ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR D’ENGINYERIA AGRÀRIA Projecte Final de Carrera ENGINYERIA FORESTAL La fortalesa dels Vilars d’Arbeca. Estudi dels recursos hídrics: model hidrològic actual i model paleohidrològic. AUTOR: Roger Sosa Vallverdú TUTOR: Josep Carles Balasch Solanes La fortalesa dels Vilars d’Arbeca. Estudi dels recursos hídrics: model hidrològic actual i model paleohidrològic. UNIVERSITAT DE LLEIDA ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR D’ENGINYERIA AGRÀRIA ENGINYERIA FORESTAL PROJECTE FINAL DE CARRERA Roger Sosa Vallverdú Juliol del 2012 Font de la imatge de portada: somgarrigues.cat AGRAÏMENTS L’autor del treball vol agrair la col·laboració a les següents persones: Als professors del DMACS Josep Carles Balasch, per la seva paciència en alguns moments, en Damià Vericat i a la Rosa Mª Poch, a pesar de que no estigui com a tribunal del projecte; del EAGROF en Lluís Cots; de Matemàtica en Joan Cecilia i en Josep Gelonch; i a en Ricardo Blanco per l’ajuda en el moment de calcular les ratxes. També agraïments als membres que composen el tribunal. A en Emili Junyent per la seva dedicació a passar-me informació sobre la fortalesa. Als companys de pis Javier Campos, Chao Bay, Béné Real i Victor Bataller, per ajudar a mantindre un bon ambient en tot aquest període, i als companys projectistes de la biblioteca per les llargues hores de treball i recolzament entre nosaltres, en especial a la Nati, Neus, Aniol, Lucas, Ricart, Iñaki i un llarg etcètera. Finalment agrair la dedicació que ha tingut els amics del poble per aguantar certes hores d’atabalament i especialment a la gent de casa, per les hores invertides i els sacrificis fets per aquest projecte i per tota la meva vida d’estudiant. Moltes gràcies a tots! ÍNDEX 1. INTRODUCCIÓ ................................................................................................................................................. 14 1.1 Presentació del problema ................................................................................................................... 15 1.2 Antecedents .............................................................................................................................................. 15 1.3 Objectius ..................................................................................................................................................... 16 2. ELS VILARS I EL SEU ENTORN ................................................................................................................. 18 2.1 La fortalesa ..................................................................................................................................................... 18 2.1.1 Emplaçament del poblat .................................................................................................................. 18 2.1.2 Desenvolupament temporal ........................................................................................................... 18 2.1.3 L’urbanisme de la fortalesa ............................................................................................................. 20 2.1.4 El sistema defensiu ............................................................................................................................. 21 2.1.5 Economia i societat ............................................................................................................................ 23 2.1.6 Aristocràcia i poder ............................................................................................................................ 24 2.1.7 La cisterna-pou .................................................................................................................................... 24 2.1.8 L’abastament d’aigua ......................................................................................................................... 25 2.2 L’{rea de l’estudi: torrent de l’Aixaragall i torrent de lo Pedroell ........................................... 26 2.2.1 Situació geogràfica i administrativa ............................................................................................ 26 2.2.2 Usos i cobertes ..................................................................................................................................... 27 2.2.3 Geologia i edafologia .......................................................................................................................... 30 2.2.4 Caracterització morfològica de la conca .................................................................................... 31 2.2.4.1 Variables lineals .......................................................................................................................... 31 2.2.4.2 Variables areals ........................................................................................................................... 34 2.2.4.3 Variables de relleu ..................................................................................................................... 36 2.3 Dades paleoclimàtiques ............................................................................................................................ 41 2.3.1 Introducció ............................................................................................................................................ 41 2.3.2 Estudi sobre les restes de cereals ................................................................................................ 42 2.3.3 Estudis sobre les restes de fusta carbonitzada ....................................................................... 42 2.3.4 Crítiques a les estimacions .............................................................................................................. 43 3. MATERIAL I MÈTODES ................................................................................................................................ 45 3.1 Dades meteorològiques ............................................................................................................................ 45 3.2 Mesura de cabals i conductivitat elèctrica de l’escolament ....................................................... 47 3.3 Base de dades hidrològiques del “Centro de Estudios y Experimentación” (CEDEX) .... 50 3.3.1 Introducció ............................................................................................................................................ 50 3.3.2 Valoració de les dades ....................................................................................................................... 50 3.3.3 Modelització .......................................................................................................................................... 51 3.3.4 Usos .......................................................................................................................................................... 52 3.4 Tractament cartogràfic de les dades mitjançant programari SIG ........................................... 55 3.4.1 Introducció ............................................................................................................................................ 55 3.4.2 Model Digital del Terreny MDT ..................................................................................................... 55 3.4.3Mapa de substrats litològics i mapa de cobertures o usos del sòl ................................... 56 3.4.4 Creació dels polígons de Thiessen ............................................................................................... 56 3.4.5 Delimitació de les conques i els torrents .................................................................................. 57 3.4.6 Tractament dels ràsters del cedex ............................................................................................... 57 3.5 Model hidrològic semidistribuït TOPMODEL .................................................................................. 59 3.5.1 Funcionament del model ................................................................................................................. 59 3.5.2 Aplicació del model ............................................................................................................................ 61 3.6 Model hidrològic global “Mòdeles Hydrologiques du Génie Rural” CEMAGREF. .............. 64 3.6.1 Introducció ............................................................................................................................................ 64 3.6.2 Descripció matemàtica ..................................................................................................................... 64 3.6.3 Ús del model .......................................................................................................................................... 65 3.6.4 Valors de sortida ................................................................................................................................. 66 3.7 Anàlisi de les sequeres .............................................................................................................................. 67 3.7.1 Introducció ............................................................................................................................................ 67 3.7.2 Anàlisis de ratxes ................................................................................................................................ 67 3.7.2 Índex Estandaritzat de Precipitació ...........................................................................................