MÓDULO 4. PROYECTO Y EVALUACIÓN DE MEDIDAS ESTRUCTURALES Y NO ESTRUCTURALES

4. OBRAS PARA CONTROL DE INUNDACIONES

1 - GENERALIDADES La evolución natural de los lechos de cursos de agua naturales, permanentes o semipermanentes, torrenciales o aluviales, afecta zonas de influencias de sus valles marginales interesando áreas desarrolladas o susceptibles de desarrollo que abarcan generalmente grandes intereses económicos, sociales y productivos en general. La naturaleza propia de dichos fenómenos evolutivos, dependiente a su vez del régimen que presenta cada curso desde el punto de vista hidrológico crean un área en torno a las posibles mutaciones de las condiciones propias de los lechos para ciertos usos y de las condiciones de seguridad y rendimiento respecto de las áreas de influencia abarcadas por los valles en grandes o medianas crecidas. Por una parte, la utilización de los cauces para distintos fines útiles de modo de asegurar la permanencia y la económica explotación para tales finalidades tendientes a preservar ciertas condiciones mínimas sobre todo en los casos en que su utilización se ha visto afectada por las condiciones del lecho derivadas del régimen propio del curso. Por otra parte, la fijación de condiciones estables y seguras respecto de la influencia que ejercen las crecidas sobre amplias zonas marginales abarcadas por sus valles mayores, cuya morfología y evolución a su vez es consecuencia del régimen hidrológico del curso y de características generales de toda la cuenca, puede llegar a exigir un tratamiento especial para limitar efectos nocivos y crear un grado de seguridad aceptable para la protección de los intereses socio-económicos involucrados, o crear las condiciones necesarias para un efectivo desarrollo productivo de esas áreas.

2 - ACCIONES ESTRUCTURALES

2.1- OBRAS TIPO PARA SISTEMATIZACIONES Atendiendo a la necesidad de realizar defensas o implementaciones a lo largo de grandes tramos fluviales de modo continuo y generalizado, se enumeran los diversos tipos de obras a los que eventualmente puede recurrirse, dejando de lado los detalles constructivos que podrán consultarse en la bibliografía especializada. En principio, cabe hacer referencia a dos grandes grupos de obras: a) Obras longitudinales b) Obras Transversales Algunas características a tener en cuenta son comunes a ambos grupos; en efecto, ellas producen siempre alteraciones localizadas del comportamiento del flujo líquido que afectan sus inmediaciones y deben tenerse en cuenta para resguardar la estabilidad de las estructuras. Así, tanto contra los taludes longitudinales como a lo largo de espigones transversales se generan

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aceleraciones de las corrientes que inciden en sus bases de apoyo, por lo cual deben preverse protecciones que abarcan cierta área de las banquinas próximas a sus contornos. Estas protecciones, en general constituidas por enrocamientos en manto de suficiente espesor y granulometría, o por enfaginados yuxtapuestos lastrados y anclados al pie de los taludes, debido a su facilidad de adaptación a sus superficies de apoyo, proveen una defensa eficaz, alejando los efectos perniciosos. a) Obras Longitudinales: A este primer grupo pertenecen los endicamientos longitudinales, que a su vez pueden clasificarse en sumergibles o emergentes. Estos últimos no se adecuan estructuralmente para que la altura previsible del escurrimiento sobrepase su coronamiento. La cota de este último a su vez deberá contemplar una revancha por sobre los máximos niveles esperables para los tiempos de retorno de crecidas compatibles con la vida útil acordada a la obra y el grado de seguridad inherente a los intereses a proteger. En ciertos casos, como salvaguarda de las condiciones previstas, pueden disponerse obras de alivio fijas o maniobrables, que deriven el flujo líquido excedente hacia receptores prefijados. Constructivamente pueden estar constituídos por terraplenes con protección de talud, enrocamientos a núcleo impermeable o poco permeable, y hasta por muros de contención de mampostería u hormigón armado con contrafuertes y rellenos adosados. Los revestimientos de talud mojados, cuando deba recurrirse a tipos artificiales, estarán generalmente constituidos por mantos de enrocamientos, o mampuestos de piedra o lajas, o losas de hormigón para los cuales el talud estable y económico más aconsejable es 1:2. Evidentemente, la disponibilidad de los materiales regionales constituirá el principio rector del criterio económico a adoptar para la elección del dispositivo constructivo en todos los casos. Para los diques longitudinales sumergibles, en general de menor altura, se adiciona el problema de la protección del coronamiento, del talud exterior y de la destrucción de energía hidráulica al pie. Multitud de disposiciones pueden adoptarse en estos casos en función de la importancia de los gastos líquidos a prever y de la magnitud del salto a amortiguar, pero en general puede decirse que obedecen a los mismos principios que para los revestimientos ya vistos de cauces. La altura del coronamiento a fijar a cota conveniente de desborde se establecerá en función de la frecuencia a admitir para que se produzcan sobreaguas y para ello la base de las estimaciones la proporcionarán las curvas de frecuencias y gastos clasificados en función de las alturas observadas durante un período suficientemente representativo del régimen. b) Obras Transversales: A este segundo grupo pertenecen fundamentalmente los espigones transversales de todo tipo. Las acciones a que se destinan estas obras pueden resumirse en los siguientes aspectos: - Atravesando depresiones a colmatar, producen recintos de aquitamiento del flujo en que sedimenta el material en suspensión de las crecidas que los invaden. - Con un trazado de coronamiento adecuado y suavemente inclinado hacia el cauce principal se evitan alteraciones indeseables de este último, a la par que se genera una beneficiosa acción general de concentración del escurrimiento.

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- Una vez obtenida una favorable configuración de banquinas con el transcurso del tiempo, actúan a modo de esqueleto protector contra la posibilidad de formación de eventuales cauces divagantes que podrían formarse por la acción de crecidas excepcionales. Estos efectos se lograrán en base a las siguientes normas generales para el trazado de espigones en serie: 1.- Se orientarán hacia aguas arriba, respecto a la normal a la ribera en su anclaje a la misma, con un ángulo medio de 10° a 15°. 2.- La separación entre dos consecutivos oscilará entre una y dos veces la longitud media de los mismos. Una y media vez constituye la separación mas recomendable. En cuanto a materiales o disposiciones constructivas de espigones existe una gran variedad que en resumen pueden agruparse en los siguientes tipos: Un primer grupo lo constituyen las obras de carácter flexible, a saber: las constituídas por gaviones lastrados, formando cordones yuxtapuestos, amarrados o no con pilotajes de madera, conformando secciones trapeciales; por escollerados de bloques naturales de piedra o prefabricados de hormigón, por barreras de troncos empalmados y amarrados a pilotajes, etc., ofreciendo distintos grados de permeabilidad que no afectan sensiblemente a su acción de obstáculo hidráulico. El segundo grupo abarca las obras rígidas, generalmente de hormigón con juntas transversales de modo de obtener un suave declive del coronamiento hacia el cauce o lograr la misma tendencia en forma escalonada. Una variante la pueden constituir sillerías o mamposterías de piedra o de cualquier tipo. Son especialmente sensibles a la acción erosiva longitudinal y sobre todo en su extremo sobre el cauce principal, por lo cual siempre se complementan con un revestimiento de contorno al pie, de manto flexible. Por último, los constituídos por alineaciones de pilotes de arriostramiento que presentan en conjunto cierta resistencia hidráulica transversal. Producen efectos combinados de concentración del flujo líquido frente a los morros, permitiendo el paso del sedimento a través de su estructura, y conformando entre las alineaciones sucesivas espacios de aquietamiento que favorecen el depósito del material de acarreo. Se los denomina “transparentes”. Bajo esta denominación se incluyen trazados que empalman tramos de cauce en sustitución de meandros demasiado extensos o muy desarrollados. Su adopción debe tener en cuenta la influencia favorable y desfavorable que su funcionamiento puede producir sobre el conjunto del tramo que afecte.

2.2 – SISTEMATIZACIÓN DE MEANDROS En principio las cortas producen una disminución del desarrollo del perfil longitudinal, con aumento local de la pendiente primitiva. El resultado sobre el equilibrio del perfil y disposición de erosiones, acarreos y depósitos es semejantes al descripto en ocasión de tratarse los tramos sistematizados rectilíneos, pero en general contituyen una solución satisfactoria en los casos en que coincidentemente se encuentra un desarrollo del meandro con relativa escasa pendiente. En tales circunstancias, lográndose mediante la corta un correcto empalme de pendientes longitudinales que satisfaga las condiciones límites prefijadas de funcionamiento del curso natural, se obtiene a través de la adopción de este tipo de obra una mejora del rendimiento hidráulico del conjunto que deriva en crecidas, en el logro de tirantes de pelo libre mas

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reducido, y en aguas bajas, en mejores condiciones generales para la navegación cuando se trata de vías navegables. Este último aspecto es tal vez el de mayor importancia para decidir su adopción, en virtud de consituir eventualmente la única solución efectiva para eliminar tramos que se embancan excesivamente en aguas bajas, obligando a un costoso mantenimiento por medio de dragado continuo de las vías fluviales. Por otra parte, los cauces así tratados y sobre todo cuando no se trata de cortas aisladas sino de una sistematización completa operada a través de cortas sucesivas, debe preverse que el resultado de su funcionamiento derivara en un sensible aumento de las velocidades del agua en crecidas y en una mayor exigencia del resto de las obras de protección que complementan la sistematización. En general, este tipo de solución contribuye favorablemente cuando deban resolverse problemas de navegabilidad en tramos de débil pendiente longitudinal. Un aspecto interesante lo contituye el hecho de que a veces para su construcción, es sufuiciente la ejecución de una canalización mas pequeña o canal piloto, que con menor sección que la del equilibrio prevista recorre la traza en la corta proyectada. En estas condiciones y cuando la linea del perfil longitudinal de energia respecto del tipo y granulometria de los materiales aluviales contitutivos del tramo así lo hacen previsible, es esperable que naturalmente se produzcan los acarreos mas importantes de materiales hacia aguas abajo realizando así económicamente una gran parte del movimiento volumétrico originalmente previsto. Evidentemente, de acuerdo al éxito obtenido en una operación semejante, será completada y uniformada la configuración final de los contornos y taludes de orillas por los medios mecánicos comunes.

2.2.1 – Detalles de la apertura de una corta Supongamos que estamos en presencia de un río con numerosos meandros y en el que se ejecutarán trabajos con miras a la rectificación, tal como puede verse en la Figura 1. De esta manera se acortará la distancia primitiva ACB, que llamaremos L1, obteniéndose luego de terminados los trabajos una nueva distancia ADB, que denominaremos L2.

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Figura 1

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La construcción de la corta se lleva a cabo de la siguiente manera: 1.- Ejecución de una obra de protección provisoria de la entrada del futuro canal piloto, en la zona aguas arriba (punto E). 2.- Desde aguas abajo se comienzan los trabajos de dragado del canal piloto de un ancho equivalente de 1/6 hasta 1/4 del que en definitiva tendrá la corta; el lecho de la misma se dragará horizontal a los efectos de que el agua al comenzar a erosionar se dé por sí misma la pendiente del fondo. Se refula el material dragado detrás de las futuras línes de márgen o si se dispone de la cañería necesaria se puede echar el mismo en el lecho del tramo que se va a eliminar. 3.- Contemporáneamente se procede a ejecutar obras de protección consistentes por lo general en revestimientos de enfajinados en las zonas indicadas con G y H, donde el agua en la nueva situación a crearse producirá socavaciones de importancia. 4.- En el lugar indicado con I, donde se efectuarán las obras de cierre, se colocará una plataforma de enfajinado, la que tiene por función evitar la socavación del fondo al ir construyéndose la sección por la zona de cierre, lo que traerá consigo un inevitable aumento de velocidad de escurrimiento. 5.- Una vez terminados los trabajos de dragado del canal piloto se procede a la apertura en el punto E y a medida que la acción del agua va aumentando la sección del canal se irá cerrando el acceso del agua al brazo primitivo, cuidando dentro de lo posible que apertura y cierre guarden la relación correspondiente. 6.- La apertura de referencia debe hacerse preferentemente al comienzo de un período de aguas medias para asegurar un máximo de arrastre de sedimentos. 7.- En concordancia con las futuras líneas de margen de la corta se cavarán zanjas en las que se depositarán piedras que fijarán el límite del trabajo erosivo de las aguas. Para conocer en forma aproximada la modificación del lecho de un río se traza el perfil longitudinal A-B del tramo primitivo, tal como se indica en la Figura 9-2. En la misma Figura 2 se toma a partir de A en el eje de las abcisas la longitud de la corta L2, levantando una perpendicular en este punto y como el nivel del agua en el punto B debe ser igual, tanto en el trazado primitivo como en el nuevo con la corta, obtenemos el punto B´ llevando la altura del punto B sobre la perpendicular mencionada. Una vez terminada por completo la obra del nuevo canal, se incrementará la

fuerza de arrastre, pues la pendiente aumentó de: 1L

h=α a

2Lh

=β .

Este aumento de la fuerza de arrastre tendrá como consecuencia una mayor profundización debido al incremento del material de transporte. La profundización irá en aumento hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio. Este se hará presente para una pendiente tal que de lugar a la misma fuerza de arrastre que existía anteriormente, vale decir, hasta que se tenga nuevamente

la pendiente primitiva 1L

h=α .

Si se traza con esta pendiente un nuevo perfil longitudinal que pase por B´, se vé que en el nuevo trazado la profundización comenzará con 0 en B o B´y aumentará el valor C en el punto de unión A de los dos trazados.

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La superficie del triangulo AB´C será proporcional al total del material de arrastre del nuevo trazado y la profundización del lecho se extenderá aguas arriba del punto A, debido a que el mayor transporte de sedimentos en los tramos superiores dará lugar a un progreso de la socavación hasta capas de suelo mas consistentes, las que ofrecerán mayor resistencia contra el ataque de las fuerzas de arrastre del agua.

Figura 2

3 - ACCIONES NO ESTRUCTURALES: ALERTA, CONSERVACIÓN (REFORESTACIONES), INSPECCIÓN VIGILANCIA, REPARACIÓN, MANUALES DE CONTINGENCIA Las acciones no estructurales son todas aquellas que están dirigidas a ayudar a proteger la vida y la salud humana, proteger y mejorar la calidad del ambiente y, reducir los daños. Son acciones preventivas que pueden ser muy eficaces y tiene menor costo que las acciones estructurales. Abarcan el aviso a poblaciones ribereñas sobre la posible ocurrencia de una crecida, pequeñas obras para permitir el escurrimiento en las planicies e impedir el almacenamiento del agua: − La zonificación de áreas en función del riesgo de inundación (las

provincias ribereñas al río Paraná tienen leyes, aunque no todas las han reglamentado) y elaboración de normas de uso del suelo

− La implantación de seguros, tanto de viviendas como de fábricas y oficinas (inmueble más bienes muebles), cosechas y cría de ganado. La prima es función de la zona de riesgo de inundación.

− Alerta hidrológico y/o meteorológico ante un evento que pueda producir afectaciones (por ejemplo: la provincia de Entre Ríos tiene un alerta que se trasmite por correo electrónico, el INA publica en su página el alerta de Cuenca del Plata en Argentina y en la cuenca del río Salado de la provincia de Buenos Aires). Incluye las redes del sistema de alarma en

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tiempo real y el uso de radares para suministrar la información necesaria que permita correr modelos matemáticos hidrológicos e hidráulicos

− Planes y procedimientos de contingencia, incluyendo evacuación (son responsabilidad de Defensa Civil). Incluyen las acciones de emergencia necesarias cuando los gastos de diseño de las acciones estructurales son sobrepasados

− Reconocimiento de riesgos a los que se expone la comunidad − Relocalizaciones de las viviendas y construcciones tanto en cauces como

sobre las planicies − Ejecución de puentes, alcantarillas y vados para permitir el libre flujo de las

aguas − Adecuación de viviendas costeras mediante locales con funciones

permanentes fuera de planta baja (el Programa de Protección contra Inundaciones del BID hizo este tipo de readecuaciones en las márgenes del río Paraná). Esto es especialmente válido para poblaciones costeras que viven de sus actividades en el río y que no son pasibles de relocalización (hay ejemplos de relocalizaciones de poblaciones ribereñas en Resistencia –Chaco- que volvieron a su lugar de origen porque allí estaba su medio de subsistencia, la pesca)

− Inspección y conservación periódica de las obras, con énfasis en los mecanismos de compuertas, bombas, generadores, etc.

− Restauración de áreas naturales de inundación: en el valle de Napa (zona de viñedos) en EEUU luego de muchos años, se aprobó un Plan que prevé la restauración de zonas de inundación como prevención de inundaciones en áreas rurales de gran valor económico.

− Comunicación y educación de la población, para dar a conocer normas y procedimientos, obras planificadas a fin de lograr colaboración.

Una medida general de reducir la vulnerabilidad es la lucha contra la pobreza y el mejoramiento de la educación. Las acciones no estructurales siempre son necesarias, aun cando existan acciones estructurales, ya que en base a las obras no se logra una protección completa en toda la región. En 2006, la Comisión de las Comunidades Europeas ha producido una Propuesta de Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a la evaluación y gestión de inundaciones, que puede encontrase en http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/es/com/2006/com2006_0015es01.pdf.

4 - CONSECUENCIAS DE LAS INUNDACIONES: BENEFICIOS ESPERADOS Y DAÑOS PROBABLES Las inundaciones pueden ocasionar beneficios y daños. Entre los principales beneficios esperados se pueden mencionar:

− Humectación y fertilización de terrenos: En determinadas condiciones el aporte de agua beneficia a la zona (como ejemplo se puede mencionar que los derrames del río Pilcomayo proveen agua a zonas de la provincia de Formosa). Los ríos aportan gran cantidad de materia orgánica, ademàs de limso y arcillas (como ejemplo se puede recordar la falta de fertilización en el valle del Río Nilo provocada por la construcción de la presa de Asuán en Egipto, que reguló las crecidas del río mencionado).

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− Recarga de acuíferos, sobre todo en suelos permeables y de poca pendiente (el río Pilcomayo ofrece otro ejemplo, ya que sus aguas en Paraguay recargan acuíferos que son utilizados por ganaderos)

− Almacenamiento de agua en zonas bajas que forman pequeñas lagunas que contribuyen a la supervivencia de la fauna, principalmente en zonas semiáridas.

− Reducción o eliminación de inundaciones aguas abajo más pobladas o con mayores actividades productivas, debido a desbordes aguas arriba. Como ejemplo, se puede mencionar el caso del Pantanal, que retrasa la propagación de la onda de crecida en el río Paraguay y luego en el río Paraná.

Los daños que produce una inundación se deben tanto al nivel que alcanzan las aguas como a las altas velocidades que pueda alcanzar:

− Pérdida de vidas humanas − Pérdida de ganado y animales en general − Destrucción de cultivos − Deterioro y destrucción de casas, muebles, víveres, etc; hasta obras de

arte, tesoros arqueológicos, archivos, etc. − Interrupción y destrucción de las vías de comunicación − Interrupción de servicios eléctricos, telefónicos, agua potable, cloacas y

drenaje − Propagación de enfermedades

En las tablas siguientes se muestra la cuantificación de algunos de estos daños para las inundaciones en el sistema de los ríos Paraná y Uruguay, en Argentina.

5 - CONSIDERACIÓN DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL DISEÑO

5.1- EL CAMBIO CLIMÁTICO Y LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA Se define como clima, al “estado promedio de la atmósfera” o, más rigurosamente, a una descripción estadística en términos de valores medios y de variabilidad de parámetros atmosféricos como la temperatura, la precipitación o el viento durante un cierto período que puede abarcar desde algunos meses hasta miles o millones de años. El período que normalmente se considera es de 30 años, según la definición de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). La variabilidad climática se refiere a variaciones en las condiciones climáticas medias y otras estadísticas del clima (como las desviaciones típicas, los fenómenos extremos, etc.). Hasta hace no mucho tiempo los usos de la información climática descansaba en la premisa de que el clima era estacionario como se muestra en la Figura 3, donde se observa que los valores medios de una variable climática son constantes, más allá de la variabilidad climática (que también se muestra en la figura).

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0123456789

0 5 10 15 20

VariableclimáticapromedioVariableclimática convariabilidad

Figura 3

El cambio climático es la variación significativa y persistente del clima durante un período largo de tiempo (por lo menos algunas décadas). Cuando se dice que es una “variación del clima” se hace referencia a que cambian tanto los valores medios de una variable meteorológica así como su variabilidad (Figura 4). Un cambio en los valores medios sería por ejemplo, que en un cierto lugar se observe que la temperatura es mayor a la que se registraba hace algunos años. Mientras que un cambio en la variabilidad significaría volviendo al mismo ejemplo de la temperatura, que ocurren cambios en la frecuencia de temperaturas extremas. Se dice que la variación es “significativa”, cuando por medio de métodos estadísticos apropiados se demuestra que estos cambios de magnitud importante no se deben al azar.

0123456789

0 10 20

VariableclimáticapromedioVariableclimática convariabilidad

Figura 4

Existen causas naturales y humanas o antropogénicas para que el clima cambie. Los factores naturales que pueden producir cambios en el clima pueden dividirse en tres grupos: Cambios en la energía del Sol que llega a la Tierra. Estos cambios pueden deberse a procesos que ocurren en el Sol, como fluctuaciones en las manchas solares, o cambios astronómicos como modificaciones en la órbita

Tiempo

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terrestre (como ejemplo vale recordar que debido a la ocurrencia de tsumani en Italia se está estudiando su posible afectación sobre la posición del eje terrestre). Cambios en la composición química de la atmósfera por vulcanismo. La actividad volcánica cambia la reflectividad de la atmósfera y reduce la radiación solar que llega a la superficie terrestre. Si la actividad volcánica es suficientemente intensa, se puede acumular gran cantidad de cenizas en la atmósfera que pueden permanecer en suspensión por largos períodos de tiempo atenuando la radiación solar que llega a la superficie y produciendo en consecuencia alteraciones en el comportamiento del clima. Alteraciones de la superficie terrestre por procesos geológicos. Estos procesos incluyen cambios en la distribución de mar y tierra por desplazamiento de las placas continentales y los movimientos tectónicos. Los continentes están continuamente reubicándose con movimientos muy lentos, acercándose o alejándose del Ecuador, los polos o en otra dirección. Como consecuencia, se producen cambios lentos en el clima. Los factores humanos en cambio se pueden agrupar en dos categorías: Alteración de la superficie terrestre mediante el reemplazo de la cobertura natural por ciudades y embalses y la deforestación. Los cambios en el uso pueden provocar modificaciones en la cubierta del suelo que pueden influir en el albedo, la evapotranspiración, las fuentes y los sumideros de gases de efecto invernadero, y en consecuencia tener un impacto en el clima a nivel local o mundial. La deforestación, ya sea para la explotación de la madera o para el desmonte del suelo para su posterior utilización en actividades agropecuarias producen dióxido de carbono. En las últimas décadas la deforestación de bosques tropicales ha sido muy intensa. En Argentina, las regiones más deforestadas corresponden al Noroeste del país, Parque Chaqueño y Selva de Yungas. Esta deforestación tiene su principal causa en la expansión agrícola. Cambios en la composición química de la atmósfera a través de la inyección de gases a la atmósfera que potencian el efecto invernadero natural. El dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso que tienen la propiedad de absorber parte de la radiación que escapa por la ventana de radiación. De este modo la radiación saliente al exterior es menor y aumenta la temperatura terrestre. Si bien estos gases son compuestos naturales, ciertas actividades desarrolladas por el hombre han contribuido a aumentar su concentración en la atmósfera. Las emisiones de dióxido de carbono se originan principalmente en la combustión de hidrocarburos fósiles (carbón, derivados del petróleo y gas natural) y tuvieron un crecimiento exponencial desde el inicio del período industrial a fines del siglo XIX. Si bien una parte del dióxido de carbono emitido por las actividades humanas es captado por los océanos, la biosfera y el suelo, su concentración aumentó un 30% en los últimos 150 años. Los niveles pre-industriales eran de alrededor de 280 ppm mientras que los niveles actuales están alrededor de los 370 ppm. Tal concentración de dióxido de carbono es la mayor en los últimos 420.000 años y probablemente de los últimos 20 millones de años. Las mayores emisiones de metano se producen en el sector agropecuario, principalmente por el cultivo de arroz y la ganadería. El óxido nitroso se genera principalmente en actividades agrícolas a través de la utilización de fertilizantes nitrogenados y en menor medida en la combustión

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de hidrocarburos a altas temperaturas. En las últimas décadas la tecnología ha desarrollado otros gases que no existían en la naturaleza como los clorofluorcarbonos, freones y halones que actúan también reforzando el efecto invernadero. La mayor utilización de estos gases está vinculada con la refrigeración.

5.2 - CONSECUENCIAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LAS PRECIPITACIONES Y LOS CAUDALES Durante el último siglo y especialmente en los último 30 a 40 años, el Sudeste de Sudamérica, ha experimentado cambios importantes en su régimen de precipitación, con consecuencias sobre el balance hidrológico de la región, que son las de mayor magnitud en el mundo. La frecuencia de las precipitaciones intensas también se ha incrementado desde 1970 y se ha hecho más marcada desde 1990. Estos hechos señalan que la región está bajo nuevas condiciones climáticas. Los principales problemas asociados a estas nuevas condiciones climáticas y los recursos hídricos son las inundaciones, la vulnerabilidad del medio ambiente y los ecosistemas (mayor cantidad y cambio en la calidad del agua – entre ellos aumento de la temperatura-, los humedales que son muy sensibles a los cambios hidrológicos, consecuencias sobre la fauna íctica –en especial los juveniles-), abastecimiento de agua potable (debido a extremos con carencia de agua que afectan mayormente a las cabeceras de las cuencas), obsolescencia de los drenajes urbanos, mayor riesgo por la presencia de grandes presas (cuyas crecidas de diseño otorgan menor seguridad) a pesar del aumento de la producción de energía (que en la cuenca del Plata en Brasil llega al 30%), sedimentación en presas (pues el mayor porcentaje de sedimentos es aportado durante las crecidas) y la navegación fluvial (por las bajantes atípicas y el aumento de sedimentación). La premisa de que el clima era estacionario supone que el clima del pasado sería igual en el futuro. La demanda está centrada en la estimación del clima futuro para los próximos 20 ó 30 años, que es el horizonte de tiempo para el cual los planificadores toman las decisiones. Para el análisis estadístico debe considerarse que es poco probable que los valores extremos de precipitaciones sigan una distribución gausiana, de manera que la teoría basada en al distribución normal (por ejemplo el análisis de regresiones) no es apropiado. Sin embargo, los métodos paramétricos que tratan el análisis de las tendencias del máximo anual (precipitación diaria máxima anual) y la aproximación en picos sobre un umbral (POT), en los que se selecciona un evento umbral y todos los eventos mayores que ese umbral se incluyen en el análisis, resultan apropiados. El concepto de periodo de retorno es utilizado ampliamente en la ingeniería del diseño y se asocia al concepto de serie estacionaria. Sin embargo, siempre es posible que una tendencia detectada en un corto periodo de registro resulte ser parte de una fluctuación de largo periodo, de manera de que lo que aparecía como una tendencia en un registro de 50 años podría ser parte de un patrón de onda largo, resultado de las lentas fluctuaciones de la variabilidad climática si éste continuara por ejemplo 500 años. Cuando los datos disponibles son pocos y aparentemente no estacionarios, la estimación de los eventos extremos será dificultosa.

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Si los regimenes hidrológicos están cambiando se requiere un enfoque diferente para cuantificar la probabilidad de ocurrencia de eventos extremos y debe evitar referirse a la frecuencia de ocurrencia de largo plazo. Para generalizar el periodo de retorno bajo condiciones no estacionarias hay que describir como la probabilidad está cambiando. Clarke propone realizar el siguiente análisis: Paso 1: identificar un evento que influya en la toma de decisiones (xcrit) e intentar con más de un valor de xcrit. Paso 2: asumiendo que la tendencia exhibida en el registro de datos disponibles continuar con el ritmo observado hasta el momento, determinar la distribución de probabilidades del momento de primera ocurrencia de xcrit. Paso 3: determinar la probabilidad de ocurrencia del evento extremo en los próximos t años, donde t se extiende hasta un horizonte de planificación aceptable pero limitado. Clarke propone reemplazar el concepto de periodo de retorno de T años en condiciones de tendencia por el concepto de probabilidad de ocurrencia de un evento crítico, definido apropiadamente, ocurra al menos una vez durante el futuro en periodo limitado de S años, asumiendo que la tendencia observada en los registros continuará a lo largo de este periodo limitado al mismo ritmo que el observado recientemente.

Evaluación de las consecuencias socio-económicas debidas a las crecidas de los ríos Paraná, Paraguay y Uruguay de los años 1982/3 y 1992

Tipo de daño 1982/3 1992 Personas evacuadas (n°) 177.035 121.387 Áreas inundadas (Ha) 3.728.000 3.126.000 Viviendas afectadas (n°) 59.386 32.849 Daños en millones de

dólares Evacuación y emergencia 65,7 48,0 Daños en viviendas y edificios públicos 343,9 241,0 Agricultura 182,0 116,2 Ganadería 113,5 74,0 Industria, comercio y servicios 496,5 289,6 Infraestructura vial 296,5 82,3 Infraestructura ferroviaria 45,1 1,5 Infraestructura navegación 211,8 1,8 Infraestructura agua potable 12,2 0,0 Infraestructura urbana 17,6 50,6 Mayores costos por interrupción de ruta 5,2 0,0 Total 1790,0 905,0 Fuente: SUCCE, 1994

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Pérdidas cuantificadas en el río Paraná. Relación con la magnitud de la crecida

Año Caudal Río Paraná en Posadas (m3/s)

Superficie afectada (millones de ha)

Pérdidas 106 dólares

1966 37.885 751,1 1977 30.081 265,4 1982-83 50.882 4,0 1790,0 1992 48.790 3,0 905 1997/8 33.000i 18,5ii 17502 Fuentes: Global Water Partnership; Subsecretaría de Recursos Hídricos; Subunidad Central de Coordinación para la Emergencia

Cantidad de personas evacuadas, autoevacuadas e aisladas

Año 1982/3 1992 1997/8

Cantidad de personas 177.035 133.106 121.348 Fuente: Dirección Nacional de Planeamiento y Protección Civil

Con relación a la economía y magnitud de los daños señalados conviene distinguir tres situaciones: 1.- Cuando el río desborda anualmente o con mucha frecuencia 2.- Cuando el río desborda con escasa frecuencia pero conduce agua casi todo el año. En esos ríos, la recurrencias de los caudales que provocan inundaciones es muy variable. 3.- Cuando el río desborda con escasa frecuencia pero casi nunca lleva agua excepto cuando hay inundaciones y éstas pueden tener recurrencias mayores a 7 años. Cuando el río desborda anualmente o con mucha frecuencia, prácticamente no hay pérdidas de vidas humanas y son escasas las pérdidas de animales pues los habitantes están acostumbrados y toman precauciones. Igualmente ocurre con muebles y pertenencias familiares, que en las épocas de crecidas son colocadas a salvo. Los cultivos solo se pierden si la crecida se adelanta a la época de cosecha, aunque no se pueden hacer cultivos inmediatamente posteriores. La interrupción de comunicaciones terrestres y la ocurrencia de enfermedades hídricas son daños que suelen producirse. Cuando los periodos de retorno son grandes, los ríos que rara vez desbordan, no llevan agua salvo en éstos periodos o se producen cambios climáticos que aumentan los caudales y provocan inundaciones, los ribereños no están preparados y no saben que hacer. En las regiones semiáridas, en que los ríos casi nunca tienen agua, se llega al extremo de construir obras (casas y edificios) dentro de los cauces, que son destruidas cuando llega la crecida. A medida que se puebla y desarrolla una región, los daños son mayores que los beneficios y, por lo tanto, se procura evitarlas o reducirlas. Evitar las inundaciones trae aparejado la desaparición de los beneficios, pero con obras adecuadas muchos de ellos pueden mantenerse. i Subsecretaría de Recursos Hídricos ii Fuente: Subunidad Central de Coordinación para la Emergencia

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