A dos meses de la trágica inundación de Bahía Blanca
Plan Integral de Obras Hidráulicas para soportar el Cambio Climático
Con una inversión base de 372 millones de dólares
Ya pasaron dos meses de la trágica inundación que sufrió Bahía Blanca, y a su vez fue el tiempo que me demandó, en primer lugar, las recopilaciones y prearación de los datos técnicos necesarios de dicha región para, a posteriori, analizar diferentes situaciones técnicas, conjugar variables de modelación, y comparar los diferentes resultados.
A partir de dicha investigación es que pude llegar a consolidar la base de una PROPUESTA INTEGRAL HIDRÁULICA para la Ciudad de Bahía Blanca. Una propuesta con diferentes alternativas de grupos de Obras Hidráulicas, cuantificadas en cómputos e inversiones del orden de los 372 millones de dólares.
El Plan de Obras está pensado para ejecutarse en dos etapas. En la primer etapa, que es la más importante, el objetivo es readecuar los principales cursos de agua, y eso demandará una inversión del orden de los 292,5 millones de dólares y, la segunda etapa, consistirá en trabajar en la readecuación de la red de drenajes de todos los sectores urbanos, con una estimación de inversiones del orden de los 79,5 millones de dólares.
ELEMENTOS CONTEMPLADOS PARA EL ANÁLISIS
CARTAS TOPOGRÁFICAS IGM (Instituto Geográfico Militar): Por la fidelidad de las mismas en la elaboración planialtimétrica, estas continúan siendo una herramienta clave al momento de tener que analizar y elaborar proyectos ingenieriles de diversos tipos
En particular, una vez escaneadas las Cartas de la Ciudad de Bahía Blanca y su entorno, y dado que ellas pasan a tener una menor nitidez visual al incorporarlas en Autocad, particularmente en lo que respecta a sus “curvas de nivel”, es que procedí a ensamblarlas y a redibujarlas digitalmente mediante dicho software. Esto me permitió, en el posterior análisis de escurrimientos, individualizar dichas curvas de un modo más efectivo y seguro.
CURVAS DE NIVEL DIGITALIZADAS, A NIVEL PROVINCIA BUENOS AIRES: Las mismas permitieron, acompañadas con Google Earth, la delimitación de la Cuenca del Arroyo Napostá Grande.
GOOGLE EARTH: Además de la utilización de imágenes diversas que ayudaron a la comprensión planialtimétrica en detalle de toda la región, particularmente me permitieron el desarrollo altimétrico del Arroyo Napostá Grande, lo cual aportó datos imprescindibles al momento de plantear las modelaciones hidráulicas.
HISTORIAL PERIODÍSTICO DE INUNDACIONES EN BAHÍA BLANCA: Me llevó a una importante comprensión de lo que vienen sufriendo los bahienses con esta problemática a lo largo de los años, de las soluciones planteadas, de las obras hidráulicas ejecutadas, como también de la resistencia en el avance de alguna de ellas y, como particular elemento de utilidad, quiero destacar las imágenes fotográficas y videos de distintos sectores abarcativos de la Cuenca del A° Napostá Grande, desde su naciente a su desembocadura.
ESTACIONES METEOROLÓGICAS PRIVADAS EN TODO EL ENTORNO DE LA CIUDAD DE BAHÍA BLANCA, COMO EN SUS CUENCAS DE APORTE: Sin dudas estos datos fueron claves para encuadrar la realidad de las precipitaciones, desde lo acontecido en las nacientes de la Cuenca del Arroyo Napostá, a permitirme estimaciones y definir criterios en su Cuenca Media, al invalorable aporte que me brindaron los registros de Estaciones Meteorológicas particulares instaladas en diferentes sectores de la Ciudad de Bahía Blanca.
En esta área, no quiero dejar de resaltar el compromiso ciudadano de cada uno de los vecinos y/o instituciones, que seguramente por diversas circunstancias decidieron instalar sus propias Estaciones Meteorológicas. Esto permitió contar con un registro más representativo, más sólido, del desarrollo de las reales precipitaciones acumuladas que se tuvieron en diferentes sectores.
IMAGEN SATELITAL DE LA NASA: Que tomaran el 11 de abril, es decir a 4 días del evento climático y que tuvieran la amabilidad de hacerla pública. Este no fue un hecho aislado, también lo hicieron a posteriori de la también trágica inundación del 2 y 3 de abril del 2013, en La Plata.
SOFTWARE HEC-HMS: Es un software muy utilizado para realizar modelación hidrológica en cuencas.
PLANOS Y TABLAS ELABORADOS
El cúmulo de información obtenida, y descrita previamente, me permitió elaborar diferentes Planos, y confeccionar Tablas que resultaron imprescindibles, como punto de partida, para llegar al objetivo deseado, esto es, plantear los basamentos de una Propuesta integral Hidráulica para que Bahía Blanca se encuentre preparada para enfrentar el Cambio Climático.
CUENCA ARROYO NAPOSTÁ GRANDE
La Cuenca del Arroyo Napostá Grande es sin dudas la que mayor incidencia tiene en correspondencia con el casco urbano de Bahía Blanca, no sólo por la magnitud de la misma, sino porque el desarrollo final de dicho arroyo lo hace atravesando neurálgicamente, la ciudad por dos vías, una directa con el arroyo propiamente dicho, y otra con el escurrimiento por el Canal Maldonado.
Por eso es que, la base de datos armada, me permitieron elaborar un plano que me permitió, al menos en forma aproximada delimitar dicha cuenca y, asimismo, obtener un desarrollo planialtimétrico de dicho arroyo.
Como puede apreciarse, el Arroyo Napostá Grande tiene su naciente en el entorno de Sierra de la Ventana, más precisamente en el Cerro Napostá, el cual dio su nombre al arroyo.
La cuenca, individualiza en el plano en color verde, posee una superficie del orden de los 1.558,68 km2 (155.868 hectáreas) y, a efectos de análisis que a posteriori llevé adelante, la consideré hasta el sector de inicio del Canal Maldonado.
Por su parte, el Arroyo Napostá posee un desarrollo, desde sus nacientes al inicio del Canal Maldonado de 103 km y, desde su naciente al Estuario de la Bahía Blanca, de 114 km. Su recorrido se puede observar claramente en el plano, como también el detalle cuando intercepta la cuenca. En ese punto, dicho arroyo continúa su recorrido original del lado izquierdo hasta y en particular, al interceptar la cuenca se observa la continuación del mismo por la izquierda, hasta su confluencia en el Estuario de la Bahía Blanca. Asimismo, en ese punto de cruce con la cuenca, tiene su origen el Canal Maldonado, el cual tiene un recorrido hasta confluir con el estuario ya referido.
PLANO DESARROLLO PLANIALTIMÉTRICO A° NAPOSTÁ GRANDE
En este plano se puede apreciar, desde dos perspectivas, el desarrollo del Arroyo Napostá Grande. Por un lado, en la parte superior del mismo, la imagen se corresponde con dicho arroyo y su cuenca, pero con una visualización en “PLANTA” (es decir que se observa desde arriba, en altura), y a su vez se encuentra girada, de modo tal que la Sierra Ventana queda a la derecha de la imagen, y la ciudad a la izquierda.
Por otra parte, en la parte inferior del plano, se puede ver el “CORTE”. En él, la visión es lateral a la imagen superior, es decir que, lo que se aprecia es la forma del terreno (más bien el curso de agua) en correspondencia con los puntos indicados en PLANTA. Por eso, en la zona de naciente del curso de agua, la elevación llega a casi los 400 mts, y así, de derecha a izquierda, se observa como el nivel del curso de agua, el nivel del terreno, va disminuyendo hasta llegar al estuario con elevación cero.
En dicho CORTE, para una mejor apreciación de magnitudes, se indicaron líneas horizontales en correspondencia con los 100, 200, 300, y 400 mts de elevación y, por otra parte, en abscisa se presentaron algunos detalles de referencia, como ser las elevaciones que posee el curso de agua, y terreno, donde se encuentra la Ciudad de Bahía Blanca, como también la elevación del curso de agua en el cruce del Puente Canessa.
Cabe aclarar que, el nivel máximo de 400 mts allí indicado, no se corresponde con la mayor elevación del sector serrano, ya que esta llega a superar los 900 mts. No se lo incorporó ya que deformaría la visualización y el objetivo de presentación del CORTE.
ANÁLISIS DE REGISTROS DE PRECIPITACIONES, DE DIFERENTES ESTACIONES METEOROLÓGICAS
Como expresara previamente, el análisis de datos pluviométricos arrojados por diferentes Estaciones Meteorológicas particulares, instaladas en diferentes sectores de la Cuenca del A° Napostá Grande como en el propio sector urbano de Bahía Blanca, fueron de mucha utilidad.
En el sector urbano, de varias Estaciones instaladas, fueron cuatro las que registraron algún tipo de registro de precipitaciones. Por reconocimiento a sus propietarios, y también para que se entienda el análisis, aquí presento una Tabla donde aparecen los datos, denominaciones de las mismas, como los resultados finales de sus mediciones y, finalmente, mis observaciones.
Pero esta tabla sólo daría una visión parcial, si es que no la asociásemos a las ubicaciones geográfica de las mismas. Eso es precisamente lo que puede observarse en el siguiente Plano.
En él podrán apreciarse los resultados de precipitaciones acumuladas que arrojaron las diferentes Estaciones Meteorológicas, las cuales fueron volcadas sobre un ensamble de Cartas IGM digitalizadas. Con esto, se puede observar su ubicación planimétrica como la también la altimetría del terreno en que se encuentran.
Observando el mismo, y tomando en cuenta la Estacion Batuke, que es la que medió el mayor registro de precipitación acumulada con 348,01 mm, ésta se encuentra sobre una cota de terreno cercana a los 25,00 mts.
Otra, la Estación Newton, registró un acumulado de 145,54 mm y se corresponde con un terreno de cota IGM 15,00 mts. Además, se puede observar que se encuentra prácticamente a la misma altura de calles de la Estación Batuke. Por otra parte, en la tabla ya se expresó el corte en sus mediciones a las 06:490 hs, seguramente por un corte de luz en dicha zona. Por todo lo referido, y como el inicio de ambas precipitaciones fue prácticamente el mismo, y siendo que al momento de corte de mediciones pude corroborar que ambas estaciones poseían precipitaciones acumuladas similares, es de presumir que la franja de precipitaciones fue la misma, y por tanto no sería ilógico asumir una precipitación con las mismas características para toda esa franja de la Ciudad.
Pero si ahora observamos la Estación Barrio Pampa Central, que arrojara un acumulado de 106,91 mm, les comento que su situación también seguramente fue causada por corte de luz. Habiendo comparado con la Batuke, y constatado su similitud con el desarrollo de precipitaciones hasta el corte de energía, es que asumí con mucha confianza, que en toda la ciudad la lluvia fue muy homogénea en cuanto a intensidades y duraciones, y es por eso que adopto como válida para todo el sector urbano, el desarrollo de la precipitación registada en la Estación Batuke.
En realidad, la única que tuvo una diferencia en la magnitud de la precipitación acumulada, fue la Estación Loma Paraguaya 2021, que se ubica próxima a cota 5,00 IGM., con una precipitación acumulada 297,09 mm. No obstante eso, el contemplar el registro completo de la estación Batuke, en todo caso nos deja el lado de mayor seguridad.
PLANO ENSAMBLADO, CON IMAGEN SATELITAL NASA, TOMADA EL 11 DE MARZO, CON CURVASDE NIVEL DE PLANCHETA IGM
La NASA publicó esta imagen satelital. Obviamente la tomé y procedí a ensamblarla digitalmente, y a apoyarle las capas de curvas de nivel IGM, los cursos de agua en análisis, y las principales arterias de vinculación.
En primer lugar, corresponde aclarar que, por la magnitud de superficie que abarca la imagen, al observarla con detenimiento respecto a la planimetría digitalizada, pueden apreciarse desfases. Esto es lógico si se toma en cuenta la curvatura de la tierra y la proyección planar de dibujo, no desmerece lo provechosa que puede significar para el estudio dicha imagen.
Lo que debe tenerse presente es que la misma fue tomada a cuatro días del efecto climático de Bahía Blanca. Se puede apreciar que ya escurrió una gran parte del volumen de agua caída, empero, sí se observan diferentes sectores urbanizados con anegamientos, fundamentalmente entre las curvas de nivel correspondientes a los 60 y 70 mts. También se aprecian anegamientos por debajo de la curva de nivel de 10,00 m y en sectores de Ingeniero White.
EL MÉTODO DE CÁLCULO
A partir de todo lo elaborado, y de la disponibilidad de datos que a su vez esto me fue generando, es que procedí a llevar adelante distintas modelaciones hidráulicas, y para ello hice uso del software HEC-HMS.
No quisiera entrar en muchos tecnicismos, pero para que se tenga una somera idea del procedimiento que llevara adelante, empecé contemplando las precipitaciones en la propia Cuenca del Napostá Grande.
En ella, los únicos datos de precipitaciones que pude constatar, se correspondieron con la Cuenca Alta del Napostá Grande (mas, precisamente las mediciones arrojadas por la estación meteorológica ubicada en Tornquis). Pero allí, la lluvia empezó recién a las 10:19 hs, y culminó a las 21:14 hs, con una precipitación acumulada de apenas 53 mm. Por su parte, para la modelación de la Cuenca Alta, contemplé la misma hasta donde se tiene la convergencia de otros cursos menores al cauce principal. Calculando la superficie de la misma con Autocad, me arrojó una magnitud de alrededor de 500 km2, y es en esta superficie que contemplé la precipitación como arrojara la Estación Meteorológica de Tornquis.
Si bien dicha superficie no es despreciable, pero como la lluvia no fue trascendente en intensidad y duración, y siendo que desde ese “ojo de la cuenca” el recorrido de dichos escurrimientos por el A° Napostá Grande, para llegar al sector urbanizado de Bahía Blanca es de unos 65 km, y siendo que según cálculos eso me arrojara unas 7 hs, es que, por todo lo expresado, al menos en esta situación, la incidencia de dicha precipitación no generó inconvenientes en Bahía Blanca.
Cabe aclarar que, tal como lo explicado precedentemente, llevé adelante diferentes alternativas de precipitaciones contemplando la Cuenca Media del Napostá Grande, como también con la cuenca total, e inclusive suponiendo una precipitación como la caída en la propia Ciudad de Bahía Blanca y, por supuesto en estos casos extremos, los caudales de escurrimientos que se generarían demandarían canalizaciones muy grandes. Por ejemplo, suponiendo que la precipitación caída en Bahía Blanca, hubiese sido mucho mas amplia, y que la mismase extendiese hasta el Puente Canessa, el resultado de la modelación me arrojó que en el Canal Maldonado se requeriría de un canal revestido rectangular del orden de los 140 mts.
Pero no quiero ser alarmista, ya que el tipo de tormentas extremas que se vienen dando en diferentes partes del mundo, son en sectores muy localizados, y es aquí donde el criterio ingenieril debe primar en un equilibrio razonable al momento de fijar criterios de diseño.
Ese equilibrio razonable es precisamente lo que intenté llevar adelante con este estudio, y para eso dividí el sector urbanizado de Bahía Blanca en tres sub cuencas que se corresponden con tres cursos de agua y, el Arroyo Napostá Grande planteo desviarlo por el Canal Maldonado.
En relación con los siguientes cursos de agua es que planteo mi PROPUESTA DE OBRAS HIDRÁULICAS, para una PRIMER ETAPA DE OBRAS:
- CANAL MALDONADO: en este diseño contemplo un canal rectangular, revestido de hormigón armado, y con paredes verticales. La canalización existente es trapecial, y con revestimiento de hormigón en su base y en sus paredes, pero no son de hormigón armado ya que son losas individuales. Aquí, lo que se plantea es un diseño conformado por una estructura monolítica de hormigón armado para toda su sección, es decir para su base de fondo como para sus paredes (en este caso muros verticales).
Las dimensiones contempladas para la sección contemplan el escurrimiento de la Cuenca del A° Napostá Grande para condiciones razonables de precipitaciones extremas, como ser, permitir el escurrimiento de la sub cuenca del propio Canal Maldonado para una precipitación como la registrada en la Estación Meteorológica Batuke y, hacia aguas arriba, pensando en que las celdas de precipitaciones se puedan desarrollar en una franja mayor al sector urbanizado, es que se generó una simulación contemplando una precipitación adicional de la misma magnitud a la superficie urbanizada, aguas arriba del inicio del Maldonado. En definitiva, consideré para el diseño, la propia superficie de la Sub Cuenca del Maldonado y la Cuenca del Arroyo Napostá Grande, considerando en ella una superficie de afectación con precipitación equivalente a la superficie total urbanizada de la Ciudad.
Por otra parte, respecto a la parte alta de la Cuenca Napostá Grande, ya se mencionó que, para esas lluvias ahí caídas, las mismas no generaron problemas. Y, respecto a la cuenca media, para condiciones de severidad de lluvias, que se diesen aguas abajo del Puente Canessa, en una superficie de afectación del entorno a los 530 km2, se requerirá de un ancho de canalización del Maldonado del orden de los 140 mts.
Queda claro que no se cuenta con un ancho disponible de esa magnitud para una canalización revestida, y precisamente por eso es que lleve adelante simulaciones con condiciones intermedias.
Por eso, con todas las salvedades expuestas, es que considero razonable la siguiente propuesta.
Canal revestido de hormigón armado, con ancho de fondo de 37,00 m y una altura total de los muros de 4,00 m, esto, para toda su extensión de aproximadamente 5.243,00 m (desde su naciente a RNN° 3).
- CANAL 18 DE JULIO: sobre lo que hoy es un canal existente de tierra que se desarrolla aledaño a la calle 18 de Julio, y que posee una longitud de alrededor de 2.200,00 m es que propongo pasarlo a un canal revestido de hormigón armado, con paredes verticales y cuyas dimensiones propuestas son de un ancho de fondo de 8,00 m, con muros verticales de 4,00 m, en su extensión de 2.200,00 m.
- CANALIZACIÓN DEL TRAMO FINAL DEL A° NAPOSTÁ GRANDE: En primer lugar aclaro que considero el desarrollo de este tramo entre el inicio del Canal Maldonado y la RNN° 3. Al respecto, tengo entendido que, de los aproximadamente 9.500 m de desarrollo del mismo (en el tramo referido), una parte se encuentra a cielo abierto, pero alrededor de 4.000,00 m se encuentra entubado. Hoy día, queda más que claro que su sección es insuficiente, empero, si se tomase en cuenta que propongo desviar todo el curso del Napostá Grande por el “Nuevo Canal Maldonado” a construir, la sección que requerirá este tramo final del Napostá será menor.
Para pasarlo en limpio, yo llevé adelante una modelación hidráulica contemplando la capacidad que debería tener la sección de escurrimiento para este curso de agua, pero con el único aporte de esta nueva sub cuenca que quedaría conformada.
Si se considerase esta alternativa, el cálculo de este nuevo curso me arrojó magnitudes que plasmé en una propuesta. Sin dudas, en los tramos de canal a cielo abierto resultará más fácil y económico readecuarlo a las nuevas dimensiones requeribles y, para los tramos de canal revestido, se deberá analizar dichas secciones de escurrimientos existentes, realizar una profunda limpieza de los mismos, y anexar lateralmente una sección de canal a cielo abierto, revestido de hormigón armado y con paredes verticales.
Por eso, no obstante la incertidumbre que genera este tramo por la situación de canalización existente, la siguiente es una propuesta de la sección hidráulica que debería tener este curso de agua. La misma, seguramente podrá sufrir una variación, en más o en menos, y consecuentemente eso podrá hacer variar el monto contemplado para su ejecución, pero seguramente conforma un punto de partida ante la presente incertidumbre.
La propuesta es de un canal a cielo abierto, revestido de hormigón armado y con paredes verticales, con un ancho de fondo de 15,00 m y muros verticales de 4,00 m de altura, en todo su desarrollo de 9.500,00 m.
- INVERSIONES REQUERIBLES PARA ESTA PRIMER ETAPA DE OBRAS: Las inversiones requeribles para esta primer etapa de obras, contempla la ejecución de items como ser, “ROTURA DE PAVIMENTO RÍGIDO EXISTENTE”, “EXCAVACION Y RELLENO PARA OBRAS HIDRAULICAS”, “HORMIGÓN DE LIMPIEZA”, “HORMIGÓN RESISTENCIA H30”, “ACERO EN BARRAS”, “EJECUCIÓN DE PUENTES VEHICULARES”, “INTERFERENCIAS”, “BARANDAS DE PROTECCIÓN PEATONAL”, “IMPREVISTOS”.
El monto total de INVERSIÓN estimada prevista para toda esta PRIMER ETAPA DE OBRAS, es de 293 millones de U$S.
Esta primer etapa de obra involucrará, en forma aproximada, entre los ítems más salientes, la ejecución de:
970.000 m3 de movimiento de suelos
191.000 m3 de hormigón H30
27.000 toneladas de hierro
412.000 m2 de hormigón de limpieza (para que se entienda: contrapiso)
85.000 m2 de rotura de pavimento existente
34.000 m de barandas para seguridad peatonal
Seguidamente, se vuelve a presentar el plano de la introducción. Pero ahora, con toda la exposición que precede, estimo que el mismo servirá para cerrar el concepto de las grandes Obras Hidráulicas previstas para esta primer etapa de ejecución.
ESTIMACIÓN DE OBRAS HIDRÁULICAS PARA UN SEGUNDA ETAPA DE OBRAS
Una vez aseguradas la ejecución de las obras hidráulicas que involucren los cauces principales definidos, se estará en condiciones de llevar adelante las ejecuciones de conductos dentro del casco urbano, de modo que capten y lleven los escurrimientos al cauce principal que corresponda.
En esta etapa se deberán ejecutar dos tipos de conductos, los conductos rectangulares que recolectan los escurrimientos de conductos menores (por ejemplo conductos circulares), y los traslada hasta los cauces principales.
Para cuantificar esta etapa de proyecto, en primer lugar se deberá llevar adelante un inventario de todos los drenajes que posee la ciudad y, conjuntamente, el estado de conservación que cada uno de ellos posee. Esto quiere decir que, una parte de las obras deberán consistir en la puesta a punto de la conducción existente, pero también en el diseño y ejecución de nuevos ramales, tanto principales como secundarios, de modo que complementen la necesidad de escurrimientos requeridas.
En virtud de precedente, prima facie puedo decir que:
El costo total estimado para esta SEGUNDA ETAPA DEL PLAN DE OBRAS HIDRÁULICAS, esto es para el drenaje de los sectores urbanos de Bahía Blanca, contemplando conductos rectangulares para los ramales secundarios, y conductos circulares para la red terciaria de drenaje, e incluyendo asimismo el mantenimiento de la red de drenaje existente, es de 79,5 millones de U$S.
Como reflexión final, permítanme expresarles que, el mayor obstáculo al que nos enfrentamos no son las magnitudes de Obras Hidráulicas que faltan, ni las consecuentes grandes inversiones que se requieren. El mayor obstáculo es no tomar conciencia de esta realidad climática que debemos enfrentar, y de las consecuencias que la misma nos podrá generar.
Claudio M. Velazco
Ing. Hidráulico y Civil
