Rainfall and water yield in Macizo del Caroig, Eastern Iberian Peninsula: event runoff at plot scale during a rare flash flood at the Barranco de Benacancil | Precipitación y producción de agua en el Macizo del Caroig, Este de la Península Ibérica. Evento de escorrentía a escala de parcela durante una crecida torrencial en el barranco de Benacancil

[Abstract:] Floods are a consequence of extreme rainfall events. Although surface runoff generation is the origin of discharge, flood research usually focuses on lowlands where the impact is higher. Runoff and sediment delivery at slope and pedon scale receiving much less attention in the effort to understand flood behaviour in time and space. This is especially relevant in areas where, due to climatic and hydrogeological conditions, streams are ephemeral, so-called dry rivers (“wadis”, "ramblas" or “barrancos”) that are widespread throughout the Mediterranean. This paper researches the relationship between water delivery at pedon and slope scale with dry river floods in Macizo del Caroig, Eastern Iberian Peninsula. Plots of 1x1, 1x2, 1x4, and 2x8 m located in the “El Teularet” Soil Erosion and Degradation Research Station were monitored from 2004 to 2014 to measure soil and water delivery. Rainfall and flow at the dry river Barranco de Benacancil were also monitored. Results show that runoff and sediment discharge were concentrated in few events during the 11 years of research. A single flood event was registered in the channel on September 28, 2009, however, the runoff was registered 160 times at the plots. Runoff discharge was dependent on the size of the plots, with larger plots yielding lower runoff discharge per unit area, suggesting short runoff-travel distance and duration. Three rainfall events contributed with 26% of the whole runoff discharge, and five achieved 56% of the runoff. We conclude that the runoff generated at the plot scale is disconnected from the main channel. From a spatial point of view, there is a decrease in runoff coefficient along the slope. From a temporal point of view, the runoff is concentrated in a few rainfall events. These results show that the runoff generated at plot and slope scale does not contribute to the floods except for rainfall events with more than 100 mm day-1. The disconnection of the runoff and sediment delivery is confirmed by the reduction in the runoff delivery at plot scale due to the control of the length of the plot (slope) on the runoff and sediment delivery.

[Resumen:] Las inundaciones son consecuencia de lluvias extremas. Aunque la generación de escorrentía superficial es el origen de la descarga, la investigación de inundaciones generalmente se enfoca en las tierras bajas donde el impacto es mayor. La escorrentía y la distribución de sedimentos a escala de pendiente y pedón reciben mucha menos atención en la comprensión del comportamiento de las inundaciones en el tiempo y el espacio. Esto es especialmente relevante en zonas donde, debido a las condiciones climáticas e hidrogeológicas, los cauces son efímeros. Son los llamados ríos secos (“wadis”, “ramblas” o “barrancos”) muy extendidos por todo el Mediterráneo. Este artículo investiga la relación entre el suministro de agua a escala de pedón y ladera con las crecidas de ríos secos en Macizo del Caroig, este de la Península Ibérica. Las parcelas de 1x1, 1x2, 1x4 y 2x8 m localizadas en la Estación de Investigación de Erosión y Degradación de Suelos “El Teularet” fueron monitoreadas de 2004 a 2014 para medir la producción de suelo y agua. También se monitorearon las precipitaciones y el caudal en el río seco Barranco de Benacancil. Los resultados muestran que la escorrentía y la descarga de sedimentos se concentraron en pocos eventos durante los 11 años de investigación. Se registró un solo evento de inundación en el canal el 28 de septiembre de 2009, sin embargo, la escorrentía se registró 160 veces en las parcelas. La descarga de escorrentía dependió del tamaño de las parcelas. Las parcelas más grandes produjeron una menor descarga de escorrentía por unidad de área, lo que sugiere una corta distancia y duración del recorrido de escorrentía. Tres eventos de lluvia contribuyeron con el 26% de la descarga total de la escorrentía y cinco lograron el 56% de la escorrentía. Se concluye que la escorrentía generada a escala de la parcela está desconectada del canal principal. Desde un punto de vista espacial, hay una disminución en el coeficiente de escorrentía a lo largo de la pendiente. Desde un punto de vista temporal, la escorrentía se concentra en unos pocos eventos de lluvia. Estos resultados muestran que la escorrentía generada a escala de parcela y pendiente no contribuyen a las inundaciones excepto para eventos de lluvia con más de 100 mm día-1. La desconexión de la escorrentía y la entrega de sedimentos se confirma por la reducción de la escorrentía a escala de parcela debido al control de la longitud (pendiente) sobre la escorrentía y la entrega de sedimentos.

Artemi Cerdà thanks the Co-operative Research program from the OECD (Biological Resource Management for Sustainable Agricultural Systems) for its support with the 2016 CRP fellowship (OCDE TAD/CRP JA00088807), POSTFIRE Project (CGL2013-47862-C2-1 and 2-R), and POSTFIRE_CARE Project (CGL2016-75178-C2-2-R) sponsored by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and AEI/FEDER, UE. This paper was written as a result of the collaboration that was initiated due to the COST ActionES1306: Connecting European Connectivity research and COST CA18135 FIRElinks: Fire in the Earth System. Science and Society. We wish to thank the Department of Geography secretariat team (Nieves Gómez, Nieves Dominguez, and Susana Tomás) for their support for three decades to our research at the Soil Erosion and Degradation Research team (SEDER), with special thanks to the scientific researchers that as visitors from other research teams contributed to the SEDER research. And we also thank the Laboratory for Geomorphology technicians (León Navarro) for the key contribution to our research. The collaboration of the Geography and Environmental Sciences students was fruitful and enjoyable.

Francia. OECD / OCDE; TAD/CRP JA00088807