ESTUDIOS DE RIESGO HÍDRICO
En un estudio de riesgo hídrico (en adelante, ERH) el objetivo es evaluar el riesgo existente en las instalaciones involucradas, de manera de conocerlo, evaluarlo y mitigarlo de ser necesario. En todo momento, las formas de trabajo y el formato de los entregables será acorde a lo esperado por la Subsecretaría de Riesgo Hídrico (SsRH) de la Provincia de Neuquén.
Hidrología
Su objetivo final es delimitar las cuencas de aporte para la zona de estudio, y obtener el caudal de cada una para tormentas de tiempos de recurrencia adecuados. Estos valores serán un insumo de entrada para la siguiente etapa: hidráulica.
Recursos necesarios:
- DEM de 5 metros de precisión, o mayor, para el procesamiento de la red de drenaje y delimitación de las cuencas. Debe ser representativo de la situación actual de la zona de estudio.
- Planialtimetría definitiva del ducto o locación a construir o verificar. Esto se debe a que lo mejor es que el punto de aforo de las cuencas se establece en el punto exacto de cruce entre el escurrimiento principal y la instalación a estudiar.
A continuación, una serie de imágenes a modo de ejemplo, que muestran la manera en la que se expone la información. Se presentan además todas las tablas, fórmulas y gráficos necesarios para describir todas las cuencas de aporte en su totalidad: tormentas de diseño, curvas hipsométricas e hidrogramas, entre otros.
Hidráulica
El objetivo final depende del tipo de obra a analizar.
- Instalaciones lineales (ductos): conocer el potencial erosivo de los cauces y proponer obras de mitigación (profundización del soterrado o bien diseñar una obra para controlar la erosión). Además, existe riesgo longitudinal, que se gestiona con bermas sobre la traza del ducto.
- Instalaciones concentradas (locaciones): conocer la trayectoria del escurrimiento, anticipar la posibilidad que ingresen a estas instalaciones y, en tal caso, diseñar y calcular obras que eviten esta situación.
En cada punto de cruce entre un escurrimiento y la instalación a estudiar, se determina un Punto de Riesgo Hídrico (PRH). A partir de la normativa de la SsRH, se deben clasificar los proyectos según su riesgo y a partir del resultado de esa clasificación se establecen las acciones a realizar. La clasificación se realiza analizando cada uno de los PRH; la clasificación integral para el proyecto queda definida a partir del peor de los escenarios.
Todo lo analizado en esta instancia se plasma en un informe denominado Estudio de Riesgo Hídrico (ERH). En él, además de justificar la clasificación asignada al proyecto, se describen las acciones necesarias a tomar para mitigar el riesgo encontrado.
Recursos necesarios:
- DEM de precisión. Lo aceptado por la SsRH son modelos del terreno con 2 metros de precisión como máximo, pero se recomienda utilizar precisiones del orden de los 50cm, para que los resultados sean confiables. Con ellos se realizan modelaciones hidráulicas.
Se presenta a continuación una serie de imágenes que muestran todo lo que se presentará en informes ERH producidos por el equipo.
- Se realizan visitas de campo al sitio, de manera de corroborar lo procesado en gabinete durante la etapa de hidrología y agregar nuevos escurrimientos a los informes si fuera necesario. En esta etapa se toman fotografías que muestra la situación real de los escurrimientos, así como el tipo de sedimento presente (importante a posteriori, para los cálculos de erosión).
- Se elaboran perfiles longitudinales de los cauces de cada cuenca, de manera de conocer la carga hidráulica con la que los escurrimientos llegan a los puntos de aforo.
- Para controlar la erosión longitudinal, o ‘erosión en pista’ se disponen bermas sobre la traza del ducto, separadas una distancia determinada por la pendiente entre vértices. Un esquema típico de bermas se presenta a continuación, y esto es acompañado por planos con la disposición de bermas en planta y sus coordenadas.
- Se realizan muestreos de suelo, a una profundidad de 2m, con el objetivo de conocer los estratos existentes debajo de los cauces, en particular en la zona de cruce con ductos/locaciones. Esas muestras deberán ser llevadas a laboratorios de geotecnia, donde se genera una curva granulométrica y se calcula el diámetro medio de partícula, dato clave para el posterior cálculo de erosión del PRH.
- Se generan modelos hidráulicos en todos los PRH. Según las características de cada uno, puede realizarse de manera teórica (con modelo Manning) o con software HEC RAS.
- Posterior a la modelación, con los tirantes y velocidades máximos obtenidos, se calcula la erosión en cada PRH.
- Con la erosión calculada, se determina cómo proceder para mitigar el riesgo. Una opción es soterrar el ducto en una medida mayor a la mínima, para lo cual se calcula a qué profundidad llevar el caño y se elaboran gráficos como el mostrado a continuación.
- Para los casos donde la profundidad de soterrado calculada es mayor a 3 metros, se diseña y calcula una obra de mitigación que gestione el escurrimiento de manera de que el agua erosione menos y el soterrado sea menor a la dimensión mencionada. En dichos casos, se modela nuevamente el PRH con un modelo del terreno con la obra implantada y se calcula nuevamente la erosión, de manera de garantizar el correcto funcionamiento de lo propuesto.