21 dic 2012

Aplicación de un SIG para estimar el riesgo de avenidas en barrancos de la isla de Tenerife

Introducción.
La isla de Tenerife en el archipiélago canario, cuenta con una extensa red de cauces de barrancos de longitud individual muy corta, pero que agrupada supera los 5.800 km. En su superficie convive una población cuya densidad es mayor de 1.000 hab/km2, la cual ocupa cuencas y cauces de gran pendiente en donde el agua de lluvias torrenciales, puede alcanzar una fuerte velocidad y generar daños asociados en la superficie que se inunda a los márgenes de los cauces de los barrancos.

Considerando que una avenida es el aumento inusual del caudal de agua, debemos señalar que en los barrancos esto constituye un problema complejo, debido a que en Tenerife la climatología está asociada a los vientos alisios y empeora como consecuencia del cambio climático, llegando a registrarse años muy secos seguidos de años muy lluviosos. Por ejemplo el otoño de este año 2012, ha superado ampliamente la  precipitación registrada en el mismo período del año pasado (ver comparativa con datos de la AEMET) y se ha caracterizado por presentar eventos de lluvias fuertes que han llegado a ser localmente tormentosos, provocando diversas incidencias en barrancos por desbordamientos y desprendimientos. 

En el municipio tinerfeño del Puerto de la Cruz, cuyo caso se analiza en este artículo, los avisos de alerta por parte de la Dirección General de Seguridad y Emergencias del gobierno autonómico han recomendado a la población "evitar aparcar vehículos en los cauces de los barrancos", algo que es cotidiano y debe haber un cambio de actitud, ya que uno de los principales riesgos no es la lluvia que caiga sobre el municipio sino las precipitaciones en la cumbre que luego baja por los barrancos hacia la costa, con las consecuentes pérdidas materiales (Morales, A. 2012).

A continuación se desarrolla la idea de un sistema de información geográfica SIG) para estimar el riesgo de avenidas producidas por el Barranco de Araujo en el municipio del Puerto de la Cruz.

Objetivo general.
Desarrollar un método de cálculo de avenidas para caracterizar el proceso que relaciona en la geometría del cauce del barranco de araujo, la altura y el ancho de la sección transversal.

Metodología.
A diferencia de los ríos, en los barrancos el flujo de agua no es permanente y por otra parte, en Tenerife los barrancos se corresponden con pequeñas cuencas hidrográficas que no cuentan con estaciones de aforo. En este sentido el caudal máximo que circulará por el Barranco de Araujo, en caso de avenidas, se debe estimar por un método que tome en cuenta dicha condición, además de valorar parámetros físicos de la cuenca como por ejemplo la pendiente media (Horcajada, T. et. al. 2000).

Por tanto, el procedimiento que se propone consiste en desarrollar cinco fases en las cuales se emplea como soporte informático, el software ArcGis con licencia ArcInfo. Dichas fases se enuncian a continuación:
1. Obtención de la cuenca hidrográfica.
2. Obtención de lluvias máximas.
3. Obtención de la ocupación del suelo.
4. Obtención de curvas de nivel y mapa de pendientes.
5. Estimación de avenidas. En este fase se precisa desarrollar los siguientes cálculos:
     - Secciones transversales en el cauce
     - Cálculo del coeficiente de escurrimiento
     - Cálculo del coeficiente de uniformidad y del caudal máximo(*)
     - Determinación de los perfiles transversales en las secciones
     - Determinación del caudal acumulado y la anchura de inundación
     - Determinación del área inundable
     - Mapa de estimación del riesgo de avenidas

(*) El cálculo del caudal máximo es muy importante para conseguir el objetivo de nuestra propuesta, más aún, considerando el hecho de que la cuenca del barranco es pequeña (4,61 km2), la longitud del cauce es corta (9,6 km), el flujo de agua es discontinuo y la pendiente media supera el 20%. Por tal motivo se aplicó el método "cálculo hidrometeorológico de caudales máximos en pequeñas cuencas naturales" propuesto por Témez y citado por Horcajada, T. et. al. (2000).

Resultados.
De producirse lluvias máximas con un período de retorno de 500 años, una zona con extensión mayor a 3 hectáreas y ubicada al noreste de la ciudad del Puerto de la Cruz, sería afectada por la inundación. Esto se denomina zona inundable excepcional, para lo cual se requiere que discurra por el cauce del barranco, un caudal superior a 1.400 m3/s; en tal caso sería afectada un área residencial, una parte de la carretera TF-31 y algunas zonas agrícolas.

Por otra parte, lluvias máximas frecuentes cuyo período de retorno es inferior a 50 años, tendrían también un impacto aunque menor, llegando a afectar una superficie superior al cuarto de hectárea. En este caso, el caudal que debe discurrir supera los 800 m3/s, inundando una parte de la carretera TF-31 y zonas agrícolas, lo cual se ha denominado zona inundable frecuente.

Se ha elaborado un visor online para mostrar las zonas inundables, haga clic aquí:
Con estos resultados solo se pretende la toma de conciencia ante una problemática que se manifiesta en la ocupación del territorio de una cuenca para la construcción de edificaciones-carreteras y asentamiento de población, lo que a su vez puede ser afectado por inundaciones.

Bibliografía.
Francisco-Bethencourt, D. 2012. Estimación del riesgo de avenidas en el municipio del Puerto de la Cruz. Caso de estudio: Barranco de Araujo. Memoria. 14 p. pdf.
Horcajada, T.; M. Simancas y P. Dorta. 2000. La constatación y validación de los mapas de riesgo de avenidas en pequeñas cuencas hidrográficas mediante sistemas de información geográfica. Boletín de la A.G.E. 30, 135-154.
Morales, A. 2012. Las fuertes lluvias dejan inundaciones, derrumbes y cortes de vías en el Norte. ElDia.es. 08/11/12. pdf.