capacidad Doppler quepermiten dar cobertura a la totalidad del territorionacional en tiempo real (1 imagen cada 10 minu-tos), siendo actualmente una herramienta básica deapoyo a la labor de vigilancia meteorológica opera-tiva (Martín y De Esteban, 1994).

Sin embargo su utilización cuantitativa estáaún limitada, esencialmente debido a que la medidade lluvia por radar es una medida indirecta que re-quiere un complejo proceso de tratamiento y co-rrección para ser fiable (Zawadzki, 1984; Rosen-gaus, 1995; Rinehart, 1999; Sánchez-Diezma,2000). Así, aunque hay en marcha en España variosproyectos de I+D con ese objetivo, hoy por hoy laestimación cuantitativa de la lluvia por radar estáaún restringida a estudios experimentales (ver porejemplo Sempere Torres et al., 1999).

Por todo esto, utilizaremos aquí las imágenesradar del episodio principalmente desde un punto devista cualitativo, ya que su utilización cuantitativarequeriría un estudio específico que supera el marcode este trabajo. Se ha realizado un procesado básicode las imágenes para eliminar, al menos en parte, lasfuentes de error más importantes, como los ecos de-bidos a obstáculos orográficos, la corrección de lasubdetección por ocultamiento, y algunos proble-mas de estabilidad detectados. La atenuación de la

señal por la propia lluvia (efecto muy importante enlluvias de este tipo en radares de banda C) o las co-rrecciones del Perfil Vertical de Reflectividad y lasligadas a la transformación Reflectividad-Intensi-dad en función del tipo de lluvia no han sido abor-dadas (para detalles metodológicos sobre estas co-rrecciones ver Sánchez-Diezma, 2000).

Según lo anteriormente expuesto, podemosdecir que aunque no se trata de las imágenes brutas,tampoco se pueden considerar campos de lluvia losuficientemente depurados como para poder serutilizados cuantitativamente, por lo que sólo se uti-lizan para la descripción del episodio. No obstante,sí se puede utilizar la escala de colores, que origi-nalmente representa la reflectividad de la lluvia endecibelios, para asociar un orden de magnitud a lasintensidades de lluvia.

Un estudio más profundo de estas imágenesestá siendo llevado a cabo actualmente por el INM.

La Figura 3 presenta una secuencia de imáge-nes seleccionadas que permiten comprender la evo-lución del episodio. En los primeros minutos de lamadrugada entra en la zona una banda de lluviamuy estructurada que lentamente se acerca a Mont-serrat. Esta banda (había una segunda más al surasociada a un sistema convectivo) es la responsablede las precipitaciones que generaron las inundacio-nes del Vendrell y cumple las dos condiciones fa-vorables para provocar inundaciones relámpago:estacionariedad y recurrencia de células convecti-vas al moverse éstas paralelamente a la banda. Ha-cia las 2h UTC, la banda parece romperse apare-ciendo diversos núcleos de precipitación muy in-tensa. A continuación, y tras unas imágenes domi-nadas por el efecto de la atenuación de la señal de-bido a la precipitación intensa sobre el propio radar,se vuelve a apreciar una estructura muy bien defini-da, de nuevo en forma de banda perpendicular a lacosta, que pivotando sobre el obstáculo orográficode Montserrat, se hace primero estacionaria perma-neciendo aproximadamente entre las 3h y las 4h 30sobre la cuenca de estudio, para luego continuar suavance hacia el norte. En este periodo de tiempoMontserrat ejerce un reforzamiento local de la con-vección, al forzar el ascenso del aire cálido y hú-medo que llega desde el mar, generando lluviasmuy intensas y muy localizadas espacialmente.

Finalmente la estructura precipitante se aleja,aunque se reproduce a partir de las 6h en la vertien-te norte de Montserrat, alejándose definitivamente,y ya muy debilitada, después de las 8h UTC.

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Figura 3: Selección de imágenes del radar meteorológico de Corbera (indicación temporal en cada una de las cabeceras). Se trata de imágenes detipo PPI (Plan Position Indicator), procesadas a partir de las dos elevaciones de tiro más bajo (0.5 y 1.4 grados) del volumen polar bruto. Las coor-denadas están expresadas en km de distancia al emplazamiento del radar (en proyección Lambert). Los datos de reflectividad de lluvia en decibe-

lios están codificados en función de la paleta de colores, a los que se ha asociado unos valores de intensidad de lluvia orientativos (en mm h-1)

Estas imágenes de radar meteorológico (aun-que aún presentan algún problema, como el enmas-caramiento de parte de la banda de lluvia por efec-to de la atenuación en la imagen de las 3h 40’), per-miten comprender de forma privilegiada la dinámi-ca del episodio y los fuertes gradientes espaciales alos que se asocian este tipo de precipitaciones demarcado carácter convectivo.

Descripción del episodio utilizando la redde pluviógrafos

En base a la información de acumulacioneshorarias sobre los pluviógrafos disponibles se hanelaborado los mapas de isohietas horarias. Para lainterpolación de los campos de lluvia horaria se hautilizado el método del spline de lámina delgada(Duchon, 1976), que resulta un buen método parala interpolación pluviométrica en términos de cos-te/beneficio (Creutin y Obled, 1982) y demostrán-dose que es un caso particular de krigeage con fun-ción de estructura impuesta (Dubrule, 1984).

La Figura 4 presenta la secuencia de las acu-mulaciones horarias del episodio. Lo primero adestacar es la similitud de estos campos de lluviacon los obtenidos a partir de la información del ra-dar. Por supuesto la interpolación a partir de lospluviógrafos presenta un aspecto más suavizado ycon menos contrastes de lo que nos permite ver elradar, pero aún así las formas esenciales se recono-cen y se puede destacar la concordancia observada.

Sin embargo, la estructura y la dinámica de labanda de lluvia quedan difuminadas y, por supues-to, en los puntos donde el valor ha sido interpoladoel radar mantiene una clara ventaja para describir loque en verdad ha sucedido. No obstante, y mientrasel radar no esté ajustado para ser utilizado cuantita-tivamente, la red de pluviógrafos es el único méto-do para establecer una estimación cuantitativa delos valores de intensidades registradas.

Utilizando los pluviógrafos y los datos de llu-via recogida en los pluviómetros, se puede estable-

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Figura 4: Secuencia de las acumulaciones de lluvia horarias del episodio (en mm h-1). El intervalo horario figura en la cabecera de cada gráfi-co (día e intervalo horario en UTC), y las coordenadas están expresadas en km de distancia al radar

cer una estimación de la lluvia acumulada del epi-sodio, que se presenta en la Figura 5. Esta figuramuestra que el máximo del episodio se registró fue-ra de la cuenca, lo que es coherente con el elevadocaudal que presentó en la mañana del día 10 el Llo-bregat en Martorell. No obstante buena parte de lacuenca de la riera de Magarola registra valores delluvia acumulada por encima de los 150 mm, lo quele convierte en un episodio de gran relevancia. Ca-be indicar que las precipitaciones mostradas en laFigura 5 deberían coincidir con la suma de las mos-tradas en la Figura 4. Ello no se verifica de una for-ma rigurosa. La razón de esta discrepancia es que laFigura 5 incluye el dato del pluviómetro de El Bruc(situado en la parte central de la cuenca), mientrasque en la Figura 4 no es posible tener en cuenta es-te punto ya que en él sólo se miden precipitacionesdiarias totales.

Finalmente la Figura 6 presenta la distribuciónespacial de las precipitaciones máximas registradasen 2 horas, calculada a partir de los pluviógrafosdisponibles. En este gráfico se muestra como lasprecipitaciones máximas se distribuyen en forma debanda, evidenciando la posibilidad de que Montse-rrat y el eje del Llobregat actuasen como factor físi-co determinante al focalizar durante un tiempo con-siderable la precipitación intensa sobre la zona de lacuenca de la riera de Magarola. Por otro lado, te-niendo en cuenta la lluvia total correspondiente alepisodio (figura 5), los valores máximos acumula-dos en dos horas confirman que, tal y como ya seveía en las Figuras 3 y 4, un porcentaje notable de lalluvia cayó en un corto periodo de tiempo.

Cálculo del período de retorno

Para calcular el periodo de retorno de la lluviaregistrada, es preciso disponer de series de datossuficientemente largas como para poder aseguraruna inferencia estadística fiable. Por ello tan solo sedeberían utilizar series con 20 o más años de datos,lo que reduce los puntos disponibles a algunos plu-viómetros totalizadores del INM. Eso implica quesolo se puede calcular el periodo de retorno de lalluvia de 24 horas, que es la variable que se mide endichas estaciones, aunque según lo visto en el apar-tado anterior, la mayor parte de la precipitación ca-yó en un período del orden de 2 horas.

En esos puntos se ha utilizado el análisis rea-lizado por el INM para el cálculo de los volúmenesde lluvia diaria asociados a diferentes periodos deretorno en las comunidades autónomas de España(INM, 1999a). Este análisis se basa en una metodo-logía de cálculo similar a la utilizada por Elías Cas-tillo y Ruiz Beltrán, 1979, fue propuesta por Chow,1951; 1953 (ver INM, 1999b).

Aunque bien es verdad que existe una gran va-riedad de métodos para realizar este cálculo, hemosdecidido utilizar estrictamente el estudio publicadopor el INM, renunciando explícitamente al reanáli-sis de los datos históricos. Con esta decisión no pre-tendemos ocultar que las revistas especializadas es-tán llenas de metodologías alternativas, y que existeuna discusión abierta sobre los diferentes aspectosdel procedimiento estadístico de estimación de va-lores extremos (bondad del estimador de probabili-

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Figura 6: Distribución de la lluvia máxima acumulada del episodioen dos horas (en mm). Coordenadas en km de distancia al radar.

Figura 5: Lluvia acumulada del episodio (en mm) a partir de todos los datos pluviométricos disponibles.

Coordenadas en km de distancia al radar.

dad, idoneidad o no de la función de distribución deGumbel, método de ajuste, método de cálculo delintervalo de confianza o del factor de corrección delsesgo, etc.); pero en el marco de este trabajo cree-mos de interés tomar como base el estudio realizadode forma exhaustiva sobre toda España por el INM.

A partir de estos datos , y recordando que lavariable analizada es la lluvia recogida entre las 8hdel día anterior y las 8h del presente, se puede aso-ciar los siguientes periodos de retorno a los datos delluvia disponibles (ver Tabla 2).

A la luz de los resultados, se pueden hacer lossiguientes comentarios:

1) El valor de 210 mm de El Bruc es el medi-do por el observador responsable de la estación,aunque consta que el pluviómetro llegó a verter.Por ello es un límite inferior de la lluvia realmenterecogida, que resulta pues desconocida, aunque lariqueza y la coherencia espacial de los datos dispo-nibles parecen indicar que no se haya superado no-tablemente dicho valor.

2) Para el cálculo del periodo de retorno delepisodio sobre la cuenca de la riera de Magarola sedispone esencialmente de las series de El Bruc y dela Abadía de Montserrat. Las series de St. Quintí deMediona y St. Sadurní d’Anoia se pueden utilizarde forma complementaria, pero tienen poca in-fluencia al estar alejadas de la cuenca.

3) En las series de El Bruc y de la Abadía deMontserrat se aprecia una ligera tendencia a que lospuntos no se alineen en papel Gumbel, aunque tam-bién en ambos casos los puntos están dentro del in-tervalo de confianza simétrico obtenido a partir dela desviación típica del valor estimado, calculadapor la fórmula de Kite (1977) (ver INM, 1999a yFigura 7).

4) A la vista de las pocas series históricas dis-ponibles, y de la existencia del pluviómetro de Es-parreguera (que no fue incluido en la monografíadel INM al tener una serie excesivamente corta, 12años en 1990), hemos creído conveniente, a pesarde la incertidumbre asociada, analizar este punto enrazón a su importancia para poder completar el aná-lisis del periodo de retorno sobre la cuenca de lariera de la Magarola.

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ANÁLISIS PUBLICADOS EN LA MONOGRAFÍA DE CATALUÑA (INM, 1999a)

Tabla 2: Periodos de retorno de la lluvia recogida en 24h (de 8h a 8h) estimados aplicando la metodología de ajuste de la distribución deGumbel utilizada por el INM, 1999a. Además del valor del periodo de retorno (T) estimado para el episodio, se dan los valores de lluvia

(en mm) asociados a diferentes valores de T, así como el intervalo de confianza del 90% del cálculo.

Estación

Montserrat AbadiaEl Bruc

St. Quintí de MedionaSt. Sadurní d’Anoia

161,1210**55,086,8

9,5-

3,14,4

1970-871948-871941-901972-87

18405016

167 ±46143 ±26135 ±20123±32

187 ±54159 ±30149 ±24136±37

213 ±64180 ±35168 ±28153±44

232 ±72196 ±40182 ±32166±49

40>500<27

Pd (mm) Periodo Nº dedatos(años)

Pd (mm) asociada a T (años) T esti-mado10/06 11/06 T=50 T=100 T=250 T=500

0-158O0-1610-1800-181

ANÁLISIS NO PUBLICADOS EN LA MONOGRAFÍA DE CATALUÑA (INM, 1999a)

EsparregueraSimulación de ElBruc (1979-1990)

160210**

0,3-

1979-901979-90

1212

114 ±29129 ±39

125 ±34143 ±46

139 ±41161 ±55

149 ±46174 ±62

10003000

0-163A0-161

EsparregueraSimulación de ElBruc (1979-1990)

160

210**

0,3

-

1979-2000

1979-2000

22

22

145 ±33

180 ±48

160 ±38

203 ±57

181 ±45

233 ±67

196 ±51

255 ±76

100

125

0-163A0-161

ANÁLISIS CON LAS SERIES COMPLETAS

Estación

Montserrat AbadiaEl Bruc

St. Quintí de MedionaSt. Sadurní d’Anoia

161,1210**55,086,8

9,5-

3,14,4

1970-20001948-20001941-2000*1972-2000*

31535823

161 ±33156 ±26134 ±19119±24

180 ±38175 ±30148 ±22131±28

204 ±46200 ±36167 ±26146±33

222 ±51218 ±40181 ±29158±38

50350<27

Pd (mm) Periodo Nº dedatos(años)

Pd (mm) asociada a T (años) T esti-mado10/06 11/06 T=50 T=100 T=250 T=500

0-158O0-1610-1800-181

* Series con ausencia de algún dato** Valor medido, aunque el pluviómetro llegó a verter

Para ello se ha solicitado al Centre Meteorolò-gic Territorial de Catalunya (CMTC) los datos de laserie histórica, y se le ha aplicado la metodologíaseguida en la monografía de referencia, obteniéndo-se los valores que figuran en la Tabla 2. El resulta-do obtenido en este emplazamiento resulta sorpren-dente, ya que sistemáticamente para todos los pe-riodos de retorno analizados se estiman valores delluvia significativamente inferiores a los de las esta-ciones vecinas, sin que aparentemente haya ningu-na razón climática que permita justificarlo. Paraanalizar esta anomalía, hemos rehecho el análisis dela serie de El Bruc (muy próxima y con más del do-ble de puntos) tomando tan sólo los datos corres-pondientes a los años en los que ha funcionado elpluviómetro de Esparreguera. El resultado de estasimulación (ver Tabla 2), confirma que esta serie es-tá fuertemente sesgada al restringirse a un periodocon máximos anuales especialmente bajos. Obsér-vese que entre la serie simulada y la original de ElBruc se da un claro descenso en el valor de las pre-cipitaciones asociadas a los diferentes periodos deretorno, un aumento en los intervalos de confianzay una sobreestimación importante del periodo de re-torno del episodio del 10 de junio. Por lo tanto cre-emos que la serie de Esparreguera no debería utili-zarse al estar cuestionada su representatividad.

5) Los intervalos de confianza calculadospueden parecer muy grandes, pero reflejan el mar-gen de imprecisión usual de este tipo de estimacio-nes. Como se recoge en la Tabla 2, algunas de lasseries disponibles son muy cortas frente al periodode retorno a estimar. Entre otras cosas, esto lleva aque la obtención de los valores de lluvia asociadosa diferentes periodos de retorno tenga una impreci-sión, a veces muy importante, que por supuesto re-percute en el intervalo de confianza de la estima-ción final del periodo de retorno del episodio.

Con los datos obtenidos se ha realizado unacartografía de la distribución espacial del periodode retorno, T, asociado a la lluvia recogida en 24h eldía 10 de Junio sobre la cuenca de la riera de Ma-garola (ver Figura 8). Para ello, utilizando la infor-mación de la Tabla 2, se ha calculado en cada pun-to de la cuenca la probabilidad de excedencia de lalluvia recogida en 24h (de 8h del día 9 a las 8h deldía 10), estimada por interpolación a partir de todoslos sensores de la red pluviométrica disponibles.Esta lluvia prácticamente coincide con la del episo-dio aquí analizado tal y como puede observarse enla Tabla 2, donde se detallan las precipitaciones co-rrespondientes a los días 10 y 11. En la Figura 8queda claro que la parte central de la cuenca regis-tró precipitaciones muy intensas, con periodos deretorno por encima de los 500 años (probabilidadde excedencia anual inferior al 0.2%). Sin embargodicha estimación debe de entenderse como un valoraproximado dentro del entorno de variación dadopor los límites del intervalo de confianza que, comose ve en la Tabla 2, son muy grandes.

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Daniel Sempere Torres, Carles Corral, Marc Berenguer, Rafael Sánchez-Diezma y Josep Dolz

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Figura 8: Distribución del periodo de retorno del episodio, calcu-lado a partir de la estimación de la lluvia recogida en cada puntoy del cálculo de su probabilidad de excedencia utilizando los da-

tos publicados en la monografía del INM, 1999a.

Figura 7: Ajuste de la función de distribución de Gumbel sobre losdatos de precipitación diaria en la estación de El Bruc según lamonografía del INM 1999. Se incluyen los límites para los inter-valos de confianza del 80% y del 90%. Aunque en papel Gumbelse aprecia una cierta curvatura de la distribución (se ha utilizadoel estimador de frecuencia acumulada de Weibull), todas las ob-servaciones están dentro del intervalo de confianza calculado. Elvalor del test χ2 para 7 clases equiprobables es de 3.2, cuando

χ24, 0.90 = 7.8.

A partir de la distribución espacial presentadaen la Figura 8 se puede estimar que el periodo deretorno del episodio en media sobre la cuenca es deaproximadamente Tcuenca = 200 años. Este valor es-tá afectado por la notable incertidumbre estadísticadebida al hecho de utilizar series de datos con unnúmero reducido de observaciones (< 100 años)para estimar periodos de retorno elevados.

Es de interés recordar que el aquí análisis rea-lizado hubiera podido ser hecho en 1990 (la publi-cación del INM sólo utiliza datos hasta 1990). Posi-blemente el añadir los datos de la década de los 90,no utilizados en el estudio de referencia, permitiráreducir el intervalo de confianza. Aunque tambiénes de esperar que afecte a la propia estimación (enestos años ha habido varios periodos de marcadatendencia a la sequía y se está haciendo un análisisde máximos anuales). Sin embargo en este caso,creemos que la inclusión de nuevos datos deberíacontemplar también la inclusión del propio episodiodel 10 de Junio (dado el reducido número de obser-vaciones con las que se trabaja no nos parece quehaya ninguna razón para renunciar a un dato signifi-cativo, si lo que se pretende es caracterizar bien laserie). Así mismo parecería justificado realizar unanálisis exhaustivo que permitiese comprobar la es-tabilidad de la serie y la bondad del ajuste de Gum-bel. Estudio que excede el objetivo de este artículo.

Sin embargo, sí hemos creído interesante pre-guntarse cuál sería el resultado de aplicar el mismométodo a la totalidad de los datos disponibles, esdecir cuál sería la estimación que haríamos hoypensando en el futuro si mantenemos el método uti-lizado. Para ello se han solicitado al CMTC los da-tos necesarios y de nuevo se ha aplicado el mismométodo de referencia a las series extendidas obte-niendo los resultados consignados en la Tabla 2.

Es de destacar que en algunos casos, como enMontserrat, la adición de esos 13 años de datos me-jora notablemente la calidad de la serie, aunque sesigue apreciando la curvatura ya mencionada, y cu-riosamente no hace variar sensiblemente la estima-ción del periodo de retorno del episodio (que pasade 40 a 50 años).

En el caso de Esparreguera esa curvatura no seaprecia, y el valor máximo registrado se sitúa en ellímite de confianza de la estimación, lo que se ha deanalizar sin olvidar las dudas expresadas anterior-mente sobre esta serie. Los valores de lluvia para losdiferentes periodos de retorno calculados son ahoramás coherentes con los obtenidos en las estaciones

vecinas, pero el salto del periodo de retorno calcula-do de 1000 a 100 años vuelve a mostrar la pruden-cia con la que se ha de tratar esta serie. Además, larepetición del estudio de simulación a partir de losdatos de El Bruc confirma a nuestro entender quelos datos de Esparreguera no deberían de utilizarse.

En el pluviómetro de El Bruc (ver Figura 9) lano-linealidad de las observaciones se acentúa mu-cho más, pareciendo que exista una doble tendenciasobre papel Gumbel, de tal manera que incluso al-gunas observaciones se salen del intervalo de con-fianza (comparar con la Figura 7), pasando el valordel test de χ2 con 7 clases equiprobables a 8.4 cuan-do el valor de referencia χ2

4, 0.90 es de 7.8.

Si, a pesar de la duda razonable sobre la bon-dad de un ajuste tipo Gumbel para este caso, utili-zamos ahora los valores obtenidos analizando lasseries completas (incluido el propio episodio, perosin considerar Esparreguera) para rehacer la distri-bución de los periodos de retorno asociados a la llu-via caída sobre la cuenca, obtenemos la Figura 10.Comparándola con la Figura 8 se observa una dis-tribución espacial muy parecida, aunque los valo-res del máximo se han reducido sensiblemente.

De todo ello podemos deducir que si con losdatos disponibles a día de hoy tuviéramos que ha-cer la estimación del periodo de retorno del episo-dio aplicando el método de la monografía de refe-rencia, encontraríamos un valor medio sobre lacuenca del periodo de retorno del episodio algo su-perior a Tcuenca = 100 años.

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EL EPISODIO PLUVIOMÉTRICO DEL 10 DE JUNIO EN CATALUÑA.UN PRIMER ESTUDIO HIDROMETEOROLÓGICO.

INGENIERÍA DEL AGUA · VOL. 7 · Nº 2 JUNIO 2000

Figura 9: Ajuste de la función de distribución de Gumbel sobre losdatos de la serie completa de El Bruc (datos desde 1948 a 2000).El gráfico en papel Gumbel insinúa la existencia de una doble ten-dencia. El valor del test χ2 para 7 clases equiprobables es de 8.4,

cuando χ24, 0.90 = 7.8

Conclusiones

A partir de los datos disponibles se ha analiza-do el episodio pluviométrico registrado el 10 de ju-nio de 2000 sobre Cataluña. En particular se estu-dia la cuenca de 97 km2 correspondiente a la rierade Magarola en su cruce con la autovía N-II en Es-parreguera (Barcelona).

Los datos del radar meteorológico y los cam-pos de lluvia interpolada a partir de los pluviógra-fos presentan una semejanza notable, mostrandoambos la gran variabilidad espacial y temporal deeste tipo de tormentas convectivas. En particular, eluso del radar permite comprender la remarcablepersistencia de la estructura de la banda de lluvia yel destacado papel jugado por la montaña de Mont-serrat en esa persistencia.

A falta de un estudio más profundo que posi-bilite la utilización cuantitativa de los datos radar, lared de pluviógrafos permite asegurar que, aunque elmáximo del episodio se registró fuera de la cuencade la riera de Magarola, sobre la mayor parte de ellase recogieron más de 150 mm de lluvia acumuladaen el episodio, sobrepasándose en el entorno de ElBruc los 210 mm. La mayor parte de esa lluvia seprodujo en un periodo de unas dos horas.

El cálculo del periodo de retorno asociado a lalluvia de 24 h con los datos disponibles en el estu-dio por regiones del INM (series hasta el año 1990)permite confirmar la naturaleza excepcional delepisodio, con un periodo de retorno medio para lacuenca de unos 200 años y con una zona central al-rededor de la estación de El Bruc en la que se supe-raron los 500 años.

Un segundo análisis, utilizando la totalidad delos datos disponibles a día de hoy (incluido el pro-pio episodio) y aplicando el mismo procedimientoque en el caso anterior, permite concluir que a pesarde los cambios introducidos lo esencial del análisisse mantiene: el episodio sigue siendo excepcional,con un periodo de retorno medio sobre la cuenca al-go superior a los 100 años y con una zona centraldonde se superaron los 250 años. Sin embargo esteanálisis ayuda a poner de manifiesto el interés derealizar un estudio más profundo sobre la idonei-dad de la metodología utilizada.

Finalmente se ha de insistir en que la informa-ción histórica disponible en este caso es, como enmuchos otros, insuficiente, y que sólo permite rea-lizar estimaciones con una gran incertidumbre.Además de la insatisfacción que este tipo de cons-tatación comporta, entendemos que es necesariauna reflexión sobre la precisión con la que se pue-den determinar los valores asociados a elevados pe-riodos de retorno, por ejemplo 500 años, cuandosólo disponemos de una ventana de datos que ennuestro país es difícil que pueda ir más allá de los50 años. Y esto sin poner en cuestión la necesidadde tener un procedimiento riguroso para calcular loque, por convención, consideramos un aspecto cla-ve del diseño hidrológico: el periodo de retornoasociado a un determinado episodio.

Agradecimientos

Este trabajo se ha desarrollado dentro de lacolaboración entre la UPC y el INM y específica-mente en el marco del proyecto CICYT del PlanNacional del Clima CLI99-1240-C02. Para reali-zarlo se han utilizado datos cedidos por el Servei deMetereologia de Catalunya, el SAIH y el INM.También se ha contado con la valiosa ayuda de En-ric Velasco, de l’Agència Catalana de l’Aigua, delPadre Ramón Oranias de la Abadía de Montserrat,y especialmente con la de Ramón Pascual, SantiValios y Sara Satué del Centre Meteorològic Terri-torial de Catalunya. Finalmente le debemos un es-pecial reconocimiento a Miguel Lara, quién nuncaha dejado de confiar en nosotros desde que comen-zamos a estudiar el radar meteorológico, hace yadiez años.

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Daniel Sempere Torres, Carles Corral, Marc Berenguer, Rafael Sánchez-Diezma y Josep Dolz

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Figura 10: Distribución del periodo de retorno estimado para lalluvia recogida sobre la cuenca, calculado a partir de la lluvia

estimada por la red de pluviógrafos y del cálculo de su probabilidad de excedencia a partir de las series completadas

hasta el año 2000.

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