“Criterios para la determinación decrecidas de diseño en sistemasclimáticos cambiantes

5/28/2018 Criterios para la determinacin decrecidas de diseo en sistemasclimticos cambiantes

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PUBLICACIN DE TRABAJOS DEL TALLER

Criterios para la determinacin decrecidas de diseo en sistemas

climticos cambiantes

JULIO, 2010SANTA FE, ARGENTINA

Editores:Carlos Ubaldo Paoli

Guillermo Vctor Malinow


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Editores:

Carlos Ubaldo PaoliGuillermo Vctor Malinow

Autores:

Juan Carlos BertoniFederico Bizzotto

Lidia CiabbattariGustavo DevotoOscar R. Dlling.Facundo GananciasMarcelo Gavio NovilloAlbertina GonzlezAlfonso Gutirrez LpezRodolfo IturraspeCarolina LpezGuillermo MalinowSoledad MndezJuan Bautista MilliaLucia OdiciniAldo Ivn Ramrez OrozcoCarlos Guillermo PaoliCarlos Ubaldo PaoliBasile PedroNorma PiccoliRaul PostiglioneGerardo RiccardiCarlos ScuderiRafael SeoaneHernn StentaAdriana Urciuolo.Alberto I. J. VichErik Zimmermann

Diseo editorial:Ana Carina Palumbo

Colaboracin especial de Rosana Hmmerly

Criterios para la determinacin de crecidas de diseo

en sistemas climticos cambiantes /

Carlos Ubaldo Paoli ... [et.al.]. -1a ed.- Santa Fe:

Universidad Nacional del Litoral, 2010.172 p.; 29x21 cm.

ISBN 978-987-657-371-9

1. Hidrologa. I. Paoli, Carlos Ubaldo

CDD 551.48

Secretara de Extensin,Universidad Nacional del Litoral,Santa Fe, Argentina, 2010.

Queda hecho el depsito que marca la Ley 11723.Reservados todos los derechos.

9 de julio 3563, cp. 3000,Santa Fe, Argentina.tel: [email protected]

www.unl.edu.ar/editorial

Impreso en ArgentinaPrinted in Argentina


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Prlogo

El taller Criterios para la determinacin de crecidas de diseo en sistemas climticos cambian-tes se realiz los das 11 y 12 de agosto de 2009 en dependencias de la Facultad de Ingenie-ra y Ciencias Hdricas, Universidad Nacional del Litoral, de la ciudad de Santa Fe, Provinciade Santa Fe, Argentina, para debatir sobre el tema en cuestin. Este encuentro de carctertcnico, cont con la participacin de 65 profesionales argentinos y 3 extranjeros invitados(provenientes de Mxico, Panam y Uruguay), todos ellos especialistas e interesados en eldimensionamiento y operacin de obras hidrulicas.

En sntesis, asistieron al Taller especialistas en Hidrologa que presentaron trabajos contenien-do tanto experiencias sobre casos concretos en los cuales se resolvieron situaciones de deter-minacin de crecidas de diseo o vericacin en el contexto expresado as como propuestas

sobre cmo tratar metodolgicamente el tema; especialistas en Climatologa que presentarontrabajos conteniendo estudios y anlisis que permitieron vericar cambios en los sistemas cli-mticos en distintas regiones de la Repblica Argentina y profesionales asistentes a las expo-siciones y debates, que deseaban actualizarse en el tratamiento y adopcin de crecidas dediseo o vericacin de obras hidrulicas (planicacin, diseo, operacin y mantenimiento, y

vericacin de la seguridad de las mismas).

Cabe destacar que el Comit Argentino de Presas, la Facultad de Ingeniera y Ciencias Hdri-cas, Universidad Nacional del Litoral y el Centro Regional Litoral del Instituto Nacional del Aguafueron las instituciones organizadoras, contndose a su vez con el auspicio del OrganismoRegulador de Seguridad de Presas, la Subsecretara de Recursos Hdricos de la Nacin, elCentro Argentino de Ingenieros, el Instituto Argentino de Recursos Hdricos, el Comit Nacional

para el Programa Hidrolgico Internacional, el Consejo Hdrico Federal, la Asociacin Argentinade Ingeniera Sanitaria y Ambiental, la Facultad de Ingeniera de la Universidad Nacional de laPatagonia San Juan Bosco, el Centro Universitario Rosario de Investigaciones Hidroambien-tales y el Departamento de Hidrulica, ambos de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingenieray Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario y el International Flood Initiative del Pro-grama Hidrolgico Internacional de la Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin,la Ciencia y la Cultura.

El evento fue Coordinado por los Ingenieros Calos Ubaldo Paoli, en representacin de la Fa-cultad de Ingeniera y Ciencias Hdricas, Universidad Nacional del Litoral y del Centro RegionalLitoral del Instituto Nacional del Agua y Guillermo Malinow, en representacin del Comit Argen-tino de Presas, contndose adems con la colaboracin de la Ingeniera Rosana Hmmerly paralo atinente a la difusin y logstica organizativa.

Uno de los principales productos de esta convocatoria es esta publicacin que recopila catorceartculos seleccionados, presentados por representantes de universidades, centros de investi-gacin y consultores de distintas partes del pas y de otros pases latinoamericanos. Se incluyetambin la descripcin resumida de las actividades del taller y las conclusiones obtenidas, por-que los debates resultaron de un alto nivel intelectual y profesional y las conclusiones son deuna gran riqueza y valor para las investigaciones a encarar en esta temtica. Un recorrido porestos textos ofrecer al lector una primera aproximacin a la situacin actual de la problemticade estimacin de crecidas de diseo bajo diferentes condiciones y realidades geogrcas.

Dado que esta publicacin no tiene un carcter solo cientco sino documental, se presenta

(salvo pequeos detalles para edicin) el lenguaje, estructura, organizacin y alcance original

de cada artculo.


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Comportamiento hidrolgico y criterios del diseo de obras hdricas en sistemas climticoscambiantes: reexiones y anlisis de casos. Juan Carlos Bertoni y Facundo Ganancias.

Indicador de riesgo y anlisis hidrolgico de la vulnerabilidad de presas ante escenariosdel cambio climtico. Gustavo Devoto y Rafael Seoane.

Estandarizacin del clculo de crecidas de diseo utilizando datos y modelos de libredisponibilidad en cuencas sin registro de caudales. Oscar R. Dlling y Patricia Oviedo.

Consideraciones ecohidrolgicas para la evaluacin de crecidas. Marcelo Gavio Novillo.

Eventos extremos en cuencas de montaa de rgimen pluvionival. Rodolfo Iturraspey Adriana Urciuolo.

Cambio Climtico Nuevo paradigma para estimar la crecida de una presa? GuillermoMalinow.

Criterios para la seguridad hidrolgica de presas. Guillermo Malinow.

La articulacin de competencias en el procedimiento de adopcin de una crecida de diseo

en el mbito estatal. Carlos Guillermo Paoli y Juan Bautista Millia.

Cambios en la serie de caudales mximos en ros de la regin litoral y su incidencia enparmetros de diseo. Carlos Ubaldo Paoli.

Tratamiento de crecidas de diseo y adopcin de recurrencias en manuales de puentesy alcantarillas. Carlos Ubaldo Paoli y Norma Piccoli.

Seguridad hidrolgica de presas: mtodo bivariado. Aldo Ramrez y lvaro Aldama.

Iniciativa Internacional de Avenidas, IFI para Latinoamrica y el Caribe, LAC. Grupo deTrabajo, IFI-LAC.

Crecidas de diseo en cuencas de la regin del Gran Rosario. Gerardo Riccardi, ErikZimmermann, Basile Pedro, Hernn Stenta, Carlos Scuderi, Raul Postiglione, CarolinaLpez, Lucia Odicini, Albertina Gonzlez, Soledad Mndez y Lidia Ciabbattari.

Tendencias y cambios abruptos en el escurrimiento de algunos ros con nacientesen la Cordillera Andina y serranas del oeste Argentino. Alberto Vich y Federico Bizzotto.

Actividades, conclusiones y recomendaciones del taller Criterios para ladeterminacin de crecidas de diseo en sistemas climticos cambiantes

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RESUMEN

La variabilidad climtica, el cambio climtico y la va-riabilidad hidrolgica son fenmenos diferenciadoscuyos efectos sobre los recursos hdricos puedensignicar, entre otras consecuencias, modicacio-nes en las condiciones originalmente supuestas enel proyecto (o diseo) hidrolgico de una obra h-drica. La variabilidad hidrolgica se verica cuando

ocurren alteraciones sobre las principales entradasy/o salidas de un sistema hidrolgico (precipitacin,evapotranspiracin, caudales). Puede derivar enel aumento de la incertidumbre asociada al normal

funcionamiento de la obra y hasta en el aumento

Comportamiento hidrolgico y criterios deldiseo de obras hdricas en sistemas climticos

cambiantes: reexiones y anlisis de casos

BERTONI, Juan Carlos (1)

y GANANCIAS, Facundo (1,2)

(1)Ctedra de Hidrologa y Procesos Hidrulicos. Departamento de Hidrulica.Facultad de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales. Universidad Nacional deCrdoba (UNC). (5000) Crdoba.(2)Becario del Consejo Nacional de Investigaciones Cientcas y Tcnicas

(CONICET y MC&TCba.)E-mails: [email protected]; [email protected]

del riesgo por daos potenciales y/o irreversiblesde la estructura. Esto justica la importancia que

en los medios tcnicos se le asigna a la variabilidadhidrolgica. En este trabajo se presentan diversasconsideraciones relativas al comportamiento de lascuencas hidrogrcas ante situaciones asociadas

al cambio climtico, la variabilidad climtica y la va-riabilidad hidrolgica. Tambin se incluyen aspectosrelativos a metodologas del diseo hidrolgico anteescenarios caracterizados por la variabilidad hidrol-gica. Varios anlisis de casos ilustran las reexiones

efectuadas.

Introduccin

El desarrollo econmico y social de una regin,o de un pas, est asociado a las caractersticasclimticas imperantes y, en particular, a la disponi-bilidad de sus recursos hdricos. Por ende, la alte-racin de la disponibilidad de agua a corto, medioy largo plazo puede afectar, y comprometer, lasestrategias de desarrollo asociadas a los diferen-tes sectores socio-econmicos.

Aunque la variabilidad climtica, el cambio cli-mtico y la variabilidad hidrolgica son tres fe-nmenos diferenciados, e interrelacionados, elcorrecto tratamiento de ellos exige diferenciarlosclaramente. La variabilidad climtica es entendi-da como las variaciones del clima en funcin delos condicionantes naturales del globo terrestre yde sus interacciones. El cambio climtico, por suparte, es entendido como las alteraciones de la

variabilidad climtica producto de las acciones an-trpicas (hiptesis sustentada por algunos gruposcientcos), o debido a variaciones naturales entre

las que se destaca la actividad solar (hiptesis al-ternativa sustentada por otros grupos cientcos).

La variabilidad hidrolgica se efectiviza cuandoocurren alteraciones sobre las principales entra-das y/o salidas de un sistema hidrolgico, es de-cir, sobre la precipitacin, la evapotranspiraciny/o los caudales. Sus causas son variadas, desta-cndose entre ellas: (a) la variabilidad natural delos procesos climticos, (b) el impacto del cambioclimtico y (c) los efectos del uso del suelo y otrasalteraciones antrpicas de los sistemas hdricos.Cualquiera sean sus causas, estas alteracionespueden signicar, entre otros efectos, modicacio-nes en las condiciones originalmente supuestasen el proyecto (o diseo) hidrolgico de una obrahdrica. Ello puede derivar en el aumento de laincertidumbre asociada al normal funcionamientode la obra y hasta en el incremento del riesgo pordaos potenciales y/o irreversibles de la estructu-ra. Dicho escenario justica la importancia que en

los medios tcnicos se le asigna a la variabilidadhidrolgica.

En este trabajo se presentan diversas considera-ciones relativas al comportamiento de las cuencas

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hidrogrcas ante situaciones asociadas al cam-bio climtico y la variabilidad climtica. Tambinse incluyen aspectos relativos a metodologas deldiseo hidrolgico ante escenarios caracterizadospor la variabilidad hidrolgica. Varios anlisis decasos ilustran las reexiones efectuadas.

Variabilidad hidrolgica: anlisisde entradas y salidas al sistema

Amplicacin Hidrolgica delas Variaciones Climticas

Habitualmente la relacin entre las variables hidro-lgicas de entrada y salida de una cuenca presen-tan un comportamiento no lineal. Por lo generalla precipitacin, P, es la variable de entrada que

presenta mayor variabilidad espacial; en trminoscomparativos la evaporacin y la evapotranspira-cin suelen presentar valores ms uniformes, fun-damentalmente en regiones hmedas. Por lo tan-to, una alteracin en la precipitacin no se reeja

del mismo modo en el caudal, Q. A partir de datoshidrolgicos es posible vericar que en los aos

con valores extremos (inundaciones y sequas) larespuesta de la cuenca se amplica con relacin

a la variacin adimensional de P. Este fenmenoocurre debido a las relaciones de proporcionalidadcon que los valores de P se relacionan con los

de Q (Tucci, 2002). En efecto, en los aos mshmedos el aumento de P produce un aumentoproporcionalmente mayor de Q ya que la inltra-cin disminuye y la evapotranspiracin real sueledisminuir en funcin del aumento de das de lluvia.Todo ello signica un aumento del escurrimiento,

el que resulta de la conjuncin de todos estos pro-cesos. Por el contrario, en los aos secos, la re-duccin de P tiende a aumentar la evapotranspira-cin real (clima ms seco), por lo que el resultadoes una disminucin proporcionalmente mayor deQ. Berbery y Barros (2002) destacan que en algu-nos casos cambios del 1% en P corresponden acambios del 2% o ms en Q.

Comportamientos como los antedichos se obser-van en las Figura 1 y Figura 2, correspondientes aregistros de la cuenca del ro Quinto. Esta cuencaposee sus nacientes en las Sierras de San Luis(Argentina) y atraviesa la provincia de Crdoba enforma meandriforme. En ocasin de perodos muyhmedos sus aportes han llegado a inuir en la

regin Noroeste de la provincia de Buenos Aires,siendo ello el resultado de diversos factores, en-tre los cuales se destaca las acciones antrpicas.En la estacin Dique Vulpiani (provincia de SanLuis), la cuenca encierra 5.000 Km2. Para el pero-do 1971-1989 la precipitacin media areal fue de678 mm y el escurrimiento promedio (total) anualde 43,4 [mm.ao]. En la Figura 1 se observa larelacin existente entre las variables de entrada ysalida de esta cuenca. Se desprende cierto com-portamiento hidrolgico no lineal, en donde la ten-

dencia lineal media puede ser interpretada comoindicativa del comportamiento observado en aosmedios, con discrepancias entre aos extremos.Por su parte, la Figura 2, que ilustra acerca de lavariabilidad adimensional de la precipitacin (P/Pm), el caudal (Q/Qm) y las prdidas (E/Em). Lamisma ejemplica la tendencia antedicha, es de-cir, de amplicacin de la respuesta de la cuenca

con relacin a la variacin adimensional de la pre-cipitacin.

En sntesis, dentro de una visin a macro escala

es interesante notar que la anomala de la precipi-tacin anual generalmente se amplica en la res-puesta de la cuenca. Por lo tanto, los siguientesaspectos pueden ser considerados como tenden-cia general:

existe una amplicacin natural de las anoma-las del caudal en funcin de las anomalas deprecipitacin y de la evapotranspiracin real;la relacin no lineal entre P y Q depende delalmacenamiento (el cual a su vez es funcindel tamao y caractersticas siogrcas de

la cuenca), y de la evapotranspiracin, sien-do sta ms importante en regiones ridas ysemiridas (Argentina posee 66% de su terri-

Figura 1. Relacin adimensional entreescurrimiento y lminas precipitadas en lacuenca del ro Quinto, Argentina.

Figura 2.Variabilidad adimensional dePrecipitacin (P/Pm), Caudal (Q/Qm) y prdidas(E/Em) en la cuenca del ro Quinto, Argentina.

Comportamiento hidrolgico y criterios del diseo de obras hdricas en sistemas climticos cambiantes:refexiones y anlisis de casos.Juan Carlos Bertoni y Facundo Ganancias.

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torio con estas caractersticas, representandoel mayor porcentaje en trminos relativos deAmrica del Sur).el coeciente de escurrimiento anual (C = Q/P)

se altera en funcin de las relaciones citadas.

Estimacin Simplicada de laVariabilidad Hidrolgica Anual

Por lo general, con el aumento de la precipitacinanual se observa un aumento del coeciente de

escurrimiento C a nivel anual. El impacto sobre lavariabilidad hidrolgica provocado por una altera-cin en la precipitacin anual puede ser obteni-da a partir de la ecuacin del coeciente de es-currimiento C considerada para dos situaciones:antes (1) y despus (2) de producido el cambioclimtico. En este caso el coeciente C puede ser

evaluado a nivel anual o estacional. La ecuacinque relaciona el impacto climtico sobre la lluvia yla variabilidad hidrolgica, esta ltima sintetizadaen la variacin del coeciente de escurrimiento

resulta (Tucci, 2002; Figura 3):

donde: es la variacin del caudal producida a poste-

riori de observado el cambio en la lluvia;Q es el caudal (o volumen) escurrido a nivel anualo estacional; es la variacin producida sobre la lluvia P(evaluada a nivel anual o mensual);C1 es el coeciente de escurrimiento antes de

producido el cambio en la precipitacin;C2 es el coeciente de escurrimiento evaluado

con posterioridad al cambio de la precipitacin.

Las Figuras 4 y 5 ilustran acerca del comporta-miento a nivel anual de las principales variableshidrolgicas correspondientes a la cuenca del roGrande, regin serrana de la alta cuenca del ro

(1)

Ctalamochita (o Tercero), en la provincia de Cr-doba, Argentina. La cuenca posee un rea de 598Km2. El balance hdrico incluye excesos hdricosde corta duracin y escasa magnitud (entre di-ciembre e inicio del otoo), y situaciones de d-cit durante el resto del ao. La Figura 4 reeja la

variacin del coeciente de escurrimiento, C, en

funcin de la precipitacin media, P (ambas va-riables evaluadas a nivel anual), para el perodo1993-2002. Los datos de caudales correspondena la estacin Ume Pay (3213 LS; 6443 LW), lacual es operada en el contexto de la Red Hidro-lgica Nacional de la Subsecretara de RecursosHdricos de la Nacin. En el anlisis fueron em-pleados datos correspondientes a 4 puestos plu-viomtricos (El Manzano, Pampichuela, La Puen-te y Yacanto). Deciencias en los datos histricos

impidieron realizar un anlisis sobre un perodo

ms extenso.

Con base en la tendencia media indicada en laFigura 4 y aplicando la ecuacin (1) fueron deduci-dos los porcentajes de variacin del caudal medioanual que se presentan en la Figura 5. Se observala tendencia ya citada, consistente en una mayor

Figura 3. Relaciones entre el coeciente de

escurrimiento y las variables climticas (Tucci,2002).

Figura 5. Variacin relativa del caudal medioanual en funcin de la variacin de la precipitacinanual. Estacin ro Grande (Crdoba, Argentina).

Figura 4. Variacin del coeciente C en funcin

de la precipitacin anual. Estacin ro Grande(Crdoba, Argentina).



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variacin relativa del caudal en relacin a la varia-cin de la precipitacin.

Consideraciones sobre la Evaluacin delImpacto del Cambio Climtico en la Hidrologa

En la ltima dcada diversos estudios han inves-tigado los efectos del cambio climtico sobre elrgimen de caudales en diferentes regiones delmundo. La utilizacin de modelos hidrolgicosdistribuidos con base fsica ha sido frecuentemen-te utilizada en este tipo de anlisis. De acuerdo aMeller et al. (2005), probablemente estos modelosofrezcan los mejores resultados, especialmentepor la posibilidad de correlacionar los parmetrosdel modelo con las caractersticas fsicas de lacuenca y considerar la variabilidad espacial y tem-

poral de los procesos involucrados. Sin embargo,en la opinin de Le Lay y Galle (2005), su utiliza-cin frecuentemente se ve dicultada por la nece-sidad de informaciones de alta resolucin tempo-ral y espacial en una misma escala, las cuales nosuelen encontrarse disponibles.

Por lo general, los artculos presentados en la li-teratura especializada evalan la inuencia de las

modicaciones climticas sobre los caudales de

una cuenca bajo estudio. De acuerdo a Meller etal. (2005), lamentablemente son muy pocos los

que presentan estudios sobre cuencas semejan-tes, con regimenes hidrolgicos distintos, y ana-lizan el comportamiento comparativo frente a unamisma modicacin climtica.

Frecuentemente las estimaciones del cambio cli-mtico y/o la variabilidad climtica son sintetizadasen variaciones probables de la precipitacin. Unincremento del total anual precipitado puede sersignicativo para grandes cuencas, ya que en s-tas dicho cambio pueden signicar un aumento de

la humedad del suelo y, por lo tanto, mayor chancede generacin de crecidas importantes. Ello puederesultar nalmente en un escenario de incremen-to de la amenaza por inundaciones (siendo stasde tipo ribereas). Contrariamente, tal cambioen la precipitacin anual no tendra un signicado

prctico sustancial en el caso de pequeas cuen-cas (como las consideradas en reas urbanas).En estas ltimas la caracterstica de precipitacinque reviste mayor inters prctico es el eventualaumento de la intensidad de lluvia, hecho quese asocia a duraciones cortas (y por lo general areas pequeas). Eventuales modicaciones en la

intensidad de lluvia, sin embargo, no tendran tras-

cendencia en relacin con la severidad de las cre-cidas que se podran generar en una cuenca ruralde gran tamao. Estas diferencias apuntadas enlos impactos tambin se deberan reejar en las

medidas que se encararen para mitigar sus efec-

tos. As, en el caso de grandes cuencas hidrogr-cas el objetivo de la implementacin de medidas

no estructurales podra centrarse, por ejemplo, enuna mejora del pronstico climtico, basado en fe-nmenos globales. En la actualidad esta tarea yase realiza para alcances de varios meses (de 3 a6 meses). Por el contrario, en cuencas pequeas,particularmente las urbanas, el inters mayor de-bera centrarse en el pronstico del tiempo y, par-ticularmente en el pronstico de cortsimo plazo(nowcasting). En los ltimos aos autores comoCollier y Krzyzystofowicz (2000) y Golding (2000),han propuesto metodologas para el pronsticodel tiempo con sorprendentes alcances de hasta2 semanas. El nowcasting se ha promocionadoa partir de la mayor disponibilidad mundial de da-tos de radares meteorolgicos, tendencia que seest cristalizando tambin en varias regiones de

Amrica Latina.

Otros aspectos de la inuencia de la escala es-pacial hidrolgica en el impacto de la variabilidadclimtica se verican en el campo de la planica-cin y la gestin de los recursos hdricos. En estasreas existe una tendencia a la extrapolacin es-pacial de previsiones hidrolgicas que frecuente-mente deriva de la falencia de datos hidrolgicos.Cuando las extrapolaciones corresponden a cuen-cas de distintos tamaos es preciso contemplar laincertidumbre que genera el hecho de considerar

escalas hidrolgicas diferentes. La variabilidad ob-servada por los procesos hidrolgicos en distintasescalas espaciales no debe ser asociada a aquellaresultante del cambio y/o la variabilidad climtica.Por ejemplo, una prctica de manejo de suelo quetienda a reducir el escurrimiento supercial en una

cuenca pequea, como la siembra directa, pue-de tener un efecto diferente a escalas mayores.La reduccin del escurrimiento supercial en las

cuencas de cabecera (debido al aumento de la in-ltracin y del almacenamiento supercial), puede

implicar un aumento del escurrimiento supercial

concentrado en las cuencas de mayor tamao quese localicen aguas abajo de las anteriores (por elincremento del caudal base concentrado en loscursos de agua). La extrapolacin de caudalesespeccos correspondientes a diferentes escalas

espaciales tambin puede dar lugar a estimacio-nes errneas, las que a veces son incorrectamen-te asociadas al cambio y/o la variabilidad climtica.En sntesis, la escala espacial hidrolgica resultaun importante elemento que debe ser consideradoa la hora de establecer los posibles impactos quesobre la Hidrologa puede representar un eventualcambio climtico.

Otros tpicos que revisten inters prctico en elanlisis de la relacin entre la variabilidad hidrol-gica y la variabilidad y el cambio climtico han sidoidenticados por Meller et al. (2005):



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Cul es la faja de caudales (por ejemplo, enla curva de permanencia) dentro de la cualcuencas con capacidad de almacenamien-to diferente presentan mayor sensibilidad alcambio climtico?Qu tipo de cuenca se recupera con mayorrapidez en los perodos de estiaje?

Una de las funciones hidrolgicas ms emplea-das en la regionalizacin hidrolgica es la curvade permanencia de caudales. La misma relacionalos caudales con el porcentaje del tiempo duranteel cual se observ un caudal igual o superior alanalizado. En los perodos de sequa o estiaje elcaudal de referencia de un curso de agua es re-presentado por el caudal con 95 % de probabilidadde excedencia de la curva de permanencia (Q95).Los autores citados consideraron que las cuencasque poseen gran capacidad de regulacin de cau-

dales y una importante capacidad de almacena-miento en el acufero poseen mayor sensibilidaden el caudal Q95 a potenciales perturbacionesen la precipitacin. Ello es en relacin a aquellascuencas con menor grado de regulacin. La inter-pretacin de este comportamiento est dada en elhecho de que en cuencas con gran capacidad dealmacenamiento la entrada al acufero est limita-da por la precipitacin, mientras que en cuencascon pequea capacidad de regulacin la entradade agua al acufero est limitada por las carac-tersticas de la cuenca (capacidad de inltracin,

pendiente, etc.). Analizando dos subcuencas delsector superior de la cuenca del ro Paraguay losautores conrmaron estas hiptesis, observando

que la cuenca que posea mayor capacidad sub-terrnea demor ms para recuperarse luego detranscurrido un supuesto perodo de sequa. Losmismos autores indicaron que estudios llevados acabo por Wilby y Le Lay y Galle (en 1994 y 2005respectivamente) sobre curvas de permanencia,permitieron deducir que los caudales mximos,asociados a una probabilidad de excedencia del10 %, Q10, mostraron mayor sensibilidad a la mo-dicacin climtica, representada en forma simpli-cada por perturbaciones en la precipitacin.

De los anlisis efectuados por distintos autores ci-tados se desprende que:

Existira una tendencia de los caudales mxi-mos a ser ms sensibles a los cambios de laprecipitacin en relacin a los caudales mni-mos;Aquellas cuencas con gran capacidad de regu-lacin natural, aunque poseen grandes venta-jas desde el punto de vista de la disponibilidadhdrica constante (y muchas veces abundan-

te), son las ms vulnerables a los perodos deestiaje prolongados (interdecdicos);Estas ltimas cuencas deberan recibir unaatencin especial por parte de los organismosde planicacin y gerenciamiento de los re-

cursos hdricos, fundamentalmente en las ac-ciones de regulacin del uso del agua (abas-tecimiento humano, riego, etc.).

Variabilidad Hidrolgica Provocada porAlteraciones en el Uso del Suelo

Tal como citado previamente, la variabilidad hi-drolgica tambin se produce como resultado dediversas alteraciones antrpicas sobre los siste-mas hdricos. Por lo general los mayores cambiosexperimentados en el comportamiento de las va-riables hidrolgicas de salida (caudales, niveles,produccin de sedimentos, etc.) se deben a cam-bios en el uso del suelo.

Aspectos referidos a cuencas urbanas: la im-permeabilizacin de las supercies y la reduccin

de la vegetacin tienden a alterar los procesoshidrolgicos naturales de produccin y transferen-cia, provocando el aumento de los volmenes y delos caudales escurridos. Los principales parme-tros hidrolgicos para representar las condicionesde urbanizacin son: (a) el porcentaje de reasimpermeables de la cuenca (entendido como laproporcin del rea supercial con la cual la pre-cipitacin ingresa directamente al sistema de dre-naje) y (b) el tiempo de concentracin, Tc. A con-tinuacin son analizados aspectos relacionadoscon ambos tpicos:

a) alteracin del proceso de produccin super-cial: en el conocido algoritmo del SCS (1975)los valores del parmetro CN reejan distintas

condiciones para el escurrimiento en reas ru-rales y urbanas, distinguindose en cada unade ellas diversas situaciones posibles. Es im-portante destacar, sin embargo, que dichas re-laciones fueron establecidas para condicionesimperantes en EEUU, pudiendo no represen-tar adecuadamente situaciones tpicas de Ar-gentina. Por ejemplo, Luque (2008) demostrque las condiciones de humedad anteceden-te y los correspondientes valores tabuladosde CN no se condicen con los volmenes deescurrimiento registrados en dos cuencas dela regin central de la provincia de Crdoba.En relacin con reas urbanas Bertoni (2001)desarroll una relacin entre el porcentaje dereas impermeables y la densidad poblacio-nal, til para efectos de planicacin (Figura

6). Los resultados permiten vericar que las

ciudades brasileas poseen menor porcentajede impermeabilizacin per cpita, hecho deri-vado de la mayor concentracin urbana queposee aquel pas.

b) alteracin del proceso de transferencia super-cial: importantes variaciones en Tc son cita-das en la literatura como ejemplo del efectocomprobado de diversas obras hidrulicasencaradas en reas urbanas, semiurbanas y



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rurales. En 1978, Meynink (citado por Singh,1988) mostr que al variar Tc al doble o a lamitad de su valor, las estimaciones del cau-dal pico variaron de 0.48 veces a 1.64 veces.Singh (1988) consider que el rango de va-riacin de Tc indicado era consistente con lamayora de los estudios empricos llevados acabo hasta ese momento. Desbordes (1989)describi que en algunas cuencas francesas,el proceso de urbanizacin produjo la divisindel lag-time por un factor de 5 a 15; sin em-bargo, la descarga especca (caudal por uni-dad de rea) se multiplic por un factor entre5 y 50. Aunque Tc diere del lag-time, ambos

representan las principales caractersticastemporales de la funcin de transferencia deuna cuenca hdrica.

Aspectos referidos a cuencas rurales: los des-montes tienden a producir disminucin de la eva-potranspiracin potencial, reduccin de la inltra-cin y aumento de los caudales escurridos. Aoki(2002) efectu anlisis en una cuenca de 10 Haslocalizada sobre el rea central agrcola de Crdo-ba (Argentina), distante 20 km al sur de la ciudadcapital. El autor demostr que los cambios en elcoeciente de escurrimiento supercial correspon-

dientes a las situaciones de monte nativo y cultivode soja superaron con creces el 10 %, observan-do reducciones de la inltracin base del orden de

60 mm/h a 5 mm/h. Los cambios generalizadosde cultivos en una regin (como, por ejemplo, lafuerte expansin de las supercies cultivadas con

soja en la regin pampeana central de Argentina,Figura 7), pueden producir cambios que, a su vez,se relacionan con el mtodo de labranza.

Aspectos referidos a obras de Infraestructura:

las redes viales, ferroviarias y de canales por logeneral afectan marcadamente al escurrimientosupercial, tanto aquel que se produce en forma

distribuida (mantiforme) como concentrada (encursos y canales articiales). Los efectos tpicos

se traducen en retardos, desvos y aceleracionesde los ujos del agua. Por lo general, los cana-

les de drenaje son obras fuertemente requeridaspor la poblacin (ya sea sta de carcter urbanao rural) en perodos hmedos. La legtima presinde la poblacin repercute en los tomadores de de-cisin, lo cual se traduce en cierta tendencia a laejecucin sistemtica de este tipo de obras. Unanlisis ms detallado, tanto del problema de lasinundaciones en reas rurales y urbanas, como delas consecuencias de las obras de canalizacin,

Figura 6. Relacin entre la densidad poblacional y el % de impermeabilizacin (Bertoni, 2001).



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Figura 7.Supercie Sembrada con soja en la

campaa 2006/07 (MAGyP, Argentina).

indica que a menudo el problema de las canaliza-ciones no es abordado en toda su dimensin. Loscanales ejecutados para conducir el agua exce-dente suelen provocar un desplazamiento de lasinundaciones hacia aguas abajo. Este efecto escitado en diversos libros y documentos de carc-ter nacional e internacional.

Un ejemplo lo constituye el documento prepara-do por el CAI-IARH (2004) referido al riesgo h-drico, inundaciones y catstrofes. Al referirse alos efectos que provocan indica: se soluciona elproblema de cierta regin a costa de provocar unimpacto negativo en otras, el que se caracterizapor ser de mayor intensidad que el que habitual-mente se hubiese registrado y por ocurrir en for-ma anticipada, reducindose el tiempo disponiblepara la adopcin de las medidas pertinentes. Ha-

bitualmente al proyectarse un canal se vericanlas condiciones topogrcas para su realizacin,

pero rara vez son analizadas las consecuenciashidrolgicas que su realizacin implica sobre lossectores de aguas abajo. Por lo tanto, no siempreexiste una visin generalizada del problema quepermita discernir y cuanticar el impacto hidrol-gico de las canalizaciones. Calder (1993) cita queel drenaje de humedales es una de las actividadesdel hombre con importantes consecuencias sobreel ciclo del agua en una cuenca. Inicialmente laszonas de baados y lagunas naturales fueron sis-

temticamente desconsideradas a nivel mundial,adjudicndoseles un valor relativamente bajo. Conel tiempo, el aprovechamiento de estas reas parael desarrollo de actividades diversas, tales comoforestaciones, explotaciones agrcolas o industria-les, exigi un cierto nivel de inversiones tendientea lograr el drenaje sistemtico de estas reas. Msrecientemente, la consideracin del valor de loshumedales en relacin a su capacidad para pro-veer diversidad biolgica, pesca y otros productosde la vida silvestre, as como tambin aspectosestticos y de recreacin, ha motivado un fuertempetu por su conservacin y mantenimiento.

Sistemas hidrolgicos de llanura: las caracte-rsticas siogrcas de las cuencas constituyen

otro factor de comportamiento hidrolgico dife-renciado. En los sistemas hidrolgicos de llanurapredominan los procesos hidrolgicos verticales(precipitacin, almacenamiento, evapotranspira-cin, inltracin y percolacin). Estos sistemas se

caracterizan por poseer sectores con divisoriasde aguas superciales difusas, en donde la ge-neracin del escurrimiento supercial se produce

ms o menos lentamente, a partir de umbrales de

acumulacin. Frecuentemente son denominadosSistemas Hidrolgicos No Tpicos (SHNT), a n

de diferenciarlos de aquellos tpicos (SHT), enlos cuales el proceso de transformacin directa

lluvia-caudal es predominante. Dada la relevan-cia del microrelieve, los SHNT se caracterizan porpresentar, en trminos hidrolgicos, menor capa-cidad para absorber cambios producidos por elhombre.

La cuenca inferior del ro Salado, en territorio san-

tafesino, constituye un SHNT que se asemeja aun plano suavemente inclinado, con pendientesregionales variables entre 0,01% y 0,05%. En lla ejecucin de canales ha implicado un aumen-to sistemtico de la densidad de cursos capacesde drenar reas rurales y urbanas. Bertoni et al.(1998) estimaron que en las regiones centro ynorte de la provincia de Santa Fe la longitud decanales articiales constitua alrededor del 42 %

de la longitud de la red de drenaje existente endichas regiones. Este porcentaje se incrementprogresivamente hasta el presente. La relevanciade estas acciones deriva en que desde el punto devista hidrolgico (dependiendo del incremento ar-ticial de la capacidad de drenaje supercial), los

SHNT pueden llegar a responder como un SHT,especialmente durante la ocurrencia de eventosde humedad y pluviosidad extremas. En un estu-dio connado al anlisis de las consecuencias del

aumento sistemtico de la red de drenaje de lasubcuenca del A Culul (identicada como la de

mayor chance de inuir sobre la ocurrencia de un

pico sbito de crecida sobre la ciudad de SantaFe), Bacchiega, Bertoni y Maza (2004) dedujeronaumentos en la magnitud de los caudales del or-

den del 30% y reducciones del orden de 20% enlos tiempos de llegada (12h de reduccin).



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Impactos de la VariabilidadHidrolgica Interdecdica

Cuando se analizan las posibles implicancias delcambio y/o la variabilidad climtica sobre la va-riabilidad hidrolgica, el centro de las atencionesdebera estar dado en las variaciones interdec-dicas. Aunque conocido, este aspecto aun no hasido debidamente internalizado en las reas deplanicacin de los sectores estatal y privado,

con vistas a denir planes de contingencia. Las

variaciones interdecdicas pueden correspondera anomalas hmedas o secas. Ejemplos de losprincipales impactos de ambas situaciones se sin-tetizan a continuacin.

Impactos de anomalas interdecdicas hme-

das: por su relevancia social se destacan los deri-

vados de las inundaciones urbanas ribereas. Engeneral estas inundaciones se asocian a eventosseveros. Las razones por las que ocurren este tipode inundaciones son:

secuencias de aos relativamente secos, queprovocan el olvido de empresarios, autorida-des y poblacin en general;falta de restricciones municipales sobre el lo-teo de reas con alto riesgo inundacin;ocupacin supuestamente temporaria (y/oinvasin) por parte de la poblacin ms ca-

renciada, por tratarse de reas pertenecientesal poder pblico o despreciadas por el sectorprivado;falta de alternativas de la poblacin de bajarenta para acceder a lotes relativamente ba-ratos;urbanizacin de sectores con alto riesgo hdri-co supuestamente protegidos por contencio-nes laterales (diques, terraplenes, etc.), quetransmiten una falsa sensacin de seguridadabsoluta.

La inundacin sufrida por la ciudad de Santa Fe en2003, de tipo catastrca, corresponde a este tipo

de fenmeno. Como toda catstrofe, su ocurren-cia obedeci a la conjuncin de mltiples factores.Sin embargo, uno de los elementos subyacentesfue la ocurrencia de un perodo previo de 42 aos

relativamente secos, en el perodo 1930-1972,donde las crecidas del ro no fueron signicativas.

El perodo coincidi con el de mayor crecimientourbano incontrolado en zonas de riesgo hdrico.En la Figura 8 se observa un plano municipal,probablemente de la dcada del 40, en donde seadvierte la indicacin de la inundacin provocadapor la crecida de 1929. Dicha lnea fue muy simi-lar a la observada posteriormente durante la inun-dacin de 2003, cuando el barrio Barranquitasse encontraba totalmente desarrollado. El propio

Figura 8. Urbanizacin de zonas inundables en la ciudad de Santa Fe, Argentina.



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nombre del barrio da cuenta de la caractersticaoriginal de la zona. La comparacin de fotografascorrespondientes al mismo punto geogrco es

una muestra elocuente del notable avance de laurbanizacin sobre reas inundables.

Por otra parte, cabe realizar una reexin sobre el

rol asignado al cambio climtico en la problem-tica de las inundaciones urbanas. En los ltimosaos en varios pases de Amrica Latina los me-dios de comunicacin han evocado a menudo unaprofundizacin de la amenaza por inundacionessobre las ciudades, que encontrara su origen enel cambio climtico. Tal como lo indica Rosengaus(2005), frecuentemente las declaraciones mesu-radas de la comunidad cientca mundial son tra-tadas y simplicadas por los medios de comunica-cin de masas, que las transforman en alarmistas

y poco equilibradas. A su vez, no reejan el con-texto de incertidumbre asociado a los resultadosque, por lo general, es bien identicado por sus

autores originales. Particularmente alarmante re-sulta la interpretacin a partir de la cual todos losacontecimientos extremos sern ms extremos yms frecuentes. La importancia dada a las con-secuencias del cambio climtico global quizs nocontribuye a construir una visin completa de losproblemas asociados al riesgo a que estn sujetaslas ciudades frente a las inundaciones urbanas.Por lo tanto, esta visin parcial del problema tam-

poco ayuda a encontrar una solucin adecuadaa la gestin del riesgo, ya que se minimizan losaspectos asociados al importante aumento de lavulnerabilidad propia de las ciudades. Por ltimo,la percepcin de la poblacin sobre el cambio cli-mtico es utilizada en Amrica Latina para atenuarlas responsabilidades de los organismos respon-sables de la planicacin y de la gestin del ries-go. El aumento de la vulnerabilidad de las ciuda-des es un elemento muy sensible al contexto local(pues generalmente se asocia a errores o a la faltade planicacin urbana), mientras que el cambio

climtico se maniesta a nivel global. Siendo as,

el anlisis de la vulnerabilidad se convierte en unproceso complejo, mientras que la explicacin delaumento de la amenaza debido al cambio climti-co es ms atractivo, dado que no produce respon-sabilidades inmediatas y directas.

Impactos de anomalas interdecdicas secas:

se destacan, entre otros, los asociados a los sis-temas de: (a) abastecimiento de agua y (b) hidro-electricidad. Debido a natural variacin observadaen las series de tiempo climticas e hidrolgicas,la mayora de los sistemas de abastecimiento de

agua e hidroelectricidad estn previstos para en-frentar tanto las variaciones estacionales (intra-anuales), como tambin las interanuales de cortoplazo (2 a 4 aos). Sin embargo, el impacto mayorse produce cuando ocurren variaciones interanua-

les de largo plazo (5 a 10 aos, o ms), efecto quetiende a colapsar los sistemas. Dado la caracte-rstica preponderantemente rida y semirida delterritorio argentino, estos fenmenos adquierenespecial relevancia para su inuencia en la mayo-ra de las actividades del hombre.

a) Variaciones interdecdicas en los sistemasde abastecimiento de agua: la sequa es unfenmeno natural derivado de la disminucinde lluvia en relacin a los valores normales.En Argentina este fenmeno se ha hecho sen-tir preponderantemente en los ltimos aos,luego de un extenso perodo relativamentehmedo que se extendi desde la pasada d-cada del 70 y hasta el n del siglo XX. Regis-tros hidrolgicos de la provincia de Corrientesmuestran importantes sequas hidrolgicas in-

teranuales de largo perodo entre 2003 y 2009(Figuras 9 y 10; Rodrguez et al., 2010).La escasez de agua se produce cuando el con-sumo de agua sobrepasa los recursos dispo-nibles. Por lo tanto, aunque la escasez se evi-dencia primordialmente en perodos de sequas,para un tratamiento correcto de ambos concep-tos es importante diferenciarlos claramente.Cuando la sequa se solapa con la escasez delagua, se produce un estrs generalizado quepuede amenazar todos los usos prioritarios yla biodiversidad de los ros. El abastecimiento

humano representa el uso prioritario por exce-lencia. Un caso tpico relacionado con las va-riaciones interanuales del clima se observa enel funcionamiento del sistema de provisin deagua a la regin metropolitana de la ciudad deCrdoba. La ocurrencia de perodos de sequas,que representaron variaciones interanuales decorto plazo, ha puesto al sistema ante situacio-nes crticas. Vicario et al. (2009) caracterizarondichas sequas con base en datos del perodo1943-1999 en la estacin San Roque (Figuras11 y 12 respectivamente), representativa de lacuenca de aporte al principal manantial de abas-tecimiento del Gran Crdoba. Para tal n fueron

empleados los ndices de Palmer (1965), PDI,y de Precipitacin, SPI (McKee et al.,1993). ElPDI se basa en las anomalas hdricas del ba-lance hdrico seriado y emplea datos de precipi-tacin, evapotranspiracin potencial y contenidode agua disponible del suelo. El SPI consideralas probabilidades de ocurrencia de precipita-cin para un perodo dado.

Los autores consideraron que el ndice PDI esms representativo del fenmeno de sequa,ya que contempla otras variables hidrolgicas,

adems de la precipitacin, para la evaluacinde dicho fenmeno. Ello permite un anlisisms amplio de las condiciones hidrolgicasdel sistema analizado. El estudio permiti es-timar que el tiempo de recurrencia (Tr) de un



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mes con sequa severa en la cuenca del diqueSan Roque es de 13,2 meses o 1,1 aos. Lafrecuencia de ocurrencia de un mes con unasequa extrema es de, aproximadamente, 4aos. Los perodos plurianuales con sequasseveras y extremas se alternaron de maneracclica y, aproximadamente, a cada 10 aoscon perodos normales a hmedos, Los pero-dos de sequas ms intensos y prolongadossucedieron en la segunda mitad de la dca-da del 40 y entre nes de la dcada del 60 y

principio de los 70; a partir del cual existieronextensos perodos hmedos y muy hmedos.Desde la dcada del 80 existieron eventosde sequas aislados y menos severos. Lascaractersticas de las sequas permiten de-ducir que, en realidad, existen varios factoresadicionales que se conjugan para componer

un panorama complejo en relacin al abas-tecimiento de agua del Gran Crdoba. Entreestos se destacan: (i) el sustancial aumentode poblacin, (ii) la ausencia de una polticadestinada a lograr una mayor eciencia de la

oferta efectiva actual (representada por lasfuentes ya disponibles), (iii) la falta de gestinen la demanda con vistas a lograr un uso mseciente del recurso por parte de toda la po-

blacin y (iv) la falta de inversiones en nuevasobras de almacenamiento (en parte debido ala presin ambiental destinada a impedir laejecucin de nuevas presas).

b) Variaciones interdecdicas en los sistemashidroelctricos: en los ltimos aos la presinde grupos ambientalistas contrarios a la eje-cucin de nuevas presas se ha visto reejada

en la adopcin a nivel internacional de nue-vos criterios para el proyecto de este tipo deobras. Uno de ellos consiste en circunscribirla cota superior de los nuevos embalses a lalnea de inundacin mxima provocada porlas mayores crecidas histricas. Con ello sereduce el tamao de las presas, aunque sedebe aumentar su nmero a n de producir

la energa equivalente. Los nuevos aprove-

chamientos resultan entonces del tipo a pelode agua, a diferencia de los tradicionales deregulacin. La adecuacin del proyecto delaprovechamiento de Garab sobre el tramocompartido entre Argentina y Brasil del roUruguay, encarado por ambos pases a ini-cios de 2010, contempla esta restriccin. Porlo tanto, aunque desde el punto de vista eco-nmico y operativo sera deseable disponer

Figura 9. Sequa hidrolgica interanual en el perodo 2003-2009 en Paso Cerrito, Corrientes,

Argentina.

Figura 10. Sequa hidrolgica interanual en el perodo 2003-2009 en San Roquito,Corrientes, Argentina.


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Figura 12.ndice de Palmer aplicado a la estacin San Roque. 1943-1999. (Crdoba, Argentina)

Figura 13. ndice SPI aplicado a la estacin San Roque. 1943-1999. (Crdoba, Argentina)

de una sola presa (con un solo vertedero y unnico sistema de compuertas), desde la visinambiental es necesario multiplicar las obras y,por lo tanto, las inversiones. Esta tendenciaest llevando a que los sistemas hidroelctri-cos estn creciendo en trminos de energagenerada, pero no en capacidad de regula-cin. Jerson Kelman, especialista de trayec-toria mundial, con destacada actuacin en elcampo de la hidroelectricidad, considera queante tal realidad los sistemas hidroelctricosestn aumentando su vulnerabilidad frente ala ocurrencia de variaciones interdecdicas,particularmente durante sequas prolongadas.A efectos de paliar esta nueva realidad Kel-man et al. (2004) proponen combinar en los

estudios de nivel de seguridad del abasteci-miento elctrico, los viejos conceptos de ener-ga rme y perodo crtico cuyas races fueron

lanzadas por Rippl, en 1883. En la prctica,ello signica que el sistema elctrico debera

estar preparado para enfrentar, como mnimo,una situacin hidrolgica similar a la peor ob-servada histricamente. Tal como lo sealaKelman en el sitio web:blog.rhama.net, parael caso de Brasil esto corresponde a la sequaregistrada en los aos 50.

Variabilidad hidrolgicay diseo de obras

Enfoques EstadsticosAlternativos de los Estudios

Habitualmente el proyecto de una obra hdrica se

basa, entre otros aspectos, en el estudio estadsti-co de series climticas e hidrolgicas homogneasy estacionarias. Ello implica admitir que los datosanalizados provienen de una nica poblacin (ypor lo tanto, de una misma distribucin estadsti-



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ca), y a su vez, que dicha distribucin de probabili-dad no cambia en el tiempo. Como esta denicin

de estacionariedad resulta ser muy fuerte, en laprctica se utiliza una versin menos estricta, deacuerdo con la cual una serie es estacionaria ensentido dbil (o estacionaria en covarianza) si sumedia y su varianza no cambian en el tiempo. Enla prctica el anlisis de homogeneidad conduce adividir la muestra en dos o ms grupos de tamaosiguales (o diferentes), y comparar los estadsticosde la muestra: media, mediana, varianza, entreotros. Por lo tanto, los anlisis de homogeneidadse funden con los de estacionariedad dbil.

Las series de tiempo climticas e hidrolgicassuelen presentar en realidad procesos no homo-gneos (y/o no estacionarios), debido a diferentescausas. Ante signos de variabilidad hidrolgica

algunos especialistas han basado sus diseos hi-drolgicos en el sector ms crtico de las serieshidrolgicas disponibles, reduciendo la extensiny representatividad de las mismas. Otros, sin em-bargo, aconsejan metodologas alternativas. Kel-man et al. (2000) consideran que el aumento deincertidumbre debido a la no estacionariedad delas series a escala anual (producto de la variabili-dad climtica, el uso del suelo y el empleo de aguapara otros usos, entre otros) puede ser enfrentadoempleando pesos diferentes para cada ao de laserie histrica, en funcin de las circunstancias cli-

matolgicas. El empleo de pesos diferenciados enseries estadsticas hidrolgicas tambin ha sidopropuesto por otros autores. Martins y Stedinger(2001) y Reis, Stedinger y Martins (2005) han em-pleado esta metodologa en los estudios de fre-cuencias de crecidas para incorporar, adems dela serie de valores sistemticos, aquellas estima-ciones de caudales mximos asociados a marcashistricas de crecidas de gran envergadura queocurrieron en el pasado. Una de las ventajas queotorgara la incorporacin en los anlisis estads-ticos de todos los datos o informaciones existen-tes, frente la alternativa de circunscripcin a seriescortas homogneas, consistente en la disminucindel intervalo de incertidumbre alrededor de las es-timaciones efectuadas.

Otro aspecto de la variabilidad hidrolgica relacio-nado con el proyecto de obras se reere al estu-dio de lluvias severas. Estos estudios se asociangeneralmente al establecimiento de la tormentade proyecto. Esta ltima puede ser denida a tra-vs de la Precipitacin Mxima Probable (PMP),la cual es tpicamente empleada en el proyectode grandes obras hidrulicas (tales como presas

de envergadura), o alternativamente, mediantela denicin de las Curvas Intensidad-Duracin-

Frecuencia (IDF). Estas ltimas han sido tradi-cionalmente utilizadas en el proyecto de obras

hidrulicas menores tales como puentes, canales,alcantarillas, desages urbanos, etc. Las curvasI-D-F sintetizan los perodos ms crticos regis-trados a lo largo de diversos eventos extremosobservados en la estacin o puesto de medicin.Dado que rara vez una tormenta presenta pero-dos crticos sucesivos de diferentes duraciones si-guiendo la envolvente asociada a un determinadotiempo de retorno (o frecuencia), puede concluirseque estas curvas tienden a representar cierta exa-geracin de la realidad. El hecho de su empleo enel diseo de obras torna compatible tal caracte-rstica, toda vez que se intenta establecer condi-ciones que aseguren cierto margen de seguridadpara las obras. La literatura internacional, sin em-bargo, cuestiona algunos aspectos del empleo delas curvas I-D-F. Entre ellos se destaca la destruc-cin de la estructura temporal de las tormentas,

hecho implcito que deriva de adoptar los interva-los ms crticos de diversas tormentas asociadosa distintas duraciones. Tambin son cuestionadosciertos criterios simplicados y rgidos que deben

ser adoptados, tales como: duracin de la lluvia si-milar al tiempo de concentracin de la cuenca, de-nicin del perl temporal de la lluvia de proyecto

y la suposicin del tiempo de retorno de los cauda-les igual al de la lluvia. A diferencia de las curvasI-D-F, las nuevas propuestas metodolgicas sebasan en el trabajo sobre registros continuos (se-ries continuas de lluvias histricas, que puede ser

extendido tambin a otras variables hidrolgicastales como caudales, volmenes, etc.), hecho quepermite trabajar con una curva de frecuencia de lavariable analizada. Nnadi et al. (1999) y Bradley etal. (1996) resumen trabajos orientados bajo estanueva tendencia.

Test para el Anlisis deHomogeneidad en las Series de Tiempo

El estudio de frecuencia de valores mximos esuno de los tpicos ms estudiados de la Hidro-loga con vistas a denir la probabilidad de ocu-rrencia de lluvias intensas o crecidas mximasasociadas al proyecto de obras hidrulicas. Parael adecuado empleo de modelos estadsticosfrecuenciales es necesario vericar en primera

instancia el cumplimiento de dos pruebas de hi-ptesis: Independencia y Homogeneidad. Paradeterminar si los valores que integran una serieson independientes por lo general se emplean laspruebas de Anderson y Wald-Wolfowitz. Para losanlisis de homogeneidad se emplean las pruebasde Helmert, t de Student y Cramer. Estas pruebasse describen, entre otros, en Escalante Sandoval

y Reyes Chvez (2005).



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Aplicacin del analisis dehomogeneidad de seriesen el proyecto hidrolgico

A continuacin se describen dos casos asociadosal diseo de obras hidrulicas en las cuales, comoparte de los estudios previos, fueron analizadaslas caractersticas de estacionariedad de las prin-cipales variables hidrolgicas involucradas. Enambos casos, previo al estudio frecuencial res-pectivo, se realiz el correspondiente anlisis delas series segn las pruebas de independencia yhomogeneidad.

Estudio de Lluvias Mximas: Curvas I-D-Fen Rafaela (Pcia. de Santa Fe, Argentina)

En la prctica actual de Argentina el empleo decurvas I-D-F es ampliamente generalizado. Con el

objeto de su empleo en estudios de drenaje urba-no, la ciudad de Rafaela (provincia de Santa Fe,Argentina) actualiz sus curvas I-D-F, originalmen-te estimadas con base en informaciones pluvio-grcas del perodo 1970-1985 provenientes de la

Estacin local del INTA (3115 LS; 6129 LW). Elcarcter hmedo de la dcada del 90, como astambin el hecho de haberse registrado en los l-timos aos varios eventos considerados severos,condujo a la decisin de actualizar las curvas a

Tabla 1. Pruebas de Homogeneidad sobre series pluviomtricas de la Estacin INTA Rafaela,Argentina

Serie Duracin[das] Helmert t de Student Cramer ConclusinS-C Aceptacin T td

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1 -6 -8,72 8,72 -0,71 1,99 0,13 1,06 1,99 Homognea

2 -2 -8,72 8,72 -1,26 1,99 0,43 1,92 1,99 Homognea

3 -2 -8,72 8,72 -1,46 1,99 0,49 1,75 1,99 Homognea

(*)S-C: Secuencia-cambio. Ti: valor de referencia de la distribucin terica; t

destadstico de prueba.

partir de la totalidad de los registros pluviogrcos

y pluviomtricos disponibles (perodos 1970-2006y 1930-2006 respectivamente). En la actualizacinse emple el clsico enfoque del anlisis de fre-cuencia correspondiente a 21 series (duracionesde 5 min a 3 das). La totalidad de los resultadosobtenidos en las pruebas correspondientes indi-caron que tanto las pluviomtricas como pluvio-grcas eran Independientes. Un resultado similar

fue obtenido en relacin a las pruebas de homo-geneidad. Desde el punto de vista de la eventualdeteccin de tendencias las series pluviomtricasencerraron mayor inters, debido a la extensindel registro. Tal como se muestra en la Tabla 1, lastres pruebas aplicadas indicaron la homogeneidadde las series, hecho que fue interpretado como in-dicativo de la estacionariedad (dbil) de las lluviasentre 1 y 3 das de duracin.

Crecida de proyecto segnun anlisis frecuencial bivariado

El Lago Fontana se ubica en la regin cordilleranasudoeste de la provincia de Chubut, Argentina, esde origen glaciar y alimenta al ro Senguerr. Poseeun rea de 81,5 Km2, una profundidad media de79 m y almacena un volumen de 6439 Hm3. Laslluvias y el fenmeno del deshielo dan origen aaportes del lago que, como consecuencia, produ-

Tabla 2. Prueba de Anderson. Serie decaudales mximos medios diarios anuales.Estac. Nacimiento (Chubut)

Serie Caudales estacin NacimientoN de datos: nj 46

k =nj/3 15,33

Media [m3/s]: 84,43

Retraso kadoptado 16

N Mximo de puntos fuera de bandasde aceptacin

1,6

N de puntos fuera de bandas deaceptacin

0

Conclusin: Se acepta la hiptesis de que lasvariables de la serie son Independientes.

Tabla 3. Prueba de Anderson. Serie devolmenes anuales. Estac. Nacimiento(Chubut)

Serie Volmenes anuales estacin NacimientoN de datos: nj 39

k =nj/3 13

Media [Hm3]: 1048,8

Retraso kadoptado 13

N Mximo de puntos fuera de bandasde aceptacin

1,3

N de puntos fuera de bandas deaceptacin

0

Conclusin: Se acepta la hiptesis de que lasvariables de la serie son Independientes



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cen crecidas del ro en invierno y verano respecti-vamente. Estas ltimas afectan a las localidadesde Alto Ro Senguerr y Colonia Sarmiento y a am-plios sectores rurales. Para minimizar este proble-ma en el ao 2007 se propuso la ejecucin de unazud a la salida del lago, de modo de producir unaregulacin adicional a la natural, con disminucinde los caudales mximos de aguas abajo. Paradenir la crecida de proyecto de los rganos de

descarga del azud se emplearon datos de cauda-les medios diarios de la estacin Nacimiento, loca-lizada 1 km aguas abajo de la desembocadura dellago (perodo 1952-2005, con interrupciones enlas dcadas del 80 y 90). A partir de estos datosfueron conformadas series de caudales mximosmedios diarios anuales (46 aos) y de volmenesanuales (39 aos). Ambas series superaron laspruebas de hiptesis de independencia y homo-

geneidad (Tabla 2 a 5). Del anlisis de las infor-maciones presentadas se deduce que desde elpunto de vista estadstico no se observaron, enestos casos, tendencias que pudieran identicar

la existencia de variabilidad hidrolgica.

Conclusiones

La variabilidad hidrolgica se efectiviza cuandoocurren alteraciones sobre las principales entra-das y/o salidas de un sistema hidrolgico. Puede

resultar de cambios producidos en el clima (por el

Tabla 4. Pruebas de homogeneidad. Serie de caudales mximosmedios diarios anuales. Estac. Nacimiento (Chubut)

Tabla 5. Pruebas de homogeneidad. Serie de volmenesanuales. Estac. Nacimiento (Chubut).

cambio climtico o la variabilidad climtica), o bienprovocados por el hombre, fundamentalmentecuando ste introduce cambios asociados al usodel suelo. En la escala temporal prctica corrien-te el factor antrpico resulta, en forma recurrente,el que tiende a provocar los cambios hidrolgicosms marcados.

La revisin de la literatura, como as tambin elanlisis del comportamiento de algunas cuencascomo las ejemplicadas en este trabajo, permite

identicar varios aspectos asociados a la variabi-lidad hidrolgica. Entre ellos se destacan los si-guientes:

Debido al tpico comportamiento no lineal en-tre entradas y salidas, las cuencas hidrogr-cas producen respuestas que tienden a ampli-car los cambios relativos que se producen en

la precipitacin.Por sus caractersticas siogrcas, los siste-mas hidrolgicos de llanura (frecuentementedenominados sistemas hidrolgicos no t-picos) presentan, en trminos hidrolgicos,menor capacidad para absorber cambios pro-ducidos por el hombre.Las cuencas hidrogrcas que presentan gran

capacidad de regulacin natural suelen resul-tar ms vulnerables a los perodos de estiajeprolongados (interdecdicos).Las variaciones interdecdicas del clima co-

rrespondientes a anomalas hmedas o secas


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son especialmente importantes pues puedenprovocar situaciones crticas asociadas al au-mento de la vulnerabilidad social. Entre lasms previsibles estn las inundaciones ribe-reas, los problemas asociados al abasteci-miento de agua y la conabilidad de los siste-mas hidroelctricos.La escala espacial hidrolgica tambin es unimportante elemento que debe ser considera-do, ya que los efectos hidrolgicos por cam-bios en las variables de entradas pueden serdiferentes segn sea el tamao de las cuencasconsideradas. Lo propio ocurre en relacin conlas medidas mitigadoras a adoptar. Por otraparte, es necesario destacar que la variabilidadobservada por los procesos hidrolgicos endistintas escalas espaciales no debe ser nece-sariamente asociada a aquella resultante del

cambio y/o la variabilidad climtica.Ante signos de variabilidad hidrolgica en losregistros (deducidos, por ejemplo, por la faltade homogeneidad estadstica de las series),

uno de los enfoques del diseo de obras queparece ms promisorio es la asignacin depesos diferentes a los valores correspondien-tes a cada ao de la serie histrica, en funcinde las circunstancias climatolgicas. Una desus ventajas en relacin al enfoque alterna-tivo de circunscribir el estudio a series cortashomogneas radicara en la disminucin delintervalo de incertidumbre alrededor de lasestimaciones efectuadas.

Los aspectos citados en este trabajo revistenimportancia en el campo de la planicacin y de

la gestin de los recursos hdricos. Presuponenbases para la identicacin de reas donde se-ra imprescindible encarar planes de contingenciaconcretos derivados de la variabilidad climtica, elcambio climtico y la variabilidad hidrolgica. Por

lo tanto, se entiende que pueden resultan de in-ters para orientar el accionar de los organismosrespectivos.

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RESUMEN

El objetivo de este trabajo es presentar los princi-pales factores que denen la vulnerabilidad hidro-lgica de una presa. Se propone un nuevo indica-dor de riesgo que considera al tipo de clima comoun factor signicativo en la seguridad hidrolgica.

El problema es importante debido a que, relativa-mente pequeos cambios climticos pueden pro-ducir consecuencias signicativas en los recursos

hdricos de distintas regiones y especialmente encuencas hdricas ubicadas en zonas ridas y se-miridas.Estudiar la vulnerabilidad de las presas al cambio

climtico, en forma aislada de otros factores degran incidencia sobre la vulnerabilidad, signicauna visin incompleta y sesgada del real estado desituacin de este tipo de obra hidrulica en nuestropas. Sabido es que pueden ser varias las causastcnicas capaces de provocar el colapso de una

Indicador de riesgo y anlisis hidrolgicode la vulnerabilidad de presas ante escenarios

del cambio climtico

DEVOTO, Gustavo(1)y SEAONE, Rafael(2)

(1) ENRE-UCA. Ente Nacional Regulador de la Electricidad,Facultad de Ciencias Fisicomatemticas e Ingeniera (UCA)[email protected](2) INA-FIUBA-CONICET.Instituto Nacional del Agua, Facultadde Ingeniera (UBA). Consejo Nacional de Investigaciones

Cientcas y Tcnicas. [email protected]

presa: sobrepaso, sifonaje, ltracin, fallas en lafundacin y errores de operacin.Por eso, en un intento por darle a este estudio unenfoque ms completo que el slo anlisis exclu-sivamente hidrolgico, se intenta en primer trmi-no caracterizar la situacin de las presas argenti-nas en operacin a travs de un indicador primario(ndice Primario de Impacto Potencial: IPIP), paraluego, en una segunda instancia, incorporar lasconsecuencias que el clima y la meteorologapodra tener sobre la estadstica de los caudalesmximos de crecida que podran provocar su des-

truccin por sobrepaso, para generar nalmente elndice de Impacto Potencial (IIP).El ordenamiento por orden decreciente segn elIIP de las presas permite identicar en una prime-ra aproximacin al subconjunto ms comprometi-do de obras.

1. Introduccin

Las presas, en caso de colapso, son las obras civi-les con mayor capacidad de destruccin construi-das por el hombre y adems son estructuras queestn proyectadas para durar cientos de aos. Dehecho, an hoy existen en pie presas que fueronconstruidas por los Romanos.

La Comisin Internacional de Grandes Presas(ICOLD), entidad con sede en Paris desde 1928, es-tableci que una presa para ser considerada comogran presa debe tener una altura no menor a los 15metros (medida desde su fundacin) o en caso deque su altura se encuentre comprendida entre los 10

y 15 metros debe contener un volumen de embalsesuperior a los 3 Hm3.

Utilizando estos criterios, se concluye que en Ar-gentina hay un poco ms de un centenar de gran-des presas distribuidas regionalmente como se

indica en la Figura 1.

El Comit Argentino de Presas (CAP), que es unode los sesenta comits nacionales de ICOLD,

Figura 1. Cantidad de presas en Argentina

ubicadas segn la regin.


Fuente: ORSEP

0

5

10

15

20

25

30

35

40

NOA CENTRO CUYO LITORAL COMAHUE PATAGONIA

ZONA

Nmerodeembalsesporzona


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como parte de sus tareas, mantiene actualizadoel catlogo de grandes presas de nuestro pas encolaboracin con dicho organismo internacional.Esta informacin de base organizada por el CAPfue utilizada como punto de partida para la elabo-racin de este trabajo.

2. Cambios metodolgicos en elclculo de las crecidas de diseo

La aplicacin de modelos matemticos en Hidro-loga necesita de una informacin meteorolgica ehidrolgica adecuada para estimar los parmetrosdel modelo y vericar su capacidad para represen-tar los distintos procesos hidrolgicos que ocurrenen una cuenca hdrica. Entre los procesos hidro-

lgicos ms importantes para la Ingeniera se en-cuentran: la transformacin precipitacin-caudaly el anlisis de valores extremos de variables hi-drolgicas (por ejemplo: intensidad de las preci-pitaciones o los caudales mximos instantneosanuales).

En el perodo entre 1910 y 1930 se desarrollaronfrmulas empricas para el anlisis de frecuenciade los caudales mximos. Las expresiones per-mitan estimar los caudales mximos, para undado periodo de retorno (cantidad promedio de

aos necesarios para que la variable aleatoria seaigualada o superada), utilizando la media de loscaudales mximos diarios.

Adems de aplicar el modelo del hidrograma uni-tario de Sherman (1932), en la dcada de los aos30, se comenzaron a utilizar nuevos conceptos demeteorologa para estimar los valores de la preci-pitacin con la nalidad de mejorar el diseo hi-

drolgico. Se utiliz por primera vez el conceptode un lmite superior para la precipitacin deno-minada precipitacin mxima posible. Este trmi-no se utiliz en la mayora de las publicacionesanteriores a 1950 referidas a la determinacin deprecipitaciones extremas.

Posteriormente, en la dcada de los 70, se recono-ci que la transposicin de tormentas observadasno podra conducir al lmite superior de la precipi-tacin en una cuenca. La precipitacin asociadacon los lmites superiores es conocida actualmen-te como precipitacin mxima probable (PMP) yse dene como la mayor cantidad de precipitacin

fsicamente posible, correspondiente a una de-terminada duracin, sobre un rea de tormentadada, en una ubicacin geogrca particular y en

determinada poca del ao, sin tener en cuenta

las tendencias climticas de largo plazo.

La Figura 2 resume la lnea del tiempo de losavances ocurridos en la Hidrologa durante el SigloXX, en la que se marcan aquellos hitos del conoci-miento dentro de los enfoques de modelizacin: elprobabilstico y el determinstico.

3.Ordenamiento primariode peligrosidad

Garantizar la seguridad de las presas en opera-cin es una responsabilidad ineludible del Estado(Nacional / Provincial) tarea que debe exigir cadavez mayor atencin y mayores inversiones todavez que las presas existentes envejecen, los cos-tos de mantenimiento aumentan, y los cambios cli-mticos pueden modicar los parmetros hidrol-gicos que fueron usados para disear los rganos

Figura 2.Evolucin en los modelos hidrolgicos aplicados para estimar crecidas.

Indicador de Riesgo y Anlisis Hidrolgico de la Vulnerabilidad de Presas ante Escenarios del CambioClimatico. Gustavo Devoto y Rafael Seoane.

Modelacin de caudales con distintos enfoques explicativosModelacin de caudales con distintos enfoques explicativos

ModelosProbabilsticosodelos Pro ModelosProbabilsticos

babilsticos

Hazen (1930)Gumbel (1940)

MomentosPonderados por

Probabilidad(1980)

Modelos

Determinsticosdelos

Determinsticos

HU Sherman(1932) HUI Nash (1960)

HUI

GeomorfoclimticoI. R. Iturbe et al.

(1980)


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de alivio. La antigedad de la obra es una cuestina ser tenida muy en cuenta a la hora de tener quepresentar un cuadro de situacin concreto sobrelos niveles de seguridad a que puede estar sujetala sociedad con relacin a estas grandes estruc-turas. La Figura 3ilustra sobre el nivel de enveje-cimiento del parque de presas argentino. Sirvetambin para demostrar que la poca de oro deconstruccin de estas obras estuvo entre 1960 a1980 y cmo su ritmo de entrada en servicio se havisto reducido ostensiblemente durante las dos l-timas dcadas como producto de la desaparicinde las inversiones en hidroelectricidad tanto pbli-cas como privadas.

Estudiar la vulnerabilidad al cambio climtico enforma aislada de otros factores de mayor inciden-cia sobre la vulnerabilidad de las presas dara una

visin incompleta y sesgada de su real estado desituacin en nuestro pas.

En principio, son varias las causas tcnicas quepueden provocar el colapso de una presa: sobre-paso, sifonaje, ltracin, fallas de fundacin, erro-res de operacin, etc.

Estadsticas mundiales elaboradas por ICOLD re-velan que el 45% de las fallas de presas se handebido a sobrepaso, directamente vinculadas conel subdimensionado de los rganos de evacuacin

de crecidas, a su vez producto de la subestima-cin de la crecida de proyecto.

Vale decir que la estimacin por defecto de las creci-das de diseo sera responsable de casi la mitad delas fallas pero no del resto de los colapsos.

Una estimacin inadecuada de la crecida de di-seo de una gran presa podra ser consecuenciadel cambio climtico pero tambin podra tenerorigen en el escaso rcord disponible de la serievalores extremos al momento del proyecto o porla modicacin de los criterios de diseo, factores

stos que se evidencian con la edad del proyec-to. Es de esperar que los proyectistas de presasantiguas contaron para su diseo con series hi-drolgicas cortas - lo cual es sinnimo de mayorincertidumbre - y casi con seguridad el proyectoobedeci a criterios de diseo menos conserva-dores que los actuales, al menos en lo que a estu-dios hidrolgicos respecta.

Es razonable suponer que las obras antiguas sonms vulnerables que las modernas aunque tam-bin tendra que ponderarse, en un anlisis ms

completo, la historia de su mantenimiento y el es-tado conservacin.

La vulnerabilidad de una presa sin duda debe sercuanticada, pero lo que ms importa en deniti-

Figura 3. Antigedad de las presas enArgentina.

va, es el impacto que podra producir su colapsoen la poblacin, y este impacto no depende slode cuan vulnerable sea la presa a las crecidasextremas sino que preponderantemente incidenotros factores como son: los parmetros fsicos

que caracterizan a la presa y al embalse, el tipode estructura, la edad, el nmero de habitantesaguas abajo, su posicin relativa respecto a otraspresas, la distancia a que se encuentra de los cen-tros poblados, el control que ejerza el organismoregulador de la seguridad, etc.

De lo expuesto se concluye que la vulnerabilidadde las presas al cambio climtico es un tema quedebera ser tratado como un tema ms, dentro unenfoque global que corresponde a seguridad deestas grandes estructuras.

Por eso, en un intento por darle a este estudioun enfoque ms completo que el slo anlisis deuna cuestin exclusivamente hidrolgica, se tratprimero de caracterizar la situacin de las presasargentinas en operacin a travs de un indicador(ndice Primario de Impacto Potencial), y en se-gundo trmino, superponerle al anlisis primariolas consecuencias que el cambio climtico podrallegar a tener slo sobre la estadstica de los picosde crecida que podran provocar colapso por so-brepaso.

El ndice (IPIP) engloba los siguientes factoresaditivos:

Volumen del embalse (Hm 3)Altura de la presa (m)Edad de la presa (aos)



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y los siguientes coecientes multiplicativos de

adecuacin que de un modo calicativo tienen un

correlato cuantitativo:Poblacin asentada aguas abajoCercana a centros pobladosPosicin relativa a otras presas

Debe quedar claro que la construccin de este n-dice IPIP, tiene como nico objetivo disponer deun indicador numrico que permita establecer unordenamiento segn el grado de vulnerabilidad decada presa.

Las variables seleccionadas para conformar elIPIP tienen una razn que se sustenta en lo si-guiente: hay parmetros fsicos que caracterizan ala obra con indudable incidencia en ocasin de uncolapso como son la altura de la presa y el volu-

men almacenado en el embalse. Ambos, en formaconjunta, son representativos de la energa poten-cial acumulada en el embalse.

Estudios realizados por la Federal Emergency Ma-nagement Agency (FEMA) de los Estados Unidosproponen una expresin emprica para el clculoexpeditivo del pico de crecida generado al produ-cirse una brecha en una presa por una ecuacindel tipo:

Q= a Hn Volm

Esta expresin es importante dado que conrma

que la alturaHde la presa y el volumen embalsa-do Vol son variables explicativas de la magnituddel pico de la onda de crecida por colapso.

Por otro lado, la edad de la presa, es otro factor yamencionado anteriormente, que por su sola con-sideracin establece un orden de vulnerabilidad aser tenido en cuenta, ya sea por la obsolescenciamaterial como la metodolgica as como la menordisponiblidad de informacin hidrometeorolgicabsica durante la estimacin de los parmetros dediseo de las obras de control.

Todos estos factores fsicos estn cuanticados

de un modo objetivo pero estn expresados enunidades diferentes: Hm3, metros, aos. Pararesolver esta dicultad se procedi primero a or-denar las presas en orden creciente segn cadafactor individual, para luego sumar los nmeros deorden y obtener un IPIP preliminar.

A este IPIP preliminar se lo corrige por coecientes

de mayoracin que en forma multiplicativa ponde-

ran una serie de factores cualitativos adicionalesque tienen en cuenta:

La poblacin asentada aguas abajo: desde 1hasta 1.2.La cercana de la presa a centros poblados:desde 1 hasta1.3.Su posicin relativa frente a otras presas (porejemplo si se trata de un sistema de embal-ses en cascada): desde 1 hasta 1.2.

4. Inuencia del clima

Investigadores del Reino Unido han demostradoque existe una mayor incertidumbre para las es-timaciones de los caudales mximos anuales enlas regiones ridas y semi-ridas que en las regio-

nes hmedas ubicadas en distintas regiones delmundo (Meigh, Farquharson & Suncliffe, 1999).

Los estudios que realizaron tanto con datos de fri-ca como de pases europeos demostraron, segnpuede observarse seguidamente en la gracacin

de funciones de distribucin de Gumbel adimen-sionales respecto de sus crecidas medias anuales(MAF), que en las regiones ridas y semiridas lacola derecha de la distribucin se incrementa rpi-

Figura 4.Impacto del clima sobre la estimacinde las crecidas.

1. Regionalizacin de lluvias intensas en Argentina, XIX Congreso Nacional del Agua, G. A. Devoto, Carlos Paz, Pcia. de

Crdoba, 2002.

Indicador de Riesgo y Anlisis Hidrolgico de la Vulnerabilidad de Presas ante Escenarios del CambioClimatico. Gustavo Devoto y Rafael Seoane.


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damente hacia valores muy elevados que puedenalcanzar varias veces los de la MAF.

En forma semejante, un trabajo realizado en Ar-gentina sobre regionalizacin de lluvias intensas1,rearma de acuerdo con los estadsticos de las

precipitaciones estimados los resultados observa-do por Meigh et al. (1997) para los caudales picode crecida.

Los mapas de isolneas de los coecientes de va-riacin (C

v) estimados para distintas duraciones

de precipitacin muestran que los valores mselevados se concentran sobre las reas ridasy semiridas del pas, lo que naturalmente tieneinuencia sobre la forma de una distribucin de

probabilidades. Para ejemplicar esta cuestin, en

una funcin de distribucin Log-Normal II, el coe-

ciente de asimetra resulta directamente funcindel coeciente de variacin:

g = 3Cv

+ Cv3

Dicho de otro modo, en regiones ridas y semi-ridas es de esperar funciones de distribucin deprobabilidades con una mayor asimetra que en


Figura 5. Medias estimadas para lasprecipitaciones mximas (duracin 12 horas).

las regiones hmedas por lo que la relacin exis-tente entre un valor de recurrencia milenaria y unodecenal ser mucho mayor en zonas ridas queen zonas hmedas y de all el mayor riesgo a quelas estructuras emplazadas en regiones ridas sepuedan ver sometidas a eventos extraordinarios.

La Figura 5consiste en un mapa que muestra ladistribucin espacial de la media para llu

“Criterios para la determinación decrecidas de diseño en sistemasclimáticos cambiantes

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