SWORD Strickler, A. 1923. Beiträge zur Frage der Geschwindigkeitsformel und der Rauhigkeitszahl für Ströme. Kanäle und geschlossene Leitungen. Mitteilungen des Eidg. Amtes für Wasserwirtschaft. Bern. 1923.

Bladé, E., Cea, L., Corestien, G. 2014b. Modelización numérica de inundaciones. Ingeniería del Agua, 18(1), 71-82. https://doi.org/10.4995/ia.2014.3144

ENDESA. 2016. Estudi granulomètric del tram aigües avall de la Central Hidroelèctrica de Flix. Informe técnico inédito (Eccus, S.L.). Febrero 2016, Lleida, España.

Instituto Flumen. 2016. Estudio en Modelo numérico de la capacidad erosiva del río Ebro en el tramo Flix-Ascó. Informe técnico inédito (Insituto Flume). Abril 2016, Barcelona, España.

[EN] The associated problems with the massive growth of macrophytes in the Lower Ebro, has led authorities and managers to explore the possibilities to minimize their negative effects on the water ecosystem and associated water uses by removing them by means of controlled floods. The main goal of the present work is to evaluate the hydraulic behaviour of the macrophytes through numerical simulation (Iber model) and its comparison with field data, in order to design the most efficient flushing flows. For this purpose, roughness coefficient – water depth relations (constant, variable and variable with hysteresis) were used to calibrate the numerical model with field data. It was observed that the best fit occurred the variable type with hysteresis curves (different ascent and descent branches) were used. Arcement, G. J. J. y Schneider, V. R., 1989. Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients for Natural Channels and Floodplains. USGS Water-supply Paper 2339. Anderson, L. W. J. 2003. A review of aquatic weed biology and management research conducted by the United Status Department of Agriculture - Agricultural Research Service. Pest Management Science, 59, 801-813. https://doi.org/10.1002/ps.725 Batalla, R. J., Vericat, D. 2009. Hydrological and sediment transport dynamics of flushing flows: implications for management in large Mediterranean rivers. River Research and Applications, 25, 297-314. https://doi.org/10.1002/rra.1160 Barnes, H. H., 1987. Roughness Characteristics of Natural Channels. USGS. Berger, C., Wells, S. 2008. Modeling the Effects of Macrophytes on Hydrodynamics. J. Environ. Eng., 134(9), 778-788. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(2008)134:9(778) Carr, G. M., Duthie, H. C., Taylor, W. D. 1997. Models of aquatic plant productivity: a review of the factors that influence growth. Aquatic Botany, 59, 195-215. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(97)00071-5 Dawson, F. H., Robinson, W. N. 1984. Submerged macrophytes and the hydraulic roughness of a lowland chalkstream. Verh. Internat. Verein. Limnol., 22, 1944-1948. https://doi.org/10.1080/03680770.1983.11897598 Fathi-Moghadam, M., Kashefipour, M., Ebrahimi, N., Emamgholizadeh, S. 2011. Physical and Numerical Modeling of Submerged Vegetation Roughness in Rivers and Flood Plains. Journal of Hydrologic Engineering, 16(11), 858-864. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000381 Fathi-Moghadam, M., Drikvandi, K. 2012. Manning Roughness Coefficient for Rivers and Flood Plains with Non-Submerged Vegetation. International Journal of Hydraulic Engineering, 1(1), 1-4. https://doi.org/10.5923/j.ijhe.20120101.01 Green, J. C. 2005a. Further comment on drag and reconfiguration of macrophytes. Freshwater Biology, 50, 2162-2166. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2005.01470.x Green, J. C. 2005b. Modelling flow resistance in vegetated streams: review and development of new theory. Hydrological Processes, 19, 1245-1259. https://doi.org/10.1002/hyp.5564 Green, J. C. 2006. Effect of macrophyte spatial variability on channel resistance. Advances in Water Resources, 29(3), 426-438. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2005.05.010 Hui, E., Hu, X. 2010. A study of drag coefficient related with vegetation based on the flume experiment. Journal of Hydrodynamics. 22(3), 329-337. https://doi.org/10.1016/S1001-6058(09)60062-7 Järvelä, J. 2002. Flow resistance of flexible and stiff vegetation: a flume study with natural plants. Journal of Hydrology, 269(1-2) 44-54. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(02)00193-2 Järvelä, J. 2005. Effect of submerged flexible vegetation on flow structure and resistance. Journal of Hydrology, 307(1-4), 233-241. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.10.013 Nikora, V., Larned, S., Nikora, N., Debnath, K., Cooper, G., Reid, M. 2008. Hydraulic Resistance due to Aquatic Vegetation in Small Streams: Field Study. Journal of Hydraulic Engineering. 134(9), 1326-1332 [Technical note]. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:9(1326) Palau, A., Batalla, R.J., Rosico, E., Meseguer, A., Vericat, D. 2004. Management of water level and design of flushing floods for environmental river maintenance downstream of the Riba-Roja reservoir (lower Ebro River. NE Spain). HYDRO 2004-A New Era for Hydropower, Porto, Portugal. 18-20 October 2004. Stephan, U., Gutknecht, D. 2002. Hydraulic resistance of submerged flexible vegetation. Journal of Hydrology, 269, 27-43. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(02)00192-0 Tena, A., Ksiazek, L., Vericat, D., Batalla, R. J., 2013. Assessing the geomorphic effects of flushing flow in large regulated river. River Research and Applications 29: 876-890. https://doi.org/10.1002/rra.2572 Wu, F., Shen, H., Chou, Y. 1999. Variation of Roughness Coefficients for Unsubmerged and Submerged Vegetation. J. Hydraul. Eng., 125(9), 934-942. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1999)125:9(934)

[ES] La problemática asociada al crecimiento masivo de macrófitos en el Bajo Ebro ha llevado a autoridades y gestores a examinar la posibilidad de paliar los efectos negativos que producen sobre el sistema hídrico, y los usos del agua, mediante la realización de avenidas controladas periódicas que provoquen su remoción. El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar el comportamiento hidráulico de los macrófitos mediante simulación numérica (modelo Iber) y su comparación con datos de campo, con el fin de explorar las mejores opciones posibles para diseñar avenidas controladas más eficaces. Para ello se han empleado diferentes relaciones entre el coeficiente de rugosidad y la altura de agua bajo tres enfoques distintos (constante, variable y variable con histéresis) a fin de calibrar el modelo numérico con los datos de campo. Se ha podido observar que el mejor ajuste se produce cuando dichas curvas son de tipo variable con histéresis (diferente rama de subida que de bajada). Los autores agradecen a ENDESA GENERACIÓN (UPH Ebro-Pirineos) el acceso a los datos de las avenidas controladas, a ENDESA S.A. (Cambio Climático, Biodiversidad, I+D+i ambiental y Recursos Hídricos) la financiación de la primera campaña de campo y los trabajos de modelización numérica (Instituto Flumen, 2016), al Grupo Especial de Actividades Subacuáticas de la Guardia Civil su colaboración en la primera campaña de campo y al Grupo de Investigación de Dinámica Fluvial RIUS (Universidad de Lleida) los datos batimétricos y topográficos facilitados. Sanz-Ramos, M.; Bladé, E.; Niñerola, D.; Palau-Ibars, A. (2018). Evaluación numérico-experimental del comportamiento histérico del coeficiente de rugosidad de los macrófitos. Ingeniería del Agua. 22(3):109-124. doi:10.4995/ia.2018.8880 Bladé, E., Cea. L., Corestein, G., Escolano, E., Puertas, J., Vázquez-Cendón, E., Dolz, J., Coll, A. 2014a. Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. CIMNE (Universitat Politècnica de Catalunya), 30(1), 1-10. Cirujano, S., Meco, A., Cezón, K. 2011. Flora acuática: Macrófitos. Jornada de presentación del Tesauro Taxonómico para la clasificación del estado ecológico de las masas de agua continentales, TAXAGUA. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, Madrid, España. CHE. 2008. Vuelo multiespectral para la caracterización de macrófitos. Confederación Hidrográfica del Ebro, expediente 173/08-SNS. CHE. 2010. Asistencia técnica para el control de macrófitos: Mejora de la gestión de los embalses del Bajo Ebro. Entidades colaboradoras: URS, ENDESA, Universidad de Girona y Universitat de Lleida. Zaragoza. 145 pp. CHE. 2015. Memoria Anual 2015 de la Confederación Hidrográfica del Ebro. Ministerio de Agricultura. Alimentación y Medio Ambiente. Centro de Publicaciones (NIPO: 284160028). Montesinos, S., Fernández, L. 2009. Determinación de macrófitos en el río Ebro entre Flix y Mora d'Ebre. Teledetección. Agua y Desarrollo Sostenible. Actas del XIII Congreso de Asociación Española de Teledetección, Calatayud, 137-140. Prats, J., Dolz, J., Armengol, J. 2009. Variabilidad temporal en el comportamiento hidráulico del curso inferior del río Ebro. Ingeniería del Agua. 16(4), 259-272. https://doi.org/10.4995/ia.2009.2960 Vericat, D., Batalla, R. J. 2004. Efectos de las presas en la dinámica fluvial del curso bajo del río Ebro. Rev. C. & G., 18(1-2), 37-50.

Numerical-experimental assessment of the hysterical behaviour of the macrophytes roughness coefficient

Evaluación numérico-experimental del comportamiento histérico del coeficiente de rugosidad de los macrófitos

Abstract