URBANIZACIÓN E IMPACTO HIDROLÓGICO EN UNA CUENCA DE ALTA PENDIENTE DEL CENTRO DE MISIONES D. Tomás Rodríguez 1 2, Hugo O. Reinert 1, Alejandro R. Ruberto.

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1 URBANIZACIÓN E IMPACTO HIDROLÓGICO EN UNA CUENCA DE ALTA PENDIENTE DEL CENTRO DE MISIONES D. Tomás Rodríguez 1 2, Hugo O. Reinert 1, Alejandro R. Ruberto 3, Marcelo J. M. Gómez 3, Eugenio A. Berger 4 1 Departamento de Ingeniería Civil, FI-UNaM, 2 Becario CONICET, 3 Grupo de Investigación del Departamento de Hidráulica, FI-UNNE, 4 Alumno de grado de Ingeniería Civil, FI-UNaM Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Misiones Juan Manuel de Rosas 325. Oberá (3360). Misiones. Argentina. Telefax: +54 (3755) 422170 Correo-e: rodriguezdt@fio.unam.edu.ar XXIVº Congreso Nacional del Agua San Juan 14 al 18 de octubre de 2013

2 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. INTRODUCCIÓN Oberá, ciudad mediterránea, se ubica sobre la línea de altas cumbres de la Sierra Central de Misiones, de región boscosa, grandes ondulaciones; atravesada por el parte - aguas de las cuencas de los ríos Paraná y Uruguay. Siguiendo la tendencia mundial y nacional, evidencian un continuo crecimiento de poblaciones urbanas y migración de las colonias hacia los centros de servicios de las ciudades más importantes, siendo Oberá la segunda ciudad en importancia de Misiones. Figura 1. Ubicación geográfica de Oberá.

3 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 Huk y Mercanti (1999) caracterizaron los caudales superficiales generados en cuencas urbanas de Posadas, concluyendo en 38% el aumento del caudal pico a 0 años. Ruberto et al. (2011) analizaron la variación temporal y espacial de la impermeabilidad de una micro cuenca en la ciudad de Resistencia. Concluyendo que entre 1972 y 2011 el aumento de la impermeabilización fue 13% cada 10 años. Estudiar la variabilidad temporal de los cambios de usos del suelo de una cuenca piloto. Utilizar un modelo de respuesta hidrológica en una micro cuenca urbana de Oberá, Misiones, para conocer el impacto hidrológico de la urbanización en una región de altas pendientes e intensas precipitaciones. ANTECEDENTES REGIONALES Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. OBJETIVOS

4 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 La cuenca en estudio, Beltrame, tenía tres escenarios de usos y ocupación entre los años 1900 y 2012 que fueron reconstituídos. El primero, escenario original, constituido íntegramente por selva paranaense, antes de la fundación de Oberá. El segundo con los primeros vestigios de urbanización correspondiente a 1962. Y un escenario actualizado a 2012. Se utilizó el modelo ArHymo V2.0 (Maza et al., 1996) particularmente a rutina URBHIDRO para cuencas urbanas, donde cada superficie permeable e impermeable genera un hidrograma unitario como embalse lineal (Chow et. al. 1994) según: S.k = Q Distinguiendo superficies impermeables directa e indirectamente conectadas en dicho tipo de cuencas. METODOLOGÍA Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A.

5 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 METODOLOGÍA Escenario próximo al estado original - año 1900 El trazado del área de aporte fue determinado con la topografía de la misma, obteniendo un área de 7,75ha. La cuenca se presentaba como selva misionera, con seis estratos de poblaciones arbóreas, renovales, arbustos y herbáceas. Figuras. Curvas de nivel cuenca Beltrame original. Estratos de la selva misionera. N Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A.

6 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 METODOLOGÍA Escenario de 1962 N Figura. Usos del suelo en la cuenca Beltrame escenario año 1962. En 1962 la actual avenida era ruta de tierra, funcionaba como divisoria de aguas y concentraba los excesos de precipitación. Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. La existencia de la ruta en el área de aporte fue modificada y fue de 9,77ha, 26% mas que la original. Las únicas superficies impermeables eran techos de viviendas, indirectamente conectadas al sistema de desagües pluviales y representaban 0,69%.

7 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 METODOLOGÍA Escenario correspondiente a 2012 La ex Ruta Nacional 14 es hoy una avenida ancha de pavimento flexible, con viviendas de uso residencial y la mayoría con uso de locales comerciales. Las manzanas linderas a la avenida presentan una densificación mayor, con edificios de uno a tres niveles, grandes superficie de techos y pisos impermeabilizados. Los lotes de las manzanas más alejadas de la avenida contienen, en su mayoría, residencias de clase media, con patios con césped y árboles de mediana magnitud. El área de la cuenca Beltrame en 2012 es de 10,38ha y representa aumento de 6,24% referido al área del año 1962 y 33,9% comparado con la cuenca original. Con de 62% de área impermeable y 44% de la superficie total de áreas directamente conectadas. Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. Figura. Cuenca Beltrame (mayo 2010, fuente: Google earth).

8 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 METODOLOGÍA Tormenta simulada Para comparar la respuesta hidrológica de distintos escenarios se utilizó una tormenta de dos años de recurrencia y duración 30 minutos, con 28,9mm precipitados e intensidad máxima de 99mm/h. Se utilizaron las curvas IDF de Cerro Azul, Misiones. Para el diseño del hietograma se utilizó el método de bloques alternos. Figura. Distribución e hietograma de la tormenta de diseño. Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A.

9 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 RESULTADOS Para las tres modelaciones se utilizó un coeficiente de embalse lineal para zonas impermeables de 0,08min y para zonas permeables de 4,8min. Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. Tabla. Comparación de resultados para una tormenta de diseño para 2 años de recurrencia y 30 minutos de duración.

10 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 RESULTADOS Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. Figura. Escenario 1900 Qp=0,029m 3 /s-tp=1,17h-Vol.=147m 3 Figura. Escenario 1962 Qp=0,407m 3 /s-tp=0,57h-Vol.=694m 3 Figura. Escenario 2012 Qp=1,250m 3 /s-tp=0,43h-Vol.=2.232m 3

11 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 RESULTADOS Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A. Figura. Relación caudal – impermeabilidad. Figura. Variación temporal de la impermeabilidad.

12 Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 CONCLUSIONES El año 1962 tenía grado de impermeabilización de 40,1%, luego con la cuenca totalmente antropizada se ha generado un caudal máximo 1.303% mayor al original. Para 2012, el grado de impermeabilización es de 63,5% y 45% del total de la superficie está directamente conectada al sistema de desagüe pluviales. Esta situación ha generado un caudal máximo 4.210% mayor al original del año 1900 y el volumen de escurrimiento directo aumentó 1.415%. En los hidrogramas se observa como el de 1900 presenta atenuación del caudal pico y en los correspondientes a 1962 y 2012 mayor caudal pico y menor tiempo al pico. El crecimiento medio de la impermeabilidad, a lo largo de ciento trece años, fue de 5,62% cada diez años en forma sostenida. Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A.

13 ¡MUCHAS GRACIAS! Congreso Nacional del Agua 2013, San Juan, 14 al 18 de Octubre de 2013 Urbanización e impacto hidrológico de una cuenca de alta pendiente del centro de Misiones Rodriguez D. T., Reinert H. O., Ruberto A. R., Gomez M. J. M., Berger E. A.