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| Fig 1. Quebrada Pedregal (Chosica, Lima) y sentido del flujo en un ancho de 15 m. |
Comentario: Pedro Rau
La foto superior podría ser de cualquier calle afirmada en la costa peruana, donde es muy común el uso de las vías como parqueos o estacionamientos. Sin embargo, en la foto se muestra un cauce de agua en epoca seca, o quebrada efimera o técnicamente "wadi", capaz de transportar flujos de escombros y arrasar con cualquier infraestructura a su paso. También funciona como "cochera" o garaje, incluso en el mismo cruce con la via nacional o "Carretera Central" de gran importancia.
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| Fig 2. Cruce de la quebrada Pedregal con la Carretera Central. |
Si bien en gran parte del año esta quebrada y otras cercanas permanecen secas, se sabe que existe una desplanificación territorial. El problema de los "huaycos" o flujo de escombros, representan inundaciones violentas y son muy frecuentes entre los meses de diciembre a abril. Frente a un evento ligero de precipitación, podrían generarse escorrentías que sobrepasan cualquier cálculo ingenieril. A su vez, esta condición se empeora por la impermeabilización del suelo causada por las urbanizaciones y el estrechamiento de los cauces causado por el crecimiento de los asentamientos, trayendo consecuencias funestas año tras año.
El estudio de los ríos o quebradas efimeras presenta el desafío de la comprensión del proceso hidrológico más dominante durante la generación del hidrograma y lo intrínseco con respecto a su geometría o forma. Las mediciones son difíciles, impensable usar metodos de aforo intrusivos durante una creciente y los métodos no-intrusivos como el LSPIV (Large-scale particle-image velocimetry) podrían resultar prometedoras si se lograse medir las propiedades de los sedimentos de fondo y suspensión.
La ingeniería hidrológica debe hacer frente a este fenómeno que globalmente no cuenta con mediciones suficientes para establecer una teoría de aceptación general. Esto se refleja por ejemplo en el constante debate para la estimación hidrologica de crecientes basado en el análisis frecuencial. En muchos cursos de agua efímeros se continua trabajando con la recomendación de la IACWD de 1982 para el empleo de la distribución Log-Pearson III. En otras cuencas, la distribución de Gumbel o Valor Extremo I y Log-Normal resulta satisfactorio. En un mayor espectro, las distribuciones de Valor Extremo Generalizado (GEV) resultan más adecuadas. Sin embargo, en algunas cuencas con mediciones consistentes, ninguna de estas distribuciones podrían aproximarse a la realidad.
Por otro lado, de acuerdo a algunos estudios, la forma del hidrograma en cursos de agua efímeros generalmente presentan la forma perfilada o acentuada de rápido crecimiento, para después de haber alcanzado el caudal máximo, dar paso a una recesión que varía en el tiempo. Esta caída del hidrograma se puede representar a través del modelo de Repetición del Flujo de Recesión, propuesto por Ronen-Eliraz et al (2016), la cual se aplica en hidrogramas donde el tiempo al pico es muy inferior al tiempo de duración del evento y se expresa con la ecuación 1.
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| Ecuación 1. Modelo de Repetición del Flujo de Recesión para ríos efímeros |
Donde:
Q(t): Caudal en el tiempo (t) después del caudal máximo o pico (Qmax) y caudales consecutivos (Qmax+1)
Ante la incertidumbre en los registros, la hidrología espacial presenta sus ventajas, ofreciendo reanalisis hidrologicos en forma de productos. Uno de estos productos es el Sistema de Prevision de Inundaciones Globales (GLOFAS) y en esta oportunidad se muestra una salida del GLOFAS-ERA5 (Harrigan et al, 2020) en la Figura 3. Este producto ofrece los caudales diarios operacionales a una resolución de 0.1° x 0.1° desde 1979. Este reanálisis se obtiene como resultado del acoplamiento del modelo ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) y su componente hidrologica HTESSEL, con el reanálisis atmosférico ERA5 y el modelo hidrológico LISFLOOD. Si bien el área de aporte de esta quebrada hasta el cruce con la Carretera Central es de 10.4 Km², resultando muy pequeña como para dar un sentido físico a los resultados desde grillas muy grandes. Es interesante analizar el caudal potencial generado para toda esta región aguas abajo de la confluencia del río Sta Eulalia y Rímac.
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| Fig 3. Caudales diarios desde la margen derecha del rio Rimac en sentido aguas abajo, despues de la confluencia con el rio Sta Eulalia (Elaboración propia). |
Se obtiene un caudal promedio diario máximo de 34.3 m3/s en el mes de enero para un evento del 15 de enero 2017 durante el Fenómeno El Niño Costero. Un valor que se encuentra con dificultad en cualquier estudio para esta quebrada. Las otros valores máximos coinciden con los reportes y desastres ocurridos. El reanálisis hidrológico ya se viene consolidando como una nueva herramienta operacional para la comparación de resultados, la obtención de datos en zonas sin medición y en la toma de decisiones en el manejo de inundaciones, sabiendo que estos productos también se encuentran disponibles en sus versiones aplicadas al pronóstico.
Por otro lado, resaltar los esfuerzos para la atenuación de estos flujos en la parte alta mediante la instalación de diques transversales y mallas de contención por parte de las autoridades. A continuación un video sobre el paso del flujo atenuado en esta quebrada que ofrece una idea del tipo de flujo peligroso que puede llegar a ser.
Flujo de escombro en la Quebrada Pedregal (usuario: Johan Silva Cueva)
Ref:
-Harrigan S et al. 2020. GloFAS-ERA5 operational global river discharge reanalysis 1979–present, Earth Syst. Sci. Data, 12, 2043–2060.
-Ronen-Eliraz G et al. 2016. Flood hydrograph reconstruction from the peak flow value in ephemeral streams using a simplified robust single-parameter model. Hydrological Processes 30(17):3004-3013.
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