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109ENTREGA DEL PREMIO “ING. BUTTY” AL ING. JORGE D. BACCHIEGA

ENTREGA DEL PREMIO “ING. ENRIQUE BUTTY” EDICIÓN 2007AL INGENIERO JORGE DANIEL BACCHIEGA

18 de octubre de 2007

I. Palabras de apertura a cargo del señor Presidente de la Academia Na-cional de Ingeniería, Ing. Arturo J. Bignoli.

II. Presentación del premiado por el señor Académico de Número, Ing. Raúl A. Lopardo.

III. Conferencia del Ing. Jorge D. Bacchiega sobre el tema: “El Concepto de Seguridad en Obras de Defensa contra Inundaciones Urbanas”.

Anales Acad. Nac. de Ing. Buenos Aires, Tomo III (2007): pp. 109 - 142

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ENTREGA DEL PREMIO “ING. ENRIQUE BUTTY” 2007AL ING. JORGE D. BACCHIEGA

18 de octubre de 2007

Palabras de apertura del acto a cargo del señor Presidente de la Academia Nacional de Ingeniería, Ing. Arturo J. Bignoli

Buenas tardes, Señoras y Señores.

Esta tarde, la Academia Nacional de Ingeniería va a entregar el Premio “Ing. Enrique Butty” al Ingeniero Jorge Daniel Bacchiega y el señor Académico Ing. Raúl A. Lopardo va a realizar el elogio, que, por lo que he leído del currículum, muy merecido, del Ing. Bacchiega. Solamente quiero decir un par de palabras referidas a este Premio que otorga la Academia de Ingeniería, en particular respecto de su patrono, el Ing. Enrique Butty.

Enrique Butty, un Ingeniero Civil que se graduó en el año 1911 en la Uni-versidad de Buenos Aires, fue Miembro Fundador de la Academia de Ingeniería en el año 1970. Debo decirles que considero que se trató un fenómeno muy especial, muy particular de la Ingeniería Argentina. Creo que Butty fue un hombre que marcó rumbos y que fue un fenómeno único por su capacidad, por todas las cosas que hizo, que escribió. No sé si se va a repetir alguna vez en la Argentina que aparezca otro Butty.

Butty fue Profesor mío de una materia que hoy llamaríamos Teoría de las Estructuras y fue un brillante Profesor. También se desempeñó como Decano de la Facultad, Rector de la Universidad, ocupó el cargo de Presidente de Obras Sanitarias de la Nación, de YPF, de Segba, y aparte de todo eso su producción fue extraordinaria. Su obra más importante se enfocó en la Elastotecnia. Asi-mismo, fue uno de los cuatro fundadores de la Academia de Ingeniería, que al principio se denominó como Argentina, hasta que se incorporó al régimen de las Academias Nacionales.

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Yo diría que Butty perteneció a la generación de los ingenieros científicos más destacados.

De modo que le digo a nuestro Premiado de hoy, que también es un Ingeniero muy destacado y se ve que lo va a ser más seguramente, que puede sentir mucho y un muy justo orgullo de llevarse este Premio que lleva el nombre de Butty.

Entonces, ahora le voy a entregar al Ing. Bacchiega el diploma y la medalla junto con una felicitación. Asimismo le entrego dos tomos de Anales que por primera vez la Academia de Ingeniería, gracias a dos esforzados Miembros, los Ingenieros Isidoro Marín y Luis U. Jáuregui, comenzó a publicar y en estos dos tomos está toda la actividad de la Academia hasta el año 2005. Dentro de pocos días saldrá el correspondiente al año 2006 y comenzarán a ser realmente Anales. Es un poco la crónica de la Academia, donde están descriptos los actos de incorporación, los trabajos de los Académicos, entre otros.

Felicitaciones y cedo ahora la palabra al Ing. Lopardo.


Presentación del Ing. Jorge D. Bacchiega a cargo del señor Académico de número Ing. Raúl A. Lopardo

Hace casi veinte años, el 24 de noviembre de 1988, en este mismo edificio, recibía idéntico premio con la presentación de quien fuera mi profesor de Hidráu-lica, el Ingeniero Víctor Miganne. Por esos misteriosos laberintos del destino, la Academia Nacional de Ingeniería me premia hoy nuevamente, permitién-dome presentar en este acto a quien fuera uno de mis alumnos de Hidráulica, lo que me enorgullece particularmente. No deseo que ello se considere como el orgullo del maestro ante el premio de un discípulo. Estoy tan convencido de la sabia decisión de los Señores Académicos que en esta oportunidad integraron el Jurado del Premio Butty, que ese orgullo nace de saber que con este nivel de premiados nos han honrado a todos los que alcanzamos similar galardón en el pasado.

El Ingeniero Bacchiega, nacido en 1962, fue excelente alumno y obtuvo su diploma de Ingeniero Hidráulico en 1988 en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata con promedio 9,27, prosiguiendo luego con los de Ingeniero en Construcciones y de Ingeniero Civil. Su promedio no sólo fue de los más elevados de su promoción, sino absolutamente inusual para ese período en ese centro de estudios.

Ha asistido a varios cursos para graduados y de especialización profesional y ha sido becario de Iniciación a la Investigación en el Instituto Nacional de Ciencia y Técnica Hídricas desde 1988 a 1990.

Desarrolló la totalidad de su actividad docente universitaria de grado en la Universidad Nacional de La Plata: Ayudante Alumno “ad-honorem”, Ayudante Alumno Ordinario, Ayudante Diplomado Ordinario, Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario, hasta hoy Profesor Adjunto Ordinario. Todos sus cargos rentados fueron obtenidos por concurso de antecedentes y oposición, lo que no es hoy común en la actividad universitaria.

Participó en el dictado de cursos de posgrado y fue Profesor del Curso de Capacitación en “Fluidodinámica Aplicada” para profesionales de la empresa

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Repsol YPF entre 2001 y 2002. Es autor de un programa computacional de carácter docente y de apuntes de clase editados por el Centro de Estudiantes y por Repsol-YPF.

En cuanto a su actividad docente vinculada con la investigación, cabe men-cionar que ha sido co-director de becarios (para tesis de grado en el extranjero y de formación profesional en la Argentina) en el Laboratorio de Hidráulica de Ezeiza, así como director de estudiantes universitarios en sus labores de “práctica profesional supervisada”. Es Miembro Titular de la Comisión de Ca-rrera de Ingeniería Hidráulica en el Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata.

El Ingeniero Bacchiega ha actuado como Investigador Asistente del Labo-ratorio de Hidráulica “Guillermo Céspedes” desde 1986 a 1988. Ha continuado su actividad como Investigador Asociado del Instituto Nacional de Ciencia y Técnica Hídricas entre 1990 y 1997. Desde 1997 hasta la actualidad se des-empeña como Jefe del Programa “Hidráulica de Obras” del Laboratorio de Hi-dráulica del Instituto Nacional del Agua, con categoría obtenida por concurso y responsabilidad de conducción de investigaciones.

Respecto de sus antecedentes científicos, el Ingeniero Bacchiega acredita una publicación internacional en capítulo de libro, dos en revistas locales, vein-ticuatro en congresos nacionales con comité de selección y veinticinco publica-dos en “proceedings” internacionales con referato, en su totalidad de carácter científico tecnológico. Ha recibido un premio, con reconocimiento económico, por un trabajo de su autoría sobre vertederos escalonados a nivel nacional en el año 2002.

Sus aportes originales más significativos están vinculados a fenómenos de aireación anticavitatoria para presas de alta y baja caída, aliviaderos escalo-nados y disipadores de energía.

Ha participado en más de cuarenta congresos nacionales e internacionales de la especialidad, en su mayoría como expositor o autor. Sus condiciones de expositor y disertante son reconocidas en el medio local y latinoamericano.

Dentro de sus trabajos profesionales pueden agruparse, desde 1989 a la fecha, más de sesenta estudios y proyectos desarrollados en la actividad privada y otro número similar de estudios y modelos físicos desarrollados en relación de dependencia, en su mayor parte como responsable de proyecto. Los trabajos en la actividad privada cubren temas de inundaciones, erosiones, escurrimientos a presión, desagües urbanos, plantas de tratamiento, hidráulica de centrales, aliviaderos, acueductos, obras de toma, protecciones fluviales, drenajes, canales, modelos hidrológicos, modelos matemáticos hidrodinámicos, efluentes cloacales, válvulas, sedimentación de embalses y sistemas de bombeo.


Es un ingeniero de primer nivel en la especialidad, proyectista criterioso, de la mayor seriedad profesional, de respuestas técnicas concretas, de notable seguridad en sus propuestas y destacable sensibilidad social.

Sus tareas en el Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del Agua están vinculadas a proyectos de relevancia como las presas de Cabra Corral, El Tunal, Río Grande (Córdoba), Saladillo (San Luis), El Bolsón (Catamarca), Alicurá sobre el Limay, Los Quiroga, Potrerillos, Florentino Ameghino sobre el río Chubut, El Bolsón (Catamarca), Nihuil IV, Compensador de El Chocón en Arroyito, Pichi Picún Leufú, Central Fitz Simon, Piedra del Águila, Yacyretá, Loma Atravesada (Río Negro), Punta Negra, Caracoles, aprovechamiento inte-gral del río Bermejo, centrales térmicas Luis Piedrabuenta (Bahía Blanca), AES Paraná, Central Puerto Nuevo, Central Costanera, desagües de las ciudades de Buenos Aires, Pergamino y Mar del Plata, impacto ambiental del Puerto de Buenos Aires y algunos de menor rigor científico pero alto contenido social como la distribución de agua a doce comunidades de Corrientes y aprovechamiento de los recursos hídricos en la lejana localidad de San Isidro, Iruya, provincia de Salta.

De su actividad en el exterior, es posible mencionar la evaluación de riesgo hídrico de los diques de cola en la ciudad de Potosí, Bolivia; la modelación física del sistema de las descargas de refrigeración de las centrales termoeléctricas de Cilegon en Indonesia y Zevernaya, en Azerbaijan, para Mitsubishi Heavy Industries; el modelo físico de la compuerta de emergencia de la central de Miranda, en Brasil y de la válvula mariposa para el abastecimiento de agua a la ciudad de Nueva York para IMPSA; el proyecto de protección de la obra de toma en el río Pilcomayo para la Planta de Gas Sábalo, en Bolivia y el estudio de los dispositivos de protección del acueducto San Luis-Potosí en México, a requerimiento de Hidra Servicios de Ingeniería.

Tomando algunos de los registros de proyectos del Instituto Nacional del Agua en los que durante los últimos dos años participó el Ingeniero Bacchiega, puede decirse que ha tenido en este breve período actividades sustantivas en casi todas las regiones del país.

En el norte, la presa de derivación Los Molinos, provincia de Jujuy y la canalización del río Tartagal, provincia de Salta, tendiente a asegurar la esta-bilidad delicada de sus márgenes.

En el noreste, la optimización del sistema de abastecimiento y distribución de agua del Área Cataratas del Iguazú, Misiones, para la Dirección de Parques Nacionales.

En el sur, el muro de defensa de la ciudad de Río Grande, Tierra del Fuego; el estudio hidráulico del Canal Principal del Sistema de Riego Alto Valle del Río

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Negro; la auditoría técnica del Acueducto Lago Musters-Caleta Olivia y la pro-tección aguas abajo del aliviadero del compensador del Chocón en Arroyito.

En el oeste, el canal de aducción a la central y sifones del Complejo Hidro-eléctrico Ullum, San Juan y el vertedero escalonado para la presa de El Bolsón, provincia de Catamarca.

En el este, la central térmica de San Nicolás, la obra de derivación de con-ductos en el aliviador Holmberg, los desagües urbanos de la ciudad de Buenos Aires y el sistema colector cloacal de la ciudad de Mar del Plata.

Finalmente, en la región pampeana es Director de Proyecto del Plan Integral de Obras de la Cuenca del Río Arrecifes a solicitud del Comité de esa Cuenca, compuesto por seis municipios que contribuyen en más del 6% al producto bruto nacional exportable.

En síntesis el Ingeniero Bacchiega posee muy adecuada formación y antecedentes de excelencia de carácter docente, científico y profesional. Pero existen aspectos que no están reflejados en su “curriculum vitae”, tales como su capacidad notable en la formación de grupos de investigación, desarrollo y servicios profesionales de alta especialización que realmente son ejemplo de trabajo en equipo y de integración transdisciplinaria para estudios complejos, su destacable hombría de bien y una síntesis de ingeniero, tecnólogo, científico y docente que lo catapulta, a mi modesto juicio, a ser el ingeniero especialista en hidráulica de obras más destacado actualmente en el país.


EL CONCEPTO DE SEGURIDAD EN OBRASDE DEFENSA CONTRA INUNDACIONES URBANAS

Ing. JORGE DANIEL BACCHIEGA

1. Introducción

El problema originado en los procesos de inundación de cascos urbanos responde, en términos generales, a una conjunción de factores, siendo, en la mayoría de ellos, la extensión de las fronteras de las ciudades la causa inicial para que estos hechos se produzcan. Este progresivo crecimiento de los cascos urbanos es un hecho casi natural que se asocia al desarrollo urbano y social y, dependiendo en general de cuestiones macroeconómicas del país, se puede producir en forma ordenada y planificada o, por el contrario, registrarse, en períodos económicos críticos, en forma sumamente desordenada, principalmente en zonas periféricas de grandes centros urbanos.

Este crecimiento desordenado y no planificado genera la progresiva ocu-pación del suelo, dando lugar a la obstrucción de valles fluviales y al aumento de las inundaciones urbanas, que, aunque sea una afirmación trivial, no se producirían si la ciudad no ocupara los espacios que son claramente propiedad de los ríos. Vale decir que, independientemente de otros factores naturales o antrópicos, la ocupación de los valles de los ríos a partir del crecimiento de las ciudades es la causa primaria por la cual se generen inundaciones urbanas por desbordes de los cursos.

Esta circunstancia resulta un hecho insoslayable que, normalmente, es difícil revertir. Es razonable pensar que si la causa primaria de las inundaciones urbanas es la ocupación del valle de inundación, la primera solución a contem-plar es erradicar los sectores que mayores riesgos presentan. No obstante, esta solución aparece, en principio, como utópica frente a condicionantes reales que incluyen factores sociales, políticos y hasta económicos cuando los niveles de ocupación son realmente elevados y relevantes. En el extremo de este concepto,

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la propia ciudad de Buenos Aires está construida sobre varios cursos de agua naturales, Maldonado, Vega y Medrano, donde no sólo se ocuparon los valles de inundación, sino que se seccionó y limitó mediante entubamientos la sección natural de escurrimiento y, para completar el panorama, se impermeabilizó toda la cuenca de aporte, incrementando los caudales totales drenados hacia los mismos. Esta situación transforma a un hecho natural como lo es la crecida y desborde de un arroyo en uno netamente antrópico, donde resulta absolutamente inviable restituir las condiciones naturales antes de la ocupación.

Esa transformación del ámbito natural da lugar a la generación de una realidad ciertamente más compleja, que origina nuevos problemas colaterales que tienden a multiplicarse y que muchas veces se traducen en situaciones dramáticas.

Las presiones para la ocupación del espacio urbano y la rápida expansión de los sectores más carenciados generalmente torna difícil el control de todos los aspectos asociados al crecimiento. Cuando las municipalidades no controlan el proceso de urbanización, la ocurrencia de inundaciones en áreas urbanas aumenta, provocando pérdidas sociales y económicas de significación para toda la comunidad.

Figura 1. Cuencas e inundaciones en la ciudad de Buenos Aires.

Frente a las circunstancias planteadas, la adopción de medidas estructu-rales de mitigación aparece como el único camino posible adoptado por técni-

Medrano

Vega

Maldonado

RadioAntiguo

Riachuelo


cos y funcionarios para disminuir los niveles de vulnerabilidad de los cascos urbanos. No obstante, el nivel de seguridad alcanzado con la implementación de obras tales como presas de regulación, terraplenes de defensa, estaciones de bombeo, resulta relativo en la medida en que no se alcance a concientizar a la población ribereña del riesgo derivado de su ubicación relativa en los valles de inundación.

El presente trabajo tiene como finalidad señalar aspectos vinculados a las condiciones de seguridad relativa que imponen las obras de defensa contra inundaciones en áreas urbanas, tomando como ejemplo testigo los casos de las inundaciones sufridas en las ciudades de Santa Fe y Pergamino.

2. Aspectos generales de las inundaciones urbanas

Aunque todas las inundaciones en áreas urbanas parecieran ser similares en algunos de sus aspectos, resulta pertinente distinguir al menos dos tipos básicos de inundaciones que se diferencian en su origen:a) inundaciones de origen fluvial, vinculadas al crecimiento de la población en

zonas inundables cercanas o próximas a los cursos de agua; b) inundaciones de origen pluvial, que generalmente se encuentran asociadas

a un progresivo proceso de impermeabilización de las áreas de aporte a los cursos de agua y a una inadecuad infraestructura urbana.

Es importante señalar que ambos tipos de inundaciones se diferencian no sólo en su origen, sino también en las consecuencias y en la magnitud de los problemas que ocasionan. Si bien las primeras dependen de una multiplicidad de factores, la magnitud de las consecuencias resulta varias veces superior a las originadas por excedentes pluviales.

Frente a la ocurrencia de eventos que producen graves consecuencias de-rivadas de inundaciones por desbordes de ríos y arroyos, es común establecer relaciones erróneas entre las causas y las consecuencias de estos fenómenos. En efecto, el análisis retrospectivo de los procesos de anegamiento que generan fuertes pérdidas económicas y hasta de vidas humanas, recae generalmente en la falla de diseño o constructiva de un conjunto obras de defensa (cuando éstas existen), a las cuales se atribuye niveles de seguridad sumamente elevados, incompatibles, en general, con la realidad física de las mismas. Sin embargo, el origen real de los procesos de anegamiento por desbordes de los ríos debe encontrarse en aspectos estructurales más profundos, vinculados en general a una falta de planificación en el crecimiento poblacional. En ese marco pueden

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señalarse diversos factores que contribuyen, en el tiempo, al desarrollo de zonas pobladas con altos niveles de vulnerabilidad:• falta de un marco legal que regule la ocupación de áreas con alto riesgo de

inundación;• la existencia de años con marcados déficit hídricos que producen el “olvido”

de la población y de las autoridades respecto de la vulnerabilidad de ciertos sectores aledaños a los cursos de agua;

• falta de alternativas de cierto sector de la población para alcanzar otros sectores con mayores niveles de seguridad respecto de las inundaciones;

• ocupación supuestamente temporaria (y/o invasión) por parte de la población de menores recursos por tratarse de áreas fiscales o bien no atractivas para otro tipo de ocupación;

• reducción de la capacidad de conducción de los cursos de agua como resultado de la ejecución de obras de infraestructura en las cuales se desestima la importancia del escurrimiento pluvial y/o fluvial;

• falla (o superación) de diques laterales de defensa ejecutados generalmente en las áreas naturalmente inundables que, en definitiva, transmiten una (falsa) sensación de seguridad que es asumida por todos los integrantes de la sociedad.

Tal como se aprecia del análisis de los factores anteriores, el fallo de las obras de defensa o bien su mala concepción son sólo una parte del conjunto de causas en las cuales se centra el origen de los procesos de anegamiento. Gran parte de estos factores se vincula con una falla o en la inexistencia de planes de desarrollo urbano que contemplen, entre otros factores, los efectos que se producen al ocupar los valles de inundación de los ríos.

Los efectos mencionados se traducen, básicamente, en una modificación sustancial en los procesos de almacenamiento temporal que naturalmente re-quieren las crecidas al producirse el desborde del cauce natural. La ocupación de los excedentes de estas áreas naturalmente inundables provoca un efecto amortiguador de los volúmenes generados en una crecida, lo cual se traduce en una disminución de los caudales drenados hacia aguas abajo. Es por ello que la urbanización de estos sectores inundables transforma, inevitablemente, un proceso natural de almacenamiento en un proceso de “inundación”.

En consecuencia, la progresiva ocupación de los valles de inundación cons-tituye la causa central de los procesos de anegamiento, independientemente de los niveles y magnitudes de las crecidas y de la eficiencia alcanzada en el diseño y planificación de obras de protección y de otras obras de infraestructura urbana. No obstante, estas obras de infraestructura también condicionan los


procesos de inundación, principalmente cuando no responden a un plan integral elaborado a partir de todos los condicionantes y factores que intervienen en cada núcleo poblacional particular.

3. El concepto de seguridad de las obras de defensa

3.1. Medidas básicas de protección contra inundaciones

Más allá de los aspectos señalados y del hecho de considerar a la ocupación de los valles aluviales como la principal causa de los procesos de inundaciones urbanas, la existencia o no de obras de protección produce cambios notorios en el comportamiento físico de los excedentes, como así también en los hábitos y costumbres de la población.

En efecto, normalmente, la mayor parte de las medidas de protección de poblaciones ribereñas surgen a partir de soluciones estructurales generalmente diseñadas y construidas durante la emergencia. Este tipo de acciones, tomadas en forma aislada y no planificada, suelen representar soluciones costosas que no constituyen, en sí mismas, una solución eficaz y sustentable al problema de las inundaciones.

No obstante, si se analizan distintos casos en el ámbito de nuestro país como en el de Latinoamérica, se observa como común denominador la existencia de obras de defensa desarrolladas y construidas durante o posteriormente a eventos de crecidas e inundaciones de poblaciones ribereñas, sin el sustento de un eje rector que avale su implementación. Este comportamiento obedece, en general, a fuertes presiones en la búsqueda de soluciones inmediatas al problema, como así también a una falta de comprensión de la problemática general que involucra el desplazamiento de los excedentes pluviales y fluviales.

En términos generales, las medidas de protección factibles de implementar en ámbitos urbanos linderos a ríos y arroyos pueden catalogarse en dos grandes grupos (Figura Nº 2):• Medidas Estructurales.• Medidas No estructurales.

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Figura 2. Tipos de medidas de protección contra inundaciones.

Las medidas estructurales están asociadas a la ejecución de obras de ingeniería y se orientan a evitar desbordes de los cauces naturales, conducir los excedentes o almacenarlos en sectores localizados, o bien producir trasvases de los mismos hacia sectores menos poblados. Se puede decir que, a través de medidas que en general presentan un efecto inmediato una vez concluidas, se produce una modificación del ámbito hídrico, dando como resultado una miti-gación de los efectos naturales producidos por las crecidas.

En cambio, las medidas no estructurales se asocian al concepto de lograr una mejor adaptación de la población al ámbito urbano, aun cuando existan medidas estructurales de protección. Estas medidas abarcan un conjunto de elementos que pueden vincularse con la zonificación del uso del suelo, la imple-mentación de sistemas de alerta y planes de contingencia, como así también la divulgación y educación de la población acerca de los niveles de vulnerabilidad a los que se encuentra sometido, aun cuando existan medidas de protección estructurales que pretendan otorgar un nivel de resguardo “infinito” a los efectos de las inundaciones.

En el marco planteado, existen dos factores que dificultan tomar conciencia acerca de la real protección que producen las obras de defensa contra inunda-ciones:• La implementación de medidas estructurales conduce a la falsa sensación,

tanto de la población como de las autoridades, de que las mismas constituyen


la solución eficaz y definitiva a situaciones de riesgo derivadas de la ocupación de valles aluviales.

• Como consecuencia de lo anterior, el olvido y la falta de planificación e implementación de medidas complementarias que garanticen la convivencia con el riesgo.

El nivel de seguridad que aportan las obras de defensa resulta, en casi todos los casos, sumamente relativo y en general no compatible con los riesgos que se asocian a su propia falla. Es por ello que deben considerarse adecuadamente los niveles de protección alcanzados y, en virtud de ellos, adoptar sistemas de protección complementarios que disminuyan efectivamente los riesgos, princi-palmente cuando éstos involucran peligros para la vida humana.

3.2. La seguridad alcanzada en las medidas estructurales de protección

La construcción de defensas para atenuar o tratar de resolver el fenómeno de inundaciones por crecidas, en particular mediante terraplenes, ha sido la estrategia empleada habitualmente para proteger a las ciudades ribereñas, sus bienes e infraestructura.

Esta medida se repite en una gran cantidad de casos en el país y constituye una de las medidas de mitigación posibles, de las consideradas estructurales, frente a una realidad que es la inadecuada ubicación del área urbana.

El Interrogante que se plantea es si esta medida, tomada en forma aislada, brinda condiciones de seguridad suficientes como para evitar o minimizar efec-tivamente las consecuencias, en general catastróficas, que producen las inun-daciones originadas en crecidas y desbordes de ríos y arroyos adyacentes.

En primera instancia, tal como se ha señalado, la construcción de un terra-plén de defensa produce un efecto de mitigación inmediato, evitando que una eventual crecida del río o arroyo aledaño provoque la “inundación” del valle aluvial ocupado por viviendas e infraestructura urbana.

Esta circunstancia, tal como se aprecia en el esquema de la figura adjunta, genera un incremento relativo en los niveles de seguridad.

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Figura 3. Resguardo producido por terraplenes de defensa.

Más allá del efectivo incremento del nivel de seguridad alcanzado con la construcción del terraplén, aparecen nuevos riesgos derivados de la existencia del mismo, los cuales no son, en general, debidamente contemplados por la población y por las propias autoridades.


Figura 4. Riesgos asociados a la construcción de terraplenes de defensa.

Estos riesgos complementarios incluyen: 1) Falsa sensación de seguridad, que determina la sensación en la población de

“riesgo cero” y, por ende, una tendencia a incrementar los niveles de ocupación del valle aluvial del río, aumentando, en consecuencia, los riesgos asociados.

2) Límite físico de protección, que determina la existencia de un riesgo de sobrepaso cuando se superan las condiciones de diseño de las obras.

3) Riesgo de rotura estructural, vinculados a potenciales errores constructivos o de diseño.

4) Riesgo de inundación por lluvias, vinculado a una insuficiencia de los sistemas urbanos de drenaje.

En todos los casos, las situaciones finales derivadas de la ocurrencia de los elementos antes mencionados puede derivar en situaciones que, en el mejor de los casos, suelen ser igualmente graves que cuando no existan las obras de protección.

Es por ello que la valoración del riesgo de falla de una obra de defensa constituye uno de los elementos centrales en su planificación, diseño y ejecu-ción a los fines de establecer si, mediante su materialización, no se introducen nuevos elementos que condicionan aún más los niveles de vulnerabilidad de la población.

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Resulta indudable que, si en una condición meramente teórica, se dispusie-ran de recursos humanos, técnicos y del tiempo en forma ilimitada, los niveles de seguridad y las condiciones de vulnerabilidad no estarían en discusión en la planificación de ninguna obra de defensa. Es por ello que los límites impuestos por la disponibilidad de recursos y tiempo determina la necesidad de establecer soluciones de compromiso entre costos, plazos de ejecución y niveles de segu-ridad alcanzados.

La valoración del riesgo, en el caso de obras hidráulicas de defensa, pre-senta la dificultad adicional de contemplar procesos físicos, tales como eventos de lluvias y su consecuente transformación en caudales drenados, que no re-sultan totalmente manejables ni definibles con precisión. La probabilidad de ocurrencia de caudales superiores a los definidos en el diseño siempre existe, razón por la cual resulta impracticable la adopción de soluciones que impliquen un “riesgo cero”.

La valoración del riesgo de falla de una obra involucra dos aspectos sus-tantivos:• La valoración de la probabilidad de ocurrencia de un determinado caudal.

Esta valoración se efectúa, en general, a partir de términos estadísticos vinculados a la serie de datos históricos de un determinado curso natural. El tiempo de retorno o período medio en el cual un evento puede ser alcanzado o superado se define, en términos de probabilidad, como:

Tr = 1/P

donde Tr es el tiempo de retorno en años y P la probabilidad de ocurrencia. En este marco, cuanto mayor sea la probabilidad de ocurrencia de un determinado caudal crítico, mayor será el riesgo de que se produzca la falla de la obra asociada al mismo. La existencia de limitantes en los recursos técnicos, económicos y humanos disponibles para la ejecución de obras de defensa determinan que los períodos de retorno asociado al diseño de estas obras resulten del orden de 2, 5, 10, 25, 50 y/o 100 años, valores que suelen resultar reducidos si se considera que entre los riesgos asumidos se encuentran presentes riesgos de vida de la población ribereña.

• Por otro lado, otro aspecto vinculado a la definición de las condiciones de seguridad de una obra es la determinación del tiempo de exposición durante el cual la obra estará expuesta al riesgo considerado. Este tiempo, vinculado en general a la vida útil de la obra, determina que cuanto mayor sea la exposición, mayor será el riesgo a la que se encuentre sometida la misma. Este riesgo, definido como riesgo hídrico, está dado por la probabilidad de


que ocurra un determinado fenómeno hidrológico en un determinado período de tiempo. La definición de la probabilidad de ocurrencia en un determinado período esta dada por:

Pn = 1 – (1 – 1 / Tr)n

En el marco señalado, por ejemplo, si se considera una crecida vinculada a un período de retorno de 10 años, ésta presenta una probabilidad del 41% de que se produzca en los próximos cinco años de exposición de la obra considerada.

Los aspectos antes señalados determinan que el concepto de seguridad en obras de defensa resulte siempre relativo y su valoración debe ser efectuada con sumo cuidado a los fines de adoptar medidas de mitigación complementarias para garantizar un adecuado resguardo a la población ribereña.

Con la finalidad de ejemplificar estos conceptos de seguridad relativa, se analizarán los aspectos salientes de dos casos testigos derivados de obras de defensa implementadas en las ciudades ribereñas de Santa Fe (provincia de Santa Fe) y Pergamino (provincia de buenos Aires).

4. Las inundaciones de la ciudad de Santa Fe

La ciudad de Santa Fe constituye un claro ejemplo de los riesgos derivados de la progresiva ocupación de los valles aluviales y de los complementarios vinculados a la materialización de obras de defensa estructurales sin la conse-cuente planificación ni adopción de medidas no estructurales de mitigación. En efecto, la ciudad de Santa Fe se encuentra edificada en el valle de inundación de dos cursos naturales importantes: el río Paraná y el río Salado. Este último se vincula con el río Paraná exactamente donde la ciudad presenta elevados niveles de urbanización.

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Figura 5. Ciudad de Santa Fe. Ubicación relativa.

Históricamente, se han registrado eventos de crecidas, principalmente en el curso del río Paraná, razón por la cual una parte de la población se encuentra prote-gida con obras de defensa longitudinal en la zona edificada en la margen derecha de ese curso natural. Sobre la ribera del río Salado, también se ha emplazado una obra de defensa longitudinal, aunque su objetivo primario fue la de proteger a la ciudad de los efectos de remanso generados por la descarga del río Salado con elevados niveles en el río Paraná. En el transcurso del mes de abril del año 2003 se produjo una importante crecida en el río Salado, que determinó la rotura de la defensa oeste de la ciudad y el ingreso de las aguas a través de la misma.

Más allá de los efectos producidos por las propias obras, las causas prima-rias de este evento deben buscarse en la ocupación del valle de inundación del propio río Salado, frente a períodos prolongados en los cuales no se registraron crecidas. Existen antecedentes de crecidas del año 1929, cuando los niveles alcanzados resultaron similares a los registrados en el año 2003.


Las imágenes de la Figuras Nº 6 y Nº 7 muestran, a modo de ejemplo, la evolución del casco urbano desde el primer antecedente del cual se encontró registro (año 1884) hasta el presente.

En esa secuencia se puede observar cómo la ciudad fue expandiéndose progresivamente hacia el oeste, ocupando el valle de inundación del río Salado, del cual no se tenía noción real de su existencia en el primer plano mostrado en la citada figura.

En efecto, recién en el año 1895 aparece el río Salado a una considerable distancia de los últimos lotes mostrados, en tanto que en el año 1930 se exhibe toda la margen izquierda del curso natural como zona de bañados.

Figura 6. Ciudad de Santa Fe en los años 1884 y 1895.

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Figura 7. Ciudad de Santa Fe en los años 1930 y 2005.

Resulta interesante comparar las situaciones descriptas con la registrada en el año 2005 y hasta el presente, donde todo el valle de inundación de la margen izquierda del curso natural se encuentra netamente urbanizado, con la incorporación de una obra de defensa que conforma el cordón de circunvalación vial del sector oeste de la ciudad.

El crecimiento de la ciudad hacia el oeste estuvo acompañado de la imple-mentación de obras de infraestructura urbana que modificaron sustancialmente las condiciones naturales de escurrimiento (Figura Nº 7). En algunos casos, estas obras, como el terraplén de defensa longitudinal, fueron diseñadas con el objetivo de “proteger” a la población ribereña. En otros, como en el caso de los puentes que atraviesan el curso, su diseño se orientó a mantener vías de comunicación, pero sin la debida atención a los aspectos hidráulicos básicos y a su potencial interferencia frente a eventos de crecidas importantes.

En la Figura Nº 8 se observa un esquema el sector oeste de la ciudad donde se aprecia la existencia de los siguientes elementos estructurales vinculados a la zona de influencia del río Salado:• Dos puentes ferroviarios y dos carreteros, entre los cuales se destaca el

correspondiente a la autopista Rosario-Santa Fe.• Un terraplén de defensa longitudinal conformado por el terraplén sobre el

cual se construyó la autopista de circunvalación oeste de la ciudad.• El terraplén, previsto en tres tramos, de los cuales se habían ejecutado, al

año 2003, sólo los dos primeros, quedando pendiente la realización del tercer


tramo en la zona indicada del barrio hipódromo, con una brecha que disminuía en 2,5 m la cota de coronamiento de la defensa existente.

• Una marcada invasión de la infraestructura urbana de calles y viviendas en el entorno protegido del terraplén de defensa, sobre el valle de inundación de la margen izquierda de curso natural.

Figura 8. Ciudad de Santa Fe. Obras sobre el curso del río Salado.

El conjunto de obras señalado conforma un sistema de soluciones estructu-rales de defensa que, sin embargo, constituyeron un nivel de seguridad relativo, determinando que, en abril de 2003 se produjera el desborde del río Salado hacia su margen izquierda y el ingreso a la ciudad a partir del terraplén de defensa existente en el lado oeste de la ciudad (figura Nº 9).

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Figura 9. Ciudad de Santa Fe. Inundación del año 2003.

Resulta evidente que se han conjugado un conjunto importante de factores en la generación de la inundación, más allá de los 3.900 m3/s de caudal máximo registrados durante el evento. Independientemente de las causas concretas que dieron origen a la catástrofe, es importante señalar el valor relativo de la seguridad brindada por las obras de defensa existentes. Esta condición relativa puede cuantificarse si se toman en cuenta los valores característicos del tiem-po de retorno y el de exposición como parámetros representativos del nivel de seguridad y vinculados con las distintas condiciones en que se encontraba la ciudad en el momento de las crecidas.

Se han definido cuatro situaciones para establecer estos parámetros:• 1) Caudal máximo registrado durante la crecida del año 2003 (3.950 m3/s).• 2) Caudal máximo (2.672 m3/s), registrado durante la crecida del año 1998,

la cual produjo niveles próximos a la brecha, sin la generación de desbordes hacia la ciudad.

• 3) Nivel del río Salado correspondiente a la brecha (cota +15,00 m) producido por crecidas del río Salado y sin influencia del río Paraná.


• 4) Nivel del río Salado correspondiente a la defensa provisoria prevista en la zona de la brecha (cota +16,00 m) y sin influencia del río Paraná.

Tabla 1. Recurrencia de caudales asociados. Río Salado. Santa Fe

Sin influencia del río ParanáCota límite Brecha

< 40

Nivel Salado = 15.00

3

Sin influencia del río ParanáCota límite defensa provisoria

200


4

Crecida 1998

167

Caudal = 2672 m3/

2

Crecida 2003

800

Caudal = 3950 m3/s

1

Observaciones

Período de retorno (años)

Referencia

Condición

Sin influencia del río ParanáCota límite Brecha

< 40


3

Sin influencia del río ParanáCota límite defensa provisoria

200


4

Crecida 1998

167

Caudal = 2672 m3/

2

Crecida 2003

800

Caudal = 3950 m3/s

1

Observaciones


Referencia

Condición

Tabla 2. Probabilidad de ocurrencia de los eventos. Río Salado. Santa Fe

24.867253

3.4572004

45.15

100

167

2

11.76

100

800

1

Probabilidad(%)

Tiempo de Exposición

(años)


Condición

24.867253

3.4572004

45.15

100

167

2

11.76

100

800

1

Probabilidad(%)

Tiempo de Exposición

(años)


Condición

Los valores antes indicados muestran la relatividad del concepto de segu-ridad vinculado a la efectiva protección que generan las obras de defensa. En efecto, aun considerando el caudal máximo registrado durante la crecida del año 2003, con un período de retorno de aproximadamente 800 años, dicha crecida presenta, en un período de vida útil de 100 años, más del 10% de probabilidad de ocurrencia. Mucho más crítico resulta el análisis si se considera la crecida

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del año 1998, con 167 años de período de retorno asociado. En este caso, la probabilidad de ocurrencia durante la vida útil resulta cercana al 45%.

Resulta interesante analizar la condición 3 evaluada, la cual indica qué probabilidad existía de que se produciera un evento que superara la cota de la brecha existente en la zona oeste, desde que la misma se generó en el año 1996 hasta que se produjo la inundación del año 2003. Es decir, la brecha tuvo un período de exposición de 7 años y la probabilidad de que se produjera una crecida que supere el nivel superior de la misma en ese período era de aproximadamente el 25%, valor sumamente elevado si se ponderan los riesgos existentes a partir del ingreso de las aguas a la ciudad.

El análisis realizado, tomando como ejemplo la ciudad de Santa Fe, demues-tra el valor relativo de la protección que se puede alcanzar mediante las obras de defensa de ciudades ribereñas. En el siguiente punto se analiza el ejemplo de la ciudad de Pergamino, en la cual existen también factores de riesgos y vulnerabilidades semejantes a los analizados en Santa Fe.

5. Las inundaciones de la ciudad de Pergamino

La ciudad de Pergamino, en la provincia de Buenos Aires, constituye otro ejemplo de ciudades desarrolladas en los valles de inundación de cursos natu-rales que han incrementado, a lo largo del tiempo, severamente sus niveles de vulnerabilidad. La localidad se sitúa a aproximadamente 300 km al NO de la ciudad de Buenos Aires y se emplaza a ambas márgenes del arroyo Pergamino, curso que pertenece a la cuenca hidrográfica del río Arrecifes.

El desarrollo progresivo del casco urbano de la ciudad determinó que no sólo se ocupara el valle de inundación del arroyo principal, sino también el de un afluente del mismo (arroyo Chu Chú), que desagua los excedentes sobre la margen izquierda del curso principal, tal como se aprecia en la Figura Nº 10.

En este caso, también se ha desarrollado una serie de obras estructurales de mitigación que, sumadas a las de infraestructura urbana como puentes y caminos, conforman nuevamente un sistema que, por un lado, tiende a pro-teger a la población ribereña y, por el otro, genera nuevos riesgos que deben ser contemplados al momento de analizar los reales niveles de seguridad que presenta la población en general.

En efecto, tal como se observa en la Figura Nº 11, en el tramo urbano del arroyo se han construido terraplenes de defensa longitudinales que limitan la sección libre de escurrimiento, transformando un curso que cuenta, en zonas


rurales aguas arriba con aproximadamente 800 m de ancho de expansión, en un curso limitado, en la zona urbana, a sólo 100 m.

Figura 10. Ciudad de Pergamino. Ubicación relativa.

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Figura 11. Ciudad de Pergamino. Estrechamientodel cauce principal.

En la Figura Nº 12 se aprecia una imagen con el emplazamiento de los terraplenes de defensa en ambas márgenes del Arroyo Pergamino y sobre el curso afluente.


Figura 12. Ciudad de Pergamino. Terraplenes de defensa longitudinal.

Figura 13. Ciudad de Pergamino. Obras existentes y sentidos de escurrimiento.

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Asimismo, en la Figura Nº 13 anterior, se observa la ubicación de las obras principales conformadas por los terraplenes de defensa longitudinales del arroyo Pergamino y los puentes que vinculan ambos sectores de la ciudad. Se aprecian, también, los sentidos de escurrimiento de los excedentes que acceden a la ciudad desde las cuencas rurales, así como los potenciales desbordes que se producen a partir de las crecidas del propio arroyo.

Al igual que en el caso de la ciudad de Santa Fe, se ha generado un siste-ma que presenta obras que tienden a mitigar los efectos de los desbordes del curso principal, incrementando en forma relativa los niveles de seguridad. Este incremento se traduce, en este caso también, en una falsa sensación de seguridad de la población, la cual incrementa progresivamente los niveles de ocupación del valle aluvial.

Sin embargo, los niveles de seguridad reales resultan relativamente bajos si se considera que la ciudad se encuentra expuesta a riesgos de inundación por lluvias intensas en el propio casco urbano y en las zonas rurales aledañas, por crecidas importantes del arroyo Pergamino, o bien por una combinación de ambos efectos.

Esta circunstancia se configuró efectivamente en un evento ocurrido en el año 1995, en el cual se produjeron lluvias importantes en la ciudad que se combinaron con una considerable crecida del arroyo, el cual se desbordó, ingresando a la ciudad según el esquema indicado en la figura anterior. Como consecuencia de este evento, se produjo la inundación de cerca de 800 ha al-tamente urbanizadas con niveles de anegamiento que superaron los 3 m de altura. En la siguiente Figura se observa el alcance máximo de la inundación registrada en esa oportunidad:


Figura 14. Ciudad de Pergamino. Alcance de la inundación de 1995.

A fin de clarificar los niveles de resguardo que confiere a la ciudad el con-junto de obras existentes, en la siguiente tabla se muestran distintos escena-rios de crecidas del arroyo combinadas con lluvias intensas en la ciudad, con los niveles de recurrencia asociados a cada uno y las superficies afectadas por niveles de inundación relativamente importantes.


Tabla 3. Probabilidad de Ocurrencia de los Eventos. Arroyo Pergamino.

Condición Crecida del Arroyo Lluvias intensas en la ciudad Superficie Afectada Recurrencia (años) Recurrencia (años) (ha.)

E-3-1 5 5 556.1

E-3-2 10 10 620.3

E-3-3 50 10 660.2

E-3-4 75 10 663.2

E-3-5 100 10 776.3

E-3-6 Año 1995 10 779.1

Tal como se aprecia, los niveles de anegamiento resultan importantes para eventos cuyo nivel de resguardo resulta relativamente bajo y frecuente, sobre todo si se considera que, frente a estos eventos, existen riesgos no sólo de pér-didas económicas sino también de vidas humanas.

El análisis realizado sobre la ciudad de Pergamino demuestra que si bien un conjunto de obras estructurales produce una modulación del riesgo asociado a inundaciones urbanas producidas por desbordes de cauces naturales, los niveles reales de seguridad alcanzados resultan sumamente bajos frente a los riesgos asociados a la superación de las condiciones de diseño de las mismas.

6. Conclusiones

• Los procesos de inundación urbana, por desbordes de ríos y arroyos, son fenómenos netamente antrópicos y responden esencialmente a la progresiva ocupación de los valles de inundación de los ríos.

• La medida de protección dada por la reubicación de las viviendas en zonas sin riesgos de inundación resulta una acción, aunque lógica y natural, sumamente difícil de llevar a la práctica, principalmente en centros urbanos muy desarrollados.

• La construcción de terraplenes de defensa, presas de regulación y otras medidas estructurales cumplen, sin dudas, un rol importante en la reducción de algunos riesgos. Tienen un efecto inmediato y aumentan, en cierto sentido, el nivel de seguridad de la zona protegida.

• No obstante, la propia existencia de los terraplenes, los niveles de percepción de seguridad que adquiere la población a partir de los mismos y otros factores


complementarios determinan la aparición de nuevos riesgos que limitan el nivel de seguridad inicial concebido en el proyecto.

• Aun cuando no existan o se minimicen los riesgos colaterales, la propia estructura de defensa cuenta con un nivel de protección limitado. Razones constructivas, urbanísticas y económicas, determinan que esos niveles no sean elevados frente a los riesgos no sólo materiales sino también humanos.

• Indudablemente que el complemento necesario, no para evitar las inundaciones sino sus consecuencias, está dado por la adopción efectiva e inmediata de medidas no estructurales de protección.

• La implementación de sistemas de alerta y planes de contingencia debe ser entonces encarada en forma paralela a la concepción y diseño de obras de defensa, incluyendo, fundamentalmente, la efectiva educación de la población para que asuma el riesgo de habitar zonas inundables.

• Es necesario mejorar los niveles de comunicación efectiva entre profesionales y los tomadores de decisión, a fin de lograr los niveles de concientización requeridos frente a eventos que inexorablemente se van a producir, aun cuando existan obras de protección teóricamente adecuadas.

Agradecimientos

Quisiera expresar mi agradecimiento a los miembros de la Academia Nacional de Ingeniería por haber considerado mi labor como Ingeniero para el otorgamiento del Premio Ing. Butty. Quiero extender, en particular, mi agra-decimiento al Dr. Raúl Lopardo y al Ing. Julio De Lío, quienes han marcado mi inserción en el campo de la ingeniería hidráulica, primero como profesores y luego, durante el desarrollo de mi actividad profesional. Finalmente, quiero agradecer al grupo de ingenieros de Obras Hidráulicas del Laboratorio de Hidráulica del INA, por su efectivo apoyo en gran parte de los trabajos profe-sionales realizados.

ENTREGA DEL PREMIO “ING. BUTTY” AL ING. JORGE D ... · orgullo del maestro ante el premio de un...

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