METEO

En la columna pasada platicamos cómo se obtenía el caudal que podría transportar una cierto segmento de un río para diferentes periodos de retorno (o probabilidades de ocurrencia), pero concluimos que la evaluación del riesgo de inundación requería cálculos adicionales que permitían establecer la capacidad de conducción de esa parte del río y, de ser rebasada, la profundidad y velocidad de flujo en las zonas inundadas en la franja alrededor del eje del cauce.

Estos cálculos son eminentemente hidráulicos y en su forma más simple son cuasi-unidimensionales, el cuasi porque también permiten establecer la extensión de la zona inundada, la profundidad alcanzada y la velocidad de flujo, que ya cubre de manera simplificada la dimensión transversal al eje del cauce. Existe distinto software que permite hacer estos cálculos, pero por mucho el más popular es el HEC-RAS, desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos. Requiere la geometría del eje del cauce incluyendo su pendiente (su inclinación hacia la desembocadura), así como la geometría de múltiples secciones transversales del cauce y su llanura de inundación, así como las características del material del que está formado y su grado de cobertura vegetal.

El segmento del río a modelar sería, por ejemplo, aquél que pasa dentro o cerca de una zona poblada. Con el caudal correspondiente a un periodo de retorno de x años, la herramienta nos calcula las zonas inundadas, profundidades y velocidades de flujo alrededor de este segmento del río para dicho periodo de retorno de x años. Es decir, determinaría la zona inundada y su severidad, que estadísticamente se presentaría solo una vez cada x años. El conjunto de resultados para muchos periodos de retorno (o probabilidades de ocurrencia) distintos es en sí el estudio de riesgo de inundación buscado.

Pero qué pasa si la estación hidrométrica más cercana al segmento de interés del río se encuentra a una larga distancia, ya sea hacia aguas arriba o hacia aguas abajo. Pues en este caso habrá que ajustar el caudal (o avenida en el lingo especializado en México) que conduciría el segmento de interés a través de otro tipo de herramientas que genéricamente son conocidas como modelos para tránsito de avenidas.

Este software calcula la transformación que sufriría el caudal medido en la estación hidrométrica en su tránsito a lo largo del cauce hasta alcanzar el segmento de interés del río. Si contamos con datos detallados de la geometría del cauce (como los requeridos para el segmento de interés) usaríamos un tránsito hidráulico (posible de hacer también con HEC-RAS). Si no contamos con dicha geometría detallada del cauce, aplicaríamos un tránsito hidrológico que requiere datos mucho más elementales.

Si la estación hidrométrica se encuentra aguas arriba del segmento de interés, la aplicación de la herramienta sería directa (pues calcula la transformación seguida en la dirección de flujo en el cauce). Por el contrario, si la estación hidrométrica más cercana se encontrara aguas abajo del segmento de interés, requeriríamos aplicar el mismo tipo de herramienta de cálculo, pero en un modo iterativo bajo un esquema de prueba y error.

Hemos enfatizado la importancia de contar con la información topográfica detallada del cauce y de la franja vecina a dicho cauce (la zona que se inundaría), pero ¿cómo se obtiene ésta? Pues típicamente se hacía con levantamientos topográficos tradicionales, que son intensivos en mano de obra especializada y toman mucho tiempo, por lo mismo son de alto costo.

Ésta es la razón por la que no contamos con ellos para muchos segmentos de ríos que por otras razones sí serían de interés. Típicamente se requiere obtener la topografía con una resolución vertical de unos 10 a 20 cm, que los modelos digitales del terreno públicamente disponibles para la mayor parte de México no cumplen. Aquí nuevamente las nuevas tecnologías vienen en nuestra ayuda a través de métodos fotogramétricos o de estudios con altímetro laser (al que típicamente llamamos LIDAR). En ambos casos se requieren vuelos, con aviones instrumentados, proceso costoso, pero que, cuando menos, requiere mucho menos tiempo que los levantamientos topográficos tradicionales. Ya empieza a ser posible hacer este tipo de estudios utilizando drones no tripulados.

En la próxima ocasión hablaremos sobre qué hacer cuando ni siquiera contamos con estaciones hidrométricas sobre la corriente fluvial de interés. Hasta entonces.

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Figura 1. Ilustración de un cierto segmento de interés de un río y el tipo de secciones transversales que se requieren.

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