Análisis del riesgo de inundaciones en el partido de Azul a través de modelos matemáticos
En la región central de la provincia de Buenos Aires la producción agropecuaria es la principal fuente de actividad e ingresos, y es también la principal demandante de una mejor gestión de los recursos hídricos. La región de la llanura bonaerense se ha visto sometida a una alternancia de períodos secos y lluviosos, dentro de los cuales se han producido varias inundaciones en la ciudad de Azul.
Esta alternancia hace que el paisaje pase de una superficie salpicada de acumulaciones de agua de diferentes dimensiones a superficies completamente utilizadas por la agricultura. En períodos de excesos hídricos, se produce un fenómeno de llenado y encadenamiento de áreas bajas donde el agua ocupa, de manera discontinua, superficies del orden de centenas o miles de hectáreas. Son inundaciones de pequeño tirante, generalmente menos de un metro, y tiempo de permanencia muy largo en relación al área de aporte. No es rara una lámina de agua de algunos centímetros durante 10, 15 o hasta 20 días. Por ello es importante definir áreas de riesgo de inundación con las cuales prevenir daños a la producción agropecuaria y que permitan gestionar adecuadamente los recursos hídricos para favorecer la rentabilidad de este sector productivo.
La modelación matemática lluvia-caudal en cuencas de llanura es difícilmente ajustable con los softwares hidrológicos usuales, ya que éstos han sido desarrollados para cuencas convencionales. En áreas planas, la red de drenaje es proclive al escurrimiento difuso, conformada por numerosos cursos paralelos de escasa pendiente y para crecidas medias en adelante el almacenamiento superficial es el componente crítico de la propagación. Se pueden utilizar modelos agregados, utilizados mayormente para eventos, o modelos distribuidos que también permiten un cálculo continuo de las respuestas del sistema ante las entradas de precipitación.
Para simular el escurrimiento superficial se utilizan modelos distribuidos de detalle, calibrados a partir del análisis de la evolución del agua acumulada sobre el terreno. Estos modelos utilizan modelos digitales del terreno con información altimétrica donde se evalúa el movimiento del agua en superficie. También tienen representados el uso y la cobertura del suelo así como los procesos verticales de precipitación, infiltración y evaporación, que permiten la simulación continua del movimiento del agua en el terreno durante períodos de tiempo largos.
La distribución espacio-temporal de la inundación calculada por los modelos permite definir la zonificación de inundación de un área y su relación con la actividad productiva de la zona. Esto forma parte del insumo básico para definir el riesgo por inundación que tiene el sector productivo agropecuario en la zona de estudio. Así se puede evaluar ante una situación de excesos hídricos cuáles son las zonas que se verán afectadas ya sea por anegamiento directo, falta de piso para el trabajo, medidas de control de erosión, salinidad, transitabilidad o acceso a rutas pavimentadas, etc. Este procesamiento se realiza con metodologías que se trabajan en entornos de sistemas de información geográfica (SIG) que permiten la ubicación espacial de cada resultado obtenido. Los mapas de riesgo pueden utilizarse para definir estrategias de inversión desde los organismos públicos, aseguradoras de riesgo y propietarios o arrendatarios.
En la cuenca superior del arroyo del Azul, la modelación agregada es usada como parte del sistema de alerta contra inundaciones de la ciudad de Azul, donde un programa simple, con una interfase accesible y con poca información puede simular y predecir la respuesta de la cuenca ante eventos de precipitación intensos que ponen en riesgo de inundación el casco urbano.
Con la modelación matemática se puede predecir la respuesta de un evento extremo como fue el caso de mayo de 2012 en la ciudad de Azul, cuya precipitación promedio de 141 mm en 24 horas en la cuenca alta (se asocia a una recurrencia mayor a 100 años) inundó el casco urbano. El caudal máximo de este evento fue prácticamente el mismo que los caudales máximos registrados para los eventos de agosto del mismo año, cuyas precipitaciones promedio diarias en toda la cuenca alta fueron de 87 mm el 16/08/2012 y 72 mm el 23/08/2012. El valor medio mensual de agosto es de 48 mm, pero este año se registraron 260 mm distribuidos en tres eventos: el primero saturó el sistema con 101 mm promedio, y en las semanas sucesivas recibió los otros dos eventos que provocaron dos inundaciones seguidas del casco urbano con seis días de diferencia. Las condiciones de humedad antecedente disímiles son las que hacen que la respuesta de la cuenca sea similar en estos casos ante eventos de lluvias muy distintos.
Es posible incluir en los modelos matemáticos el vínculo entre lluvias e inundaciones, asociado entre otras causas, al estado de saturación de la cuenca y al uso y cobertura del suelo. Si bien las precipitaciones mayores se registran en los meses estivales, suelen ser más preocupantes las tormentas de otoño o invierno que encuentran los suelos semidesnudos y prácticamente sin cobertura. Aunque esta situación se ha visto acrecentada en la última década con el avance de la frontera agrícola, cambiando el uso de suelos ganaderos a suelos agrícolas, los fenómenos de inundaciones ya se registraban en Azul desde su fundación como fuerte de avanzada.
Con el objeto de regular los caudales fluviales generados en la cuenca alta del arroyo, a fin de atenuar los efectos de las crecidas extraordinarias en el casco urbano, se ha modelado el efecto que causaría la construcción de obras de retención en la cuenca alta del Azul. A partir de esas obras hidráulicas se pretende atenuar y retardar el pico de las crecidas en la ciudad de Azul. En general las inundaciones registradas, independientemente de las condiciones de saturación de la cuenca y tipo de lluvia, son producto del aporte conjunto del arroyo del Azul y sus afluentes. La regulación que permitiría una presa en la cuenca media sobre el arroyo del Azul hubiera reducido la afectación en la mayoría de las inundaciones registradas hasta el momento en la ciudad de Azul.
Las obras de regulación pueden no ser necesariamente grandes estructuras, sino también alteos de camino que permitan retener mayor tiempo el agua de lluvia en donde cae. Este concepto fue enunciado en 1984 por Barbagallo, quien propuso la sistematización agrohidrológica como uso eficiente y manejo adecuado de los excesos hídricos.
De todas maneras, para evaluar a través de modelos matemáticos si son efectivas estas medidas alternativas, es indispensable un detallado relevamiento topográfico de los posibles sectores de cierre y una modelación distribuida que permita ver el funcionamiento de estos reservorios temporales. Un cierre que no contemple una posible fuga del sistema al que pretende regular podría empeorar la situación.
Además, es necesario tener en cuenta que la sistematización agrohidrológica ayuda a regular eventos de magnitud media cuya probabilidad de ocurrencia es alta, sin embargo una sistematización integral procura responder a las situaciones de alto riesgo de inundación para la población donde son necesarias obras mayores.
En el caso de la cuenca alta del Azul se debe resaltar que toda medida de gestión de los excedentes hídricos no sólo beneficia a la población urbana sino que permitirá tener una menor afectación del sector rural, tanto en la zona alta como en toda la cuenca del Azul y la región que aporta al sistema del río Salado.
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