Caracterització espaciotemporal de la dinàmica d’allaus de neu majors al Pirineu català

[cat] Aquesta tesi té per objectiu avançar en el coneixement de la dinàmica de les allaus, i en concret, de les allaus majors, al Pirineu de Catalunya i, per extensió, als Pirineus, tot entenent per allau major l’allau la mida de la qual excedeix l’abast de les allaus habituals (freqüents), causant danys en cas que hi hagi infraestructures a la seva proximitat. La base del treball, i font de dades, és una base de dades d’allaus majors. Aquesta, parteix de la informació provinent d’enquestes a la població, del seguiment hivernal de l’activitat d’allaus, completada amb una cartografia realitzada a partir de fotointerpretació, amb inspeccions de camp d’estiu i d’hivern, i amb informació històrica-documental. D’aquest treball, s’han elaborat i publicat dos articles en revistes indexades. En l’article 1, els esdeveniments d’allaus majors de la base de dades van ser usats per quantificar la magnitud dels episodis en que es van produir. Per a tal finalitat, es va concebre un índex de l’activitat d’allaus majors (MAAMI). Aquest índex està basat en el nombre d’allaus majors registrades, la seva magnitud, i la seva freqüència estimada, en un període de temps determinat. Per tant, quantifica la magnitud d’un episodi d’allaus majors o hivern d’allaus majors. El treball ha permès reconstruir en detall els episodis majors dels hiverns 1995/96 a 2013/14. Per analitzar tot el segle XX, amb un conjunt de dades menys complert es va definir un índex simplificat SMAAMI. Amb menys precisió, es van obtenir els mateixos paràmetres a resolució de temporada hivernal al llarg del segle XX. L’anàlisi de l’extensió espacial dels diferents episodis ha permès conèixer millor i precisar la delimitació de les regions nivològiques establertes, i millorar el coneixement sobre els patrons atmosfèrics que causen els episodis majors i la seva interpretació climàtica. S’ha obtingut també la probabilitat d’ocurrència d’episodis que poden afectar a zones urbanitzades i, per tant, que suposen un risc. En l’article 2, les dades de la base de dades han estat usades per a ajustar el model empíric noruec α−β, que s’utilitza internacionalment per a calcular distàncies d’abast d’allaus “extremes”, aplicant el coneixement actual de l’activitat d’allaus majors per a tot el Pirineu català, i usant les eines actuals de cartografia. Això ha permès millorar significativament el primer model obtingut només per al Pirineu occidental català ja fa més de 25 anys. El model s’ha obtingut a partir d’una mostra de 97 esdeveniments d’allaus “extremes” que es van produir del final del segle XIX fins a l’inici del segle XXI. A partir de la Regressió Lineal Múltiple s’ha obtingut una equació usant 3 variables independents: pendent de la zona d’allaus (β), distància horitzontal (Hβ), i àrea de la zona de sortida (Azs), amb un considerable ajust (R2=0.81). La nova equació actualitzada prediu l’abast d’allaus per un període de retorn de l’ordre dels 100 anys. Per estudiar quines variables del terreny expliquen els valors extrems de la mostra d’allaus, es va realitzar una anàlisi comparativa de variables que influencien un major o menor abast. Seleccionant un conjunt més extrem d’allaus, es va observar que la mida de la zona d’allaus i l’orientació de la zona de sortida mostraven certa associació amb distàncies d’abast menors i majors a les predites amb el model. En resum, a partir d’una base de dades d’allaus majors en l’àmbit del Pirineu català, alimentada per dades d’allaus individuals, s’ha avançat en la caracterització dels episodis d’allaus majors, tant en la seva intensitat i causes com en la seva extensió geogràfica; per altra banda, gràcies a la utilització conjunta de les dades d’allaus majors, s’ha establert un model de càlcul que s’aplica a la predicció de l’abast d’allaus centenàries en zones d’allaus particulars. Els resultats obtinguts permeten avançar en el coneixement de la dinàmica de les allaus al Pirineu català i, per tant, en el coneixement de la perillositat i del risc que suposen.[eng] This thesis aims to advance in the knowledge of the dynamics of avalanches and, specifically, of major avalanches, in the Catalan Pyrenees, understanding by major avalanche the avalanche whose size exceeds the size of the usual (frequent) avalanches, causing damage if there are infrastructures nearby. The basis of the work, and data source, is a database of major avalanches. From this work, two research papers have been elaborated and published in indexed journals. In paper 1, the events from the database were used to quantify the magnitude of the episodes in which they occurred. For this purpose, a major avalanche activity index (MAAMI) was defined. This index is based on the number of major avalanches recorded, their magnitude, and their estimated frequency, in a given period of time. Therefore, it quantifies the magnitude of a major avalanche episode or major avalanche winter. To analyse the entire 20th century, with a less complete data set, a simplified SMAAMI index was defined. The analysis of the spatial extension of the different episodes made it possible to better understand and specify the delimitation of the established snow regions, and to improve the knowledge about the atmospheric patterns that cause major episodes and their climatic interpretation. The probability of occurrence of episodes that can affect urbanized areas and, therefore, that pose a risk, was also obtained. In paper 2, the data from the database was used to fit the Norwegian empirical model α−β, which is used internationally to calculate “extreme” avalanche runout distances, applying current knowledge of the activity of major avalanches for the entire Catalan Pyrenees, and using current tools of cartography. This made it possible to significantly improve the first model obtained only for the Western Catalan Pyrenees more than 25 years ago. The model was obtained from a sample of 97 “extreme” avalanche events. From the Multiple Linear Regression, an equation was obtained using 3 independent variables: slope of the avalanche path, horizontal distance, and area of the starting zone, with a considerable adjustment (R2=0.81). The new updated equation predicts avalanche runout for a return period of the order of 100 years. A comparative analysis of variables that influence a greater or lesser runout was carried out. It was observed that the size of the avalanche area and the aspect of the starting zone showed some association with shorter and larger runout distances than predicted with the model

Empirical α-β runout modelling of snow avalanches in the Catalan Pyrenees.

A variation in the α−β model which is a regression model that allows a deterministic prediction of the extreme runout to be expected in a given path, was applied for calculating avalanche runout in the Catalan Pyrenees. Present knowledge of major avalanche activity in this region and current mapping tools were used. The model was derived using a dataset of 97 'extreme' avalanches that occurred from the end of 19th century to the beginning of 21st century. A multiple linear regression model was obtained using three independent variables: inclination of the avalanche path, horizontal length and area of the starting one, with a good fit of the function (R2 = 0.81). A larger starting zone increases the runout and a larger length of the path reduces the runout. The new updated equation predicts avalanche runout for a return period of ∼100 years. To study which terrain variables explain the extreme values of the avalanche dataset, a comparative analysis of variables that influence a longer or shorter runout was performed. The most extreme avalanches were treated. The size of the avalanche path and the aspect of the starting zone showed certain association between avalanches with longer or shorter runouts

Numerical modelling of dense snow avalanches with a well-balanced scheme based on the 2D shallow water equations

A common technique for simulating non–Newtonian fluid dynamics, such as snow avalanches, is to solve the Shallow Water Equations (SWE), together with a rheological model describing the momentum dissipation by shear stresses. Friction and cohesion terms are commonly modelled using the Voellmy friction model and, recently, the Bartelt cohesion model. Here, an adaptation of the Roe scheme that ensures the balance between the flux and pressure gradients and the friction source term is presented. An upwind scheme was used for the discretisation of the SWE numerical fluxes and the non–velocity-dependent terms of the friction–cohesion model, whereas a centred scheme was used for the velocity-dependent source terms. The model was tested in analytically solvable settings, laboratory experiments and real cases. In all cases, the model performed well, avoiding numerical instabilities and achieving stable and consistent solution even for an avalanche stopping on a sloping terrain.Postprint (published version

Reconstrucción del alud histórico que destruyó el pueblo de Àrreu en 1803

Se tiene noticia de diversos desastres históricos por aludes de nieve en los Pirineos. La reconstrucción de los escenarios de estas catástrofes es compleja, pero muy necesaria para conocer las circunstancias que las provocan y poder evitarlas. En 1803, un alud destruyó el pequeño pueblo de Àrreu en el Pirineo catalán. En este artículo se explica cómo se realizó la reconstrucción del evento utilizando todas las fuentes y metodologías descritas para el análisis del peligro de aludes, incluyendo la dendrogeomorfología y la modelización dinámica (con SAMOS-AT) y estadística (alfa-beta). El resultado ha sido el de un alud de nivel destructivo 5 que movilizó toda la zona de salida de la zona de aludes del barranco de Monars, con un volumen de nieve estimado superior a 0,6 x106 m3, que no solo alcanzó el viejo pueblo de Àrreu, sino que, presumiblemente, llegó hasta el valle principal del río Noguera Pallaresa, doblando la distancia total de los aludes mayores descritos en esta zona de aludes. Se pretende con este trabajo destacar la importancia de realizar un examen exhaustivo de estos fenómenos excepcionales que a menudo permanecen ocultos, pero que cuando se desencadenan provocan daños colosales

Characterizing major avalanche episodes in space and time in the twentieth and early twentyfirst centuries in the Catalan Pyrenees

With the aim of better understanding avalanche risk in the Catalan Pyrenees, the present work focuses on the analysis of major (or destructive) avalanches. For such purpose major avalanche cartography was made by an exhaustive photointerpretation of several flights, winter and summer field surveys and inquiries to local population. Major avalanche events were used to quantify the magnitude of the episodes during which they occurred, and a Major Avalanche Activity Magnitude Index (MAAMI) was developed. This index is based on the number of major avalanches registered and its estimated frequency in a given time period, hence it quantifies the magnitude of a major avalanche episode or winter. Furthermore, it permits a comparison of the magnitude between major avalanche episodes in a given mountain range, or between mountain ranges, and for a long enough period, it should allow analysis of temporal trends. Major episodes from winter 1995/96 to 2013/14 were reconstructed. Their magnitude, frequency and extent were also assessed. During the last 19 winters, the episodes of January 22-23 and February 6-8 in 1996 were those with highest MAAMI values,followed by January 30-31, 2003, January 29, 2006, and January 24-25, 2014. To analyze the whole twentieth century, a simplified MAAMI was defined in order to attain the same purpose with a less complete dataset. With less accuracy, the same parameters were obtained at winter time resolution throughout the twentieth century. Again, 1995/96 winter had the highest MAAMI value followed by 1971/72, 1974/75 and 1937/38 winter seasons. The analysis of the spatial extent of the different episodes allowed refining the demarcation of nivological regions, and improving our knowledge about the atmospheric patterns that cause major episodes and their climatic interpretation. In some cases, the importance of considering a major avalanche episode as the result of a previous preparatory period, followed by a triggering one was revealed

Reconstructing the Snow Avalanche of Coll de Pal 2018 (SE Pyrenees).

Developments in mountain areas prone to natural hazards produce undesired impacts and damages. Thus, disaster assessment is mandatory to understand the physics of dangerous events and to make decisions to prevent hazardous situations. This work focusses on the practical implementation of methods and tools to assess a snow avalanche that affected a road at the Coll de Pal in 2018 (SE Pyrenees). This is a quite common situation in mountain roads and the assessment has to focus specially in the avalanche-road interaction, on the return periods considered and on the dynamics of the phenomena. This assessment presents the field recognition, snow and weather characterization and numerical modelling of the avalanche. Field campaigns revealed evidences of the avalanche triggering, runout trajectory and general behavior. An unstable situation of the snowpack due to a relatively large snowfall fallen some days before over a previous snowpack with weak layers, caused the avalanche triggering when an additional load was added by a strong wind-drift episode. A medium size (<2500 m3) soft slab avalanche, corresponding to a return period of 15-20 years, occurred and crossed the road of the Coll de Pal pass. The event was reproduced numerically by means of the 2D-SWE based numerical tool Iber aiming to analyze the avalanche behavior. Results of the simulation corresponded with the observations (runout trajectory and snow deposit); thus, relevant information about the avalanche dynamics could be obtained. Identified differences probably come from the terrain elevation data, which represent 'snow free' topography and do not consider the snowpack on the terrai

Metodología para la delimitación de la zona de inundación del oleaje en el mapa para la prevención de riesgos geológicos de Cataluña

El Mapa para la Prevención de Riesgos Geológicos a escala 1:25.000 (MPRG25M) del Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya es un mapa multi-peligrosidad que incluye la representación de los fenómenos y indicios de actividad, así como las zonas susceptibles y la peligrosidad natural de los procesos generados por la geodinámica externa y interna. En el caso de los riesgos costeros una de las peligrosidades evaluadas es la inundación costera. Tradicionalmente la inundación costera ha sido analizada a través del cálculo del remonte del oleaje mediante ecuaciones empíricas simples. El desarrollo de modelos numéricos permite abordar el problema desde una perspectiva más completa. El artículo muestra la metodología utilizada en el MPRG25M para determinar las zonas potenciales a la inundación a partir de la definición de una serie de escenarios extremos y la combinación de modelos numéricos hidrodinámicos y morfodinámicos en 2DH. Esta aproximación permite una gran resolución espacial y una reproducción del proceso más realista al considerar la playa como un elemento dinámico que interacciona con el oleaje incidente. A modo de ejemplo, la metodología utilizada se presenta para las playas del Golfo de Roses.Postprint (published version

Jornada Estatal sobre Llegim en parella

Una de les activitats emblemàtiques de l'ICE de la UAB, gairebé des dels seu orígens a l'any 1968, són les jornades, que tenen com a objectiu afavorir l'actualització de coneixements i l'intercanvi d'experiències entre els professionals de l'educació d'un àmbit concret. En molts casos els continguts de les jornades queden recollits en unes actes, que fins ara es publicaven en paper o, darrerament, en format CD, amb un abast més aviat limitat. Tenint en compte que la difusió de la feina feta té un caràcter prioritari per a l'ICE i que els publicacions on-line n'amplien exponencialment, gairebé infinitament, les possibilitats, hem volgut encetar una "sèrie digital" de la "Col·lecció Jornades", a través de la qual canalitzarem totes les publicacions d'aquesta mena a partir d'ara. En el primer exemplar d'aquesta nova sèrie hi trobareu la sinopsi de la Primera Jornada "Llegim en parella"."Llegim en parella" va néixer com una proposta metodològica basada en l'aprenentatge entre iguals que té com a finalitat promoure la lectura entre els alumnes de les aules de primària i de secundària. Les escoles que s'han adherit a aquesta manera de treballar formen una xarxa, amb nodes a Catalunya, les Illes, l'Aragó i el País Basc, mitjançant la qual es coordinen i intercanvien experiències. Els dies 4 i 5 de maig del 2012, van tenir lloc a la Universitat Autònoma de Bacelona les Jornades estatals sobre Llegim en parella, organitzades per l'ICE i el GRAI, amb el suport del Departament d'Ensenyament de la Generalitat de Catalunya. Les jornades van ser ser un punt de trobada i reflexió sobre la pràctica i el coneixement construït per les xarxes de centres que a Catalunya, Euskadi i Aragó han implementat el programa Llegim en parella i com una oportunitat per presentar-lo a la comunitat educativa en general. Més de 160 professionals hi van prendre part. En la publicació hi trobareu els textos de les intervencions (conferències, tallers i comunicacions), així com els pòsters que s'hi varen presentar i un reportatge fotogràfic de les sessions. El textos es reprodueixen en la llengua en què varen ser presentats, atesa la procedència dels participants