Geomorfología y alerta temprana en la

Geomorfología y alerta temprana en la prevención de crecientes
repentinas. Comunas del río Anizacate. Córdoba
Selene González².³, Osvaldo Barbeito¹.², Pedro Contreras² y Silvio Ambrosino¹.².
¹ CONICET, ² INA-CIRSA, ³ Subsecretaría de Recursos Hídricos Provincia de Córdoba.
E-mail: [email protected]
RESUMEN: En las Sierras de la Provincia de Córdoba las crecientes repentinas de magnitud, regidas por las
condiciones del medio físico, constituyen la amenaza natural más significativa. Históricamente numerosas
poblaciones fueron afectadas por crecientes de magnitud, tomando desprevenidos a los Organismos de
Defensa Civil y a los pobladores en general. No obstante las particularidades geomorfológicas de los valles
fluviales evidentes en imágenes satelitales y fotografías aéreas, en todos los casos indicaban con claridad el
alcance y dinámica de las inundaciones y procesos fluviales asociados, hecho a la vez corroborado con datos
históricos. En consideración a esto y a partir de la instalación de un Sistema de Alerta de Crecidas (SAC) de
alerta temprana de carácter telemétrico; mediante Convenio entre la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la
Provincia de Córdoba y el Instituto Nacional del Agua (INA-CIRSA), se implemento un nuevo servicio: el
Sistema de Alerta Temprana de lluvias (ATLL) integrando información geomorfológica e hidrológica.
Mediante la evaluación de las distintas unidades y elementos hidrogeomorfológicos que conforman el valle
fluvial, se realiza una correlación de estas con los niveles de alerta hidrológico establecidos por el Sistema
Telemétrico.
OBJETIVO
Evaluar mediante la aplicación del criterio geomorfológico, la dinámica y alcance de inundaciones
repentinas ordinarias y extremas y procesos fluviales asociados y establecer una correlación con umbrales de
alerta brindados por el Servicio de Alerta de Crecidas (SAC) con el propósito primordial de implementar
acciones de prevención.
METODOLOGÍA
Mediante la aplicación del criterio geomorfológico y el empleo de las técnicas de la fotointerpretación y
teledetección, se efectúa un reconocimiento, análisis y evaluación del ámbito fluvial considerando las
unidades y elementos hidrogeomorfológicos que lo componen y de los procesos fluviales asociados, en
forma de erosión de márgenes, estrangulamientos, desbordes etc., considerando situaciones de amenaza
actuales y potenciales.
La información se obtiene mediante análisis de imágenes satelitales y fotografías aéreas de distintas escalas y
fechas para la evaluación de la tendencia evolutiva fluvial y amenazas asociadas.
A partir de la información obtenida se realiza cartografía de riesgo indicativa de unidades con actividad
hidrogeomorfológica y morfodinámica ante crecidas ordinarias y extremas, realizando una correlación con
los umbrales de Alerta niveles establecidos por el Servicio de Alerta de Crecidas (SAC).
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA
Geomorfología: vertiente oriental del lineamiento orográfico de las Cumbres de Achala a una altitud
promedio superior a los 2.000msnm y en el piedemonte, hasta la confluencia con el río Los Molinos.
Conjuntamente con la cuenca del río Los Molinos, conforma las nacientes del sistema hidrológico de la
cuenca del río Xanaes o Segundo de carácter endorreico con nivel de base en la laguna de Mar Chiquita.
Cuenca de recepción: subcuencas de los ríos de La Suela y San José, abarcando el conjunto una superficie de
516km2. El sistema de drenaje dendrítico con fuerte control estructural por efecto de fallas, fracturas y
diaclasas y alta densidad (3,5 ríos/km2). Pendiente longitudinal del orden de 1,92%, orden 6 de
jerarquización (indice de Strahler, 1997) índice de Gravelius o de compacidad de 1,43. (Quintana Salvat, F. y
0. Barbeito.1990).
Geología: basamento cristalino antiguo netamente dominante (Precámbrico-eopaleozoico), con alternancia
de rocas metamórficas e ígneas que soportan suelos residuales someros y discontinuos con respecto a la roca
desnuda.
Relieve: accidentado a fuerte por el efecto de la tectónica, con frecuentes escarpes y quebradas de laderas
empinadas por el efecto de fallas y fracturas.
Vegetación: bosque xerófilo de tipo matorral y arbolado semidesértico distribuida según tres pisos
condicionados por la altitud y la orientación geográfica (Luti, R. 1979): el piso del monte serrano desde los
600 a 1300msnm, el piso del arbustal o romerillal desde los 1300 a 1700 msnm y el piso de los bosquecillos
y pastizales de altura, por encima de dicha altitud hasta los máximos niveles (más de 2.000msnm). Grado
irremedio de protección hidrológica.
Clima: el clima predominante en la superficie de la cuenca se puede clasificar como de tipo mediterráneo con
variaciones puntuales dependientes de los aspectos geomorfológicos, en donde el relieve es el factor que
rige las condiciones hídricas y su variación estacional (Capitanelli 1979). Por influencia de las condiciones
orográficas, se encuadra dentro del dominio semi-húmedo con tendencia al semi-seco, con invierno y sin
verano térmico.
Cartografía línea de base de la cuenca
La evaluación de las distintas unidades y elementos hidrogeomorfológicos que conforman el valle fluvial, se
realizó mediante estudio de una línea de base de conocimiento del terreno-relieve de las zonas de la cuenca
donde posiblemente se vayan a instalar las estaciones. La línea de base está conformada por una serie de
cartografías temáticas de la cuenca del río, que comprende un modelo digital del terreno, curvas de nivel,
delimitación de subcuencas dentro de la cuenca del río Anizacate, la delimitación del cuenca del río
Anizacate, un block-diagrama en 3D de la cuenca en un nivel regional (Figs. 1 al 5).
Figura 1- Cuenca del río Anizacate, Córdoba.
Figura 2.- Delimitación de subcuencas del río Anizacate, Córdoba.
Figura 3.- Modelo digital de terreno, recorte con inclusión de cuenca del río Anizacate
Figura 4.- Block-diagrama en 3D, de la cuenca del río Anizacate, Córdoba.
Figura 5.- Modelo de elevación de terreno, de la zona que comprende la cuenca del río Anizacate.
Clases geomorfológicas
Definidas por la energía y distribución de las pendientes naturales, la litología –suelos y vegetación natural
(Barbeito, O. y S. Ambrosino. 1995). (Fig 6)
Tabla 1.- Clases geomorfológicas
CLASE 1. Rocas ígneas masivas (granito, granodiorita y tonalita) con elevado porcentaje de rocosidad
superior al 50% con cubiertas de suelos muy discontinua y somera. Relieve fuerte, a muy fuerteescarpado. Vegetación herbácea discontinua.
CLASE 2. Rocas metamórficas de esquistosidad variable (esquitos y micacitas), con rocosidad no superior
al 20%. Suelos someros y pendientes medias superiores al 35%. Relieve fuerte a muy fuerte - escarpado.
Vegetación arbustal – pastizal y localmente monte denso.
CLASE 3. Rocas ígneas masivas (granito, granodiorita y tonalita) con rocosidad entre 30 a 50%. Suelos
discontinuos y someros y pendientes medias entre 12% y 20% (relieve accidentado). Vegetación herbácea
discontinua.
CLASE 4. Rocas metamórficas masivas (migmatitas) con rocosidad no superior al 25%. Relieve
accidentado (12% y 20%). Vegetación pastizal – arbustal y monte abierto.
CLASE 5. Rocas metamórficas de esquistosidad variable (esquistos y micacitas), con rocosidad no
superior al 20%. Relieve accidentado (12% y 20%). Vegetación de monte de densidad media y sustrato de
arbustal-pastizal.
CLASE 6. Sedimentos modernos no-consolidados (limos-arenosos a conglomerádicos), sin rocosidad.
Relieve mediano (3 % - 7%). Vegetación de pastizal - abierto y/o cultivos de secano.
Figura 6.- Carta esquemática geomorfológica
RESULTADOS
Del análisis de la distribución de las clases geomorfológicas (Fig.7), se evidencia que la alta cuenca de
recepción del sistema hidrográfico, en un 40% de su área, se compone de la Clase 1, definida por la máxima
rocosidad e inclinación, en donde el escurrimiento es excesivo y rápido, debido a la baja permeabilidad del
sustrato geológico. El resto de Clase 3, si bien acusa una disminución en la energía media del relieve,
mantiene la condición de escurrimiento excesivo.
La cuenca media se compone en su totalidad de Clase 4 y la baja en gran parte, por Clase 5, ambas con
participación significativa en las crecientes repentinas debido a la inclinación y naturaleza de los terrenos,
correspondiendo el resto, a Clase 6, de menor participación. La Clase 2, definida por la litología e
inclinación de la vertiente occidental de la Sierra Chica, si bien presenta muy fuerte tendencia a las
crecientes repentinas tiene en el conjunto baja incidencia debido a la menor extensión que abarca y el bajo
potencial hidrológico del sistema de drenaje (cursos temporarios de 2° orden).
Figura 7.- Análisis de distribución de clases
La conjunción de las clases geomorfológicas y los parámetros morfométricos, sumado a la ocurrencia de
lluvias intensas favorecidas por el efecto orográfico (altitud y orientación de las cumbres de Achala),
predisponen a la cuenca a una fuerte tendencia a la generación de crecientes repentinas de magnitud.
Condiciones hidrogeomorfológicas del valle fluvial y su relación con la dinámica y alcance de las
crecientes repentinas y procesos asociados
Desde la salida del macizo de la sierra en un recorrido de 7 km, el río Anizacate adopta un diseño
fuertemente controlado por la estructura geológica (fallas y fracturas), lo que se evidencia en la abundancia
de trazos rectos en su recorrido y en frecuentes afloramientos del sustrato cristalino en el fondo y márgenes
del lecho. En este tramo la suficiente pendiente del curso (0,44 %), determina el predominio del arrastre
sobre la deposición, lo que se evidencia en el escaso desarrollo de los planos aluviales y la inexistencia de un
típico lecho de inundación aluvional.
Aguas abajo en el tramo considerado en el estudio, el río acusa un importante cambio en la pendiente (0,16
%) y en las características del entorno geológico. El curso pierde el control estructural del tramo anterior y
evoluciona sobre los propios sedimentos aluvionales (gravas, arenas y limos arenosos), adoptando por
sectores diseño de escurrimiento meandriforme, que significa un cierto equilibrio entre la carga y el
transporte y un aumento en el desarrollo lateral del valle fluvial por erosión de márgenes. El lecho ordinario
alcanza un ancho medio del orden de los 250m de amplitud y la planicie aluvial el orden de los 600m.
En este ambiente por efecto de cambios climáticos y/o geotectónicos, el valle
presenta tres niveles
principales de terrazas fluviales: el nivel superior antiguo (T1), el nivel medio (T2) y el nivel inferior
reciente (T3), que incluye un subnivel en formación en la actualidad (T31).
La posición topográfica y localización de estos niveles condiciona la dinámica y alcance de las inundaciones
ordinarias y extremas y los procesos fluviales asociados (Barbeito, O.; C. Beltramone y S. Ambrosino.
2000).
El nivel superior antiguo (T1) y el nivel medio (T2), no son afectados por inundaciones, pero sí por intensa
erosión de márgenes asociada al diseño meandriforme, cuando ofician de margen al lecho ordinario.
El nivel inferior de terraza constituye el ámbito fluvial activo, comportándose el subnivel reciente del nivel
inferior, como lecho de inundación periódico, ante la ocurrencia de crecidas ordinarias, y la totalidad de
dicho nivel, como lecho de inundación episódico, ante la ocurrencia de crecidas excepcionales. (Fig. 9)
Ante esta situación las comunas de Costa Azul y Dique Chico enfrentan en la situación evolutiva actual, el
mayor grado de amenaza. Inmediatamente aguas arriba de ambas, el curso describía meandros acusados
estrangulados ante la ocurrencia de una crecida de magnitud en el verano de 1992, lo que dio lugar a cambios
sustanciales en la dinámica fluvial y los riesgos asociados, en particular ante crecidas extremas (inundación y
erosión de márgenes)
El análisis temporal empleando fotogramas del año 1970 e imagen satelital actual, indica en ambas márgenes
una significativa tendencia evolutiva del proceso que implica una progresiva ampliación de valle.
Estaciones de medición de niveles de alerta temprana de lluvias
 Medición de precipitación en sección El Condorito, Parque Nacional El Condorito, Pampa de
Achala. Código N° 3000.
 Medición de precipitación en puerto Las Calles, Pampa de Achala. Código N° 3700.
 Medición de precipitación en puerto Paso de las Piedras, Pampa de Achala. Código N° 2600.
 Medición de precipitación y nivel de río, en Las Vertientes, río San Clemente. Código N° 3200.
 Medición de nivel de río en La Suela, río de la Suela. Código N° 2800
 Medición de precipitación y nivel de río en COSAG, río Anizacate. Código N° 3800.
 Medición de precipitación y nivel de río en Anizacate, río Anizacate. Código N° 1600.
 Medición de precipitación y estación repetidora en Santa Ana, Código N° 3300.
Figura. 8 Ubicación de estaciones en la cuenca
Tabla 2. Correlación entre las unidades de amenaza y los niveles de alerta
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La cuenca del río Anizacate presenta por condición natural, una fuerte tendencia a la generación de
crecientes repentinas en respuesta a las características del medio físico. La alta predominancia de rocas
cristalinas poco permeables, conjuntamente con la fuerte energía del relieve, el moderado grado de
protección hidrológica que ofrece la vegetación natural y la ocurrencia de tormentas intensas por efecto
orográfico, constituyen factores concurrentes.
Esto significa que en la cuenca, crecientes repentinas severas han ocurrido en el pasado, ocurren en el
presente y ocurrirán en el futuro. Esto es manifiesto en las condiciones hidrogeomorfológicas del valle
fluvial y se corrobora plenamente con información histórica.
El valle fluvial en el tramo estudiado, presenta características hidrogeomorfológicas que definen un
importante grado inestabilidad fluvial ante la ocurrencia de crecientes repentinas por inundabilidad e intensa
erosión de márgenes.
Ante esta situación sectores urbanos y periurbanos de las comunas de Costa Azul y Dique Chico, enfrentan
un grado de amenaza considerable ante crecida ordinaria y severa ante la ocurrencia de crecidas extremas o
históricas.
Ambas comunas se localizan inmediatamente aguas abajo de meandros recientemente estrangulados (crecida
1992), lo que determinó un importante cambio en la dinámica fluvial por acortamiento de recorrido y cambio
de pendiente del curso.
Si bien para la planificación territorial y las restricciones finales de uso del territorio, deben ser
implementadas mediante estudios más específicos, frente a la cierta probabilidad de la ocurrencia de eventos
extremos, la información obtenida cubre enteramente la etapa de la prevención, posibilitando la evacuación
anticipada y segura de la población.
Figura 9.- Fotocarta Geomorfológica Río Anizacate
REFERENCIAS
Barbeito, O. y S. Ambrosino. 1995. “Aplicación de los estudios fotogeológicos y fotogeomorfológicos para la detección
y prevención de las inundaciones. Municipios de las Sierras de Córdoba.” Actas de la Primera Reunión Nacional de
Geología Ambiental y Ordenación del Territorio. Universidad Nacional de Río Cuarto.
Barbeito, O.; Beltramone, C; Ambrosino, S. 2000. “La geomorfología en la predicción de inundaciones extremas
frente al cambio climático global”. Actas del XVIII Congreso Nacional del Agua, Termas de Río Hondo, Santiago
del Estero.
Barbeito, O.; Ambrosino, S. 1993 “Utilidad de los estudios Fotogeológicos y fotogeomorfológicos para la Detección y
Prevención de las Inundaciones. Pub: Revista de Fotointerpretación. Año 1. N 2. Vol.II. 7 pg. 1 carta
Lutti, R. 1979. Geografía Física de Córdoba. Capítulo Vegetación. Ed. Bol at. Bs. As.
Quintana Salvat, F. y O. Barbeito. 1990. "Diagnóstico integral de la erosión en la cuenca alta del río Anizacate". Pub:
Boletín de la Asociación Geológica de Córdoba. Tomo X. 1989. Pág. 643-657.
SEGEMAR. 1999 Carta Geológica Córdoba. Escala 1:250.000. Programa Nacional de Cartas Geológicas. SEGEMAR.
Instituto de Geología y Recursos Minerales 1999.