La relación entre impermeabilidad y densidad poblacional en áreas

La relación entre impermeabilidad y densidad poblacional en áreas urbanas:
sector norte de la ciudad de Resistencia
Clemente, María T. - Romero, Néstor E. - Broner, Sonia J. - Bianucci, Sandra P.
Depto. de Hidráulica - Facultad de Ingeniería - UNNE.
Av. Las Heras 727 - (3500) Resistencia - Chaco - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03722) 420076 int. 142
E-mail: [email protected]
ANTECEDENTES
En la modelación hidrológica de áreas urbanas, un parámetro de gran sensibilidad y de difícil cuantificación es el
porcentaje de áreas impermeables. Un aspecto que complica la tarea de estimarlo es la complejidad intrínseca de las
áreas urbanas, donde es posible encontrar varios tipos de uso en espacios muy reducidos.
Se presenta en este artículo un análisis de la relación entre la impermeabilidad y la densidad poblacional en zonas
urbanas tomando en este caso como área de estudio el Sector Norte de la ciudad de Resistencia, de manera de completar
un estudio realizado anteriormente, donde se analizó el Sector Sur de la ciudad. Se definieron 5 cuencas en función de
las lagunas o sistemas lagunares, que a su vez se subdividen en 30 subcuencas de acuerdo a los sistemas de drenaje
conformados por los distintos conductos de desagües que transportan los efluentes a las lagunas.
El Área Metropolitana del Gran Resistencia (AMGR) se sitúa en el sureste de la provincia del Chaco en la intersección
de los valles de los ríos Negro y Paraná, incluye los municipios de Resistencia, Barranqueras, Fontana y Puerto Vilelas,
con una población aproximada de 370.000 habitantes. La precipitación media anual es de 1415 mm, la frecuencia media
anual de días con precipitaciones es de 71 (serie 1925-1998) a 79 (serie 1955-1992). El AMGR se divide en dos zonas:
el Sector Norte del AMGR (SN-AMGR) y el Sector Sur (SS-AMGR), debido a que el funcionamiento de sus sistemas
de drenaje son diferentes.
EL SN-AMGR se extiende desde las vías del Ferrocarril Gral. Belgrano hasta el terraplén de defensa sobre la margen
derecha del río Negro, con un área cercana a las 2700 ha., y pendientes inferiores al 1%. La presencia de numerosas
lagunas a lo largo de toda la zona norte-noreste del SN (junto a la defensa Norte del AMGR) es la característica
predominante. La red de desagües pluviales del SN fue diseñada integrando el sistema artificial al sistema de lagunas,
las que funcionan como reservorios donde descargan los conductos y zanjas que transportan la precipitación en exceso,
para luego descargar por gravedad o por bombeo (según el equipamiento existente en cada caso y los niveles de
restitución) fuera del recinto defendido. En términos generales, estas cuencas tienen sus dimensiones, en planta,
aproximadamente del mismo orden (relación largo-ancho 1:2; valor aproximado orientativo), este hecho refleja las
menores longitudes de escurrimiento y mayores pendientes que en las cuencas del SS.
MATERIALES Y METODOS
La estimación de la impermeabilidad se realizó a través de técnicas de clasificación de imágenes satelitales y fotografías
aéreas. La clasificación de imágenes consiste en asignar o relacionar cada píxel (o grupo de ellos) a una clase definida.
Las imágenes empleadas fueron del tipo “LANDSAT TM5” en las 7 bandas, correspondientes al día 4 de mayo de
1998, y las fotografías aéreas sin restituir y en escala aproximada de 1:5000, también tomadas en ese año.
La clasificación de las imágenes se realizó utilizando las técnicas de realce espectral, vectorización de áreas “objetivo”
conocidas y clasificación automática supervisada.
El realce multiespectral fue utilizado, sobre todo, para detectar las áreas con agua y áreas con alto grado de
urbanización, en cambio, con la vectorización se procedió a la localización o delimitación manual de las lagunas
(vectores de ubicación o posición) según la definición de laguna de dominio público establecida por APA.
Finalmente, la aplicación de la clasificación supervisada pudo llevarse a cabo gracias a la existencia de las fotografías
aéreas que permitieron definir áreas de entrenamiento comunes para todas las subcuencas. Las clases adoptadas fueron:
impermeable (95% impermeabilidad), urbano de alta densidad (85-90%), urbano de media densidad (75-80%), urbano
de baja densidad (65-70%), urbano de muy baja densidad (50-60%), pasto verde (20-30%), pasto ralo (25-35%), árboles
y arbustos (10-20%), campo o tierra arada, y agua. Las superficies de lagunas se computaron como áreas impermeables,
lo que explica los altos valores de Ai obtenidos. De esta manera, para cada subcuenca, se definió el porcentaje de área
que corresponde a superficie impermeable.
La densidad de población se determinó superponiendo el trazado de las cuencas con el plano de barrios y villas de la
ciudad de Resistencia. Esto se llevó a cabo utilizando los planos de las cuencas en formato digital (bajo el programa
AutoCAD), sobre los cuales se trazó el catastro (barrios y villas). Empleando los comandos correspondientes se
midieron para cada cuenca, las áreas de las porciones de barrios o villas que están incluidos en ella. Luego se ponderó la
participación de cada uno teniendo en cuenta dichas áreas y el área total de la cuenca.
Se cuenta con una planilla oficial de resultados del censo realizado en 1991, donde figuran el número de habitantes de
cada barrio o villa, y la densidad poblacional de algunos de ellos. En este último caso, se calculó la densidad
poblacional correspondiente dividiendo el número de habitantes obtenido de la planilla por el área del asentamiento
medido sobre el plano trazado empleando el programa AutoCAD.
En una planilla se dispusieron las cuencas con los respectivos barrios que están incluidos en su área, las superficies
correspondientes, el factor de ponderación, la densidad poblacional de cada barrio y una última columna donde figura la
densidad poblacional ponderada que se considera representativa para la cuenca.
En el caso de los barrios de los municipios de Fontana y Barranqueras, donde no se poseían los datos de densidad, se
adoptaron las densidades poblacionales en relación a los valores de las zonas aledañas. El criterio seguido para adoptar
un valor de densidad para cada barrio en particular (de Barranqueras y Fontana) figuran en la planilla de cálculo de
densidades poblacionales.
DISCUSION DE RESULTADOS
En el cuadro Nº 1 se presentan algunas subcuencas a modo de ejemplo para clarificar el cálculo de las densidades
poblacionales ponderadas.
Cuadro Nº 1 - Cálculo de densidades poblacionales ponderadas por subcuencas
Subcuenca
Area (At)
[ha]
Los Lirios
211,89
Av Avalos
52,38
Calle 3
35,97
Barrio/Villa
Vargas II
Prosperidad
Vargas I
Don Rafael
Del Carmen
Los Lirios
Donovan
Gral Mitre
laguna
Micro ctro
Cortes
Piccili
Maria
Odorico
Odorico
Perrando
Cortes
Piccili
Maria
Alta
Areas Bº/Vº (Ak) Densidad Bº/Vº
Densidad Ponderada
FP = Ak/At
[ha]
[hab/ha]
[hab/ha]
11,87
31
0,0560
17,17
79
0,0810
10,80
67
0,0510
9,37
87
0,0442
6,25
64
0,0295
40
14,00
211
0,0661
23,36
49
0,1102
8,29
92
0,0391
110,78
0
0,5228
22,68
160
0,4330
7,91
44
0,1510
98
4,90
44
0,0935
16,09
55
0,3072
0,80
93
0,0153
2,79
93
0,0776
2,03
98
0,0564
6,70
44
0,1863
59
6,00
44
0,1668
16,46
55
0,4576
1,99
109
0,0553
Se graficó la relación impermeabilidad-densidad poblacional ponderada para 29 subcuencas de la ciudad de Resistencia
(gráfico Nº 1). Cabe aclarar que de las 30 subcuencas mencionadas al inicio se descartó la subcuenca Varguitas, ya que
la misma comprende sólo el área de la laguna homónima y sus alrededores, sin incluir ningún asentamiento humano.
Del análisis del mismo se puede observar que no existen subcuencas que puedan considerarse como rurales según el
criterio que define el modelo ArHymo, ya que no hay sectores con porcentaje de área impermeable inferior al 20%. El
mayor y menor valor de Ai observados son respectivamente 77% (La Liguria Oeste) y 30% (Bº Toba, Vº Odorico,
Espejo), con una mayor concentración de subcuencas dentro del intervalo de 60 a 70 % de área impermeable.
En cuanto a la densidad de población se puede establecer que los valores máximo y mínimo son 157 hab/ha y 9 hab/ha,
correspondientes a las subcuencas Wilde – Pueyrredon y Los Teros, respectivamente. Cabe aclarar que la subcuenca
Wilde-Pueyrredon se ubica dentro del casco céntrico, abarcando zonas residenciales y comerciales con un marcado
grado de urbanización; la subcuenca Los Teros se halla junto a la defensa norte, donde los barrios habitacionales son
relativamente nuevos (su desarrollo urbano era mínimo al año 1991). Un gran número de subcuencas posee densidades
en torno a los 80 hab/ha, valor considerado como medio, con impermeabilidades que cubren todo el rango observado.
Relación entre Área Impermeable y Densidad Poblacional (Resistencia)
100%
90%
80%
70%
Ai [%]
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Dp [hab/ha]
Gráfico Nº 1 - Relación entre área impermeable y densidad poblacional
CONCLUSION
La utilización de fotografías aéreas digitalizadas permite generar zonas de entrenamiento que optimizan las técnicas de
clasificación de imágenes satelitales, haciendo de ésta una herramienta muy útil para la determinación de los parámetros
empleados en los modelos hidrológicos.
Las fotografías e imágenes empleadas corresponden al año 1998 mientras que los datos censales son del año 1991,
debido a que no hay a la fecha datos de población más recientes disponibles; la brecha temporal es muy amplia para el
avance del desarrollo urbano. La falta de datos actualizados minimiza la relevancia del uso de herramientas modernas
como la clasificación de imágenes.
Actualmente, el avance de la urbanización en el sector norte se halla limitado en sentido horizontal, verificándose un
incremento en la construcción de edificios en altura, esto implica que el aumento de la densidad poblacional tenga un
nulo o escaso efecto sobre la impermeabilidad, donde se podría considerar que el valor de 70% se transforma en una
envolvente del conjunto de valores de la gráfica Área impermeable – Densidad Poblacional.
BIBLIOGRAFIA
APA-AFIN (2001) Línea de Ribera de Lagunas Ubicadas en el Sistema Hídrico del Río Negro. Resistencia, Argentina.
Bianucci, S.P. (2002) Estudio de la Calidad de los Efluentes Pluviales Urbanos. Informe de Avance. Departamento de
Hidráulica - Facultad de Ingeniería – UNNE. Resistencia, Argentina.
INDEC (1993) Censo Nacional de Población Viviendas 1991. Ministerio de Economía de la Nación. Buenos Aires,
Argentina.
SUPCE-AFIN (1999) Plan de Manejo Pluvial para la Cuenca Inferior del Río Negro dentro del Área Metropolitana del
Gran Resistencia Etapa II. Resistencia, Argentina.