I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES S U UR RB BA AN NA AS S E EN N A AR RG GE EN NT TI IN NA A J Ju ua an n C Ca ar rl lo os s B Be er rt to on ni i O Or rg ga an ni iz za ad do or r A Au ut to or re es s: : S Si il lv vi io o A Am mb br ro os si in no o O Os sv va al ld do o B Ba ar rb be ei it to o J Ju ua an n C Ca ar rl lo os s B Be er rt to on ni i A Al lb be er rt to o D Da an ni ie el le e J Jo or rg ge e A Ad do ol lf fo o M Ma az za a C Ca ar rl lo os s U Ub ba al ld do o P Pa ao ol li i J Ju ua an n J Jo os s S Se er rr ra a 2004 -2- 2004 Copyright by the authors. Primera edicin: 1.000 ejemplares Diseo de la portada:Sr. Alejandro Barbeito. Estudio Trptico, Villa Carlos Paz, Argentina. Jorge Newbery422. Tel.: (03541) 156-17726 E-mail: triptico@dcc.com.ar Apoyo: Global Water Partnership, GWP-SAMTAC.Programa Asociado de Gestion de Crecidas. America del Sur. Proyecto:Mejoramiento de las Prcticas de Gestin de Crecidas en Sudamrica Universidad Nacional de Crdoba. Secretara de Ciencia y Tcnica, SECyT Comit Permanente de los Congresos Nacionales del Agua, Argentina. Red Argentina de Capacitacin y Fortalecimiento de la Gestin Integrada de los Recursos Hdricos, Arg CAP-NET. Queda hecho el depsito que marca la ley 11.723 Impreso en Argentina. Print in Argentina. I.S.B.N.: Inundaciones urbanas en Argentina/ organizado por Juan Carlos Bertoni Crdoba. Argentina. 1. Hidrologa.2. Drenaje Urbano.3. Inundaciones.4. Urbanizacin Crdoba, Argentina, febrero de 2004. -3- AUTORES (por orden alfabtico) Silvio Ambrosino Profesional del Centro de Investigaciones Hdricas de la Regin Semirida, CIRSA. Instituto Nacional del Agua, INA. Crdoba, Argentina silvioambrosino@hotmail.com Osvaldo Barbeito Profesional del Centro de Investigaciones Hdricas de la Regin Semirida, CIRSA. Instituto Nacional del Agua, INA. Crdoba, Argentina coyabarbeito@arnet.com.ar Juan Carlos Bertoni Profesor titular de la Facultad de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales. Universidad Nacional de Crdoba, UNC. Investigador Asociado al Instituto Nacional del Agua, INA. Argentina. jcbertoni@com.uncor.edu Alberto Daniele Director de Direccin General de Hidrulica y Saneamiento. Municipalidad de Rosario, Argentina. adaniele@rosario.gov.ar Jorge Adolfo Maza Profesor de la Universidad Tecnolgica Nacional Regional Mendoza Director del Centro Regional Andino, CRA. Instituto Nacional del Agua, INA. Argentina. mazaja@ina.gov.ar Carlos Ubaldo Paoli Profesor titular de la Facultad de Ingeniera y Ciencias Hdricas, FICH. Director del Centro Regional Litoral, CRL. Instituto Nacional del Agua, INA. Argentina cpaoli@ina.gov.ar Juan Jos Serra Profesor adjunto de la Facultad de Ingeniera. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Trelew. jserra@satlink.com -4- C CO OL LA AB BO OR RA AD DO OR RE ES S (por orden alfabtico) Nstor Campana Profesor Adjunto. Universidade Federal de Brasilia, Brasil. mnestor@unb.br Pierre Chevallier Directeur de Recherches. Institut de Recherche pour le Developpement, IRD. Maison des Sciences de l'Eau. CNRS-IRD-Universit Montpellier II, Francepierre.chevallier@mpl.ird.fr -5- PRESENTACION EstelibroseinicicomopartedelastareasrealizadasenelPrograma AsociadodeGestindeCrecidasdesarrolladoenSudamricaporla OrganizacinMeteorolgicaMundial(OMM)ylaGlobalWater Partnership(GWP)-SAMTAC.Elmismodescribelosprincipales aspectosrelativosalprocesodeurbanizacin,laevolucindeldrenaje urbanoylaproblemticadelasinundacionesenreasurbanasdela Argentina.Losautoresdesarrollansusactividadesendistintasregiones delpas,hechoqueleotorgaaltextoelenrequicimientoderivadodeladescripcinyelanlisisdelasdiferentesproblemticasquepresentala Argentina. El material presentado incluye el anlisis de una serie de casos destacados relativos ainundaciones ocurridas en los ltimos aos en reas urbanas de la regin Litoral, la regin Pampeana, el valle inferior del ro Chubut y las regiones Andina y Serrana.Finalmente, el libro sintetiza una evaluacin general de esta problemtica enelpasypresentarecomendacionestantoparaminimizarlos problemasactualescomoparaevitaraquellosqueprobablemente ocurrirn en el futuro. -6- -7- AGRADECIMIENTOS Enlaelaboracindeestelibrohancolaboradodiversaspersonas.El organizadoragradecealosIngs.FernandoMiatello,JorgeEstvezy JavierArgelloporsuaportesobreantecedenteshistricosrelativosal drenaje urbano de las ciudades de Buenos Aires y Crdoba.Delmismomodo,agradecealLic.GabrielCaamaoNelliyalaGel.Clarita Dasso por la cesin de datos referidos a intensidades mximas de lluvias intensas correspondientes a localidades de Crdoba. Por su parte, agradecetambinalosIngs.AlejandraToya,BeatrizOliveraeIsaac Rahmane,porfacilitarelmaterialtcnicoreferido acuencosderetardo de la ciudad de Crdoba.Un agradecimiento especial es dirigido a los Ings. Maximiliano Vettorazzi yJuanPabloBrardaquienes,alolargodelosdosaosdetrabajoque demandellibro,compilaronyorganizaronconsumapaciencialas figuras y parte del documento que constituye el texto.El organizador tambin agradece al Ing. Gustavo Peuser(h), quien revis losborradoresfinales.Finalmente,agradeceatodosaquellosquienes hicieron posible laimpresin de este libro, en particular, al Prof. Carlos E. M. Tucci (IPH/UFRGS, Brasil y GWP-SAMTAC), al Dr. MiguelA. Solans (CEPAL/ONU), al Dr. Armando Bertranou (Arg-CAPNET) y a la Lic. Mara Elena Zuiga (GWP-SAMTAC). -8- -9- I IN ND DI IC CE E G GE EN NE ER RA AL L CAPITULO 1........................................................................................... 13 I IN NT TR RO OD DU UC CC CI IO ON N G GE EN NE ER RA AL L Juan Carlos Bertoni y Jorge Adolfo Maza 1.1 - Introduccin................................................................................................................... 13 1.2 - Tratamiento tpico del problema de las inundaciones urbanas............................. 13 1.3 - Urbanizacin, impacto hidrolgico e inundaciones urbanas................................. 15 1.4 - Tipos de inundaciones y subsistemas urbano .......................................................... 18 1.4.1 - Tipo de inundaciones y recurrencias.................................................................. 18 1.4.2 - Subsistemas del drenaje urbano.......................................................................... 19 1.5 - Necesidad de un cambio de visin............................................................................. 19 CAPITULO 2........................................................................................... 23 R RA AS SG GO OS S F FI IS SI IC CO OS S C CA AR RA AC CT TE ER RI IS ST TI IC CO OS S D DE E A AR RG GE EN NT TI IN NA A Juan Carlos Bertoni 2.1 - Aspectos fsicos generales............................................................................................ 23 2.2 - Aspectos hidrogrficos................................................................................................. 30 2.3 - Caractersticas de las precipitaciones intensas.......................................................... 32 2.3.1 - Introduccin........................................................................................................... 32 2.3.2 - Revisin de mtodos para la estimacin de curvas i-d-f ................................ 33 2.3.3 - Comparacin del desempeo de los mtodos de Rhle y Devoto............... 38 CAPITULO 3........................................................................................... 43 U UR RB BA AN NI IZ ZA AC CI I N N Y Y D DR RE EN NA AJ JE E U UR RB BA AN NO O E EN N A AR RG GE EN NT TI IN NA A Juan Carlos Bertoni 3.1 - El proceso de urbanizacin en el mundo ................................................................. 43 3.2 - Diferencias en la urbanizacin entre los pases industrializados y el resto del mundo .............................................................................................................................. 45 3.3 - Tendencias de migracin hacia las periferias de las ciudades................................ 46 3.4 - Aspectos del proceso de urbanizacin en Argentina.............................................. 48 3.5 - Aspectos urbansticos de las ciudades argentinas.................................................... 54 3.6 - Evolucin del drenaje urbano en Argentina............................................................. 56 3.6.1 - Introduccin........................................................................................................... 56 3.6.2 - Etapas del drenaje pluvial urbano en Argentina .............................................. 58 3.7 - Caracterizacin general de las inundaciones urbanas en Argentina..................... 68 3.7.1 - Panorama actual de las inundaciones rurales y urbanas en Argentina......... 68 3.7.2 - Inundaciones urbanas en Argentina................................................................... 69 -10- CAPITULO 4........................................................................................... 75 I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES SR RI IB BE ER RE E A AS SE EN NE EL LT TR RA AM MO OD DE EL LP PA AR RA AN NA A M ME ED DI IO O Carlos Ubaldo Paoli 4.1 - Caractersticas de la cuenca de aporte y del tramo argentino................................ 75 4.2 - Caractersticas generales del rgimen hidrolgico del ro Paran ......................... 78 4.3 - Rgimen de crecidas del ro Paran............................................................................ 79 4.4 - Eventos histricos del ro Paran y sus impactos.................................................... 83 4.5 - Acciones y programas encarados para mitigar los efectos de las inundaciones en la regin del Paran Medio ........................................................................................... 84 4.6 - Las crecidas de diseo para las obras y medidas no estructurales........................ 88 4.7 - Inundaciones generadas por el ro Paran en la ciudad de Santa Fe y zonas aledaas ............................................................................................................................ 90 4.8 - La catstrofe de la ciudad de Santa Fe en abril de 2003......................................... 99 4.8.1 - Caractersticas generales de la cuenca del ro Salado....................................... 99 4.8.2 - Caractersticas de las precipitaciones en la regin..........................................100 4.8.3 - Las crecidas del ro Salado.................................................................................102 4.8.4 - La crecida de abril de 2003 ................................................................................103 4.8.5 - El proceso de inundacin en el casco urbano y el comportamiento de las obras existentes ................................................................................................................107 4.8.6 - La vulnerabilidad de la ciudad de Santa Fe y los daos de la inundacin.113 CAPITULO 5.......................................................................................... 115 I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES S E EN N L LO OS S G GR RA AN ND DE ES S C CE EN NT TR RO OS S U UR RB BA AN NO OS S Jorge Adolfo Maza, Alberto Daniele y Juan C. Bertoni 5.1 - Buenos Aires y el Conurbano Bonaerense .............................................................115 5.1.1 - Introduccin.........................................................................................................115 5.1.2 - Breve descripcin de las principales cuencas hdricas...................................117 5.1.3 - Necesidad de una gestin integral en relacin a las inundaciones urbanas.............................................................................................................................................122 5.2 - Efectos colaterales de la urbanizacin en planicies: el ascenso de los niveles de agua subterrnea ...........................................................................................................124 5.3 - El drenaje pluvial de la ciudad de Rosario..............................................................127 5.4 - El control del escurrimiento pluvial en la ciudad de Crdoba............................131 5.4.1 - Evolucin de la ciudad y problemas en el drenaje pluvial............................131 5.4.2 - Experiencias en el control del escurrimiento pluvial urbano de la ciudad 133 5.5 - Caracterizacin de superficies urbanas susceptibles de influenciar en el escurrimiento.................................................................................................................138 5.5.1 - Estimaciones del porcentaje de reas urbanas impermeables en Argentina.............................................................................................................................................138 5.5.2 - Caracterizacin de las urbanizaciones..............................................................139 5.5.3 - Criterios para caracterizar las superficies urbanas .........................................140 5.5.4 - Clasificacin de las superficies urbanas ...........................................................142 5.5.5 - Metodologas de clasificacin empleadas........................................................143 5.5.6 - Sntesis de los resultados obtenidos .................................................................148 5.5.7 - Comparacin con informaciones de otros pases..........................................150 -11- CAPITULO 6..........................................................................................155 U UR RB BA AN NI IZ ZA AC CI IO ON NE EI IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES SE EN NS SI IS ST TE EM MA AS SH HI ID DR RI IC CO OS S D DE EL L C CE EN NT TR RO O D DE E L LA A R RE EG GI IO ON N P PA AT TA AG GO ON NI IC CA AJuan Jos Serra 6.1 - Inundaciones en el contexto regional ......................................................................155 6.2 - Crecidas e Inundaciones en Cuencas Cordilleranas..............................................156 6.2.1 - Urbanizaciones vulnerables y acciones encaradas .........................................156 6.2.2 - Caudales mximos en cuencas pluvionivales del sistema O. Pacfico........159 6.2.3 - Caudales mximos en cuencas pluvionivales sin registros hidromtricos.161 6.3 - Crecidas torrenciales en Paisaje Hdrico de Meseta Patagnica (PHMP) .........165 6.3.1 - Aspectos Generales.............................................................................................165 6.3.2 - Aspectos climticos.............................................................................................167 6.3.3 - Aspectos geolgicos de la regin del VIRCh y su zona costera..................167 6.3.4 - Rasgos de cubierta vegetal .................................................................................169 6.3.5 - Erosin y Rasgos Geomorfolgicos ................................................................169 6.3.6 - Sistemas Hidrolgicos Mixtos en PHMP........................................................171 6.3.7 - Urbanizacin e infraestructura..........................................................................175 6.4 - Estudio de Caso: Caracterizacin de crecidas y riesgo aluvional en el Valle Inferior del Ro Chubut, VIRCh................................................................................177 6.4.1 - Caractersticas generales del VIRCh.................................................................177 6.4.2 - Gnesis de las crecidas Urbanas y rurales del VIRCh...................................179 6.4.3 - Crecidas de Embalse (desde el Dique Florentino Ameghino) ....................181 6.4.4 - Ccrecidas Aluvionales (Por tormentas en el rea del cuenco aluvional Dique a Boca Toma) ...................................................................................................................185 6.4.5 - Consideraciones finales sobre la problemtica de crecidas en el VIRCh..189 6.5 - Estudio de caso: Presas de Laminacin de Crecidas en el Caadn del Parque Industrial de Trelew.....................................................................................................190 CAPITULO 7..........................................................................................197 I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES SE EN NA AR RE EA AS SU UR RB BA AN NA AS SD DE EL LA AS SR RE EG GI IO ON NE ES S A AN ND DI IN NA AS S Jorge Adolfo Maza 7.1 - Problemtica de las urbanizaciones en laderas y pedemontes.............................197 7.2 - Estudio de caso: Area pedemontana de Mendoza................................................198 7.2.1 - El Gran Mendoza................................................................................................198 7.2.2 - Descripcin del proceso.....................................................................................198 7.3 - Medidas de control recomendables..........................................................................201 7.3.1 - Consideraciones generales .................................................................................201 7.3.2 - Pautas para la urbanizacin del pedemonte....................................................203 -12- CAPITULO 8......................................................................................... 205 I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES SR RE EP PE EN NT TI IN NA AS SE EN NA AR RE EA AS SS SE ER RR RA AN NA AS SD DE E C CO OR RD DO OB BA A Osvaldo Barbeito y Silvio Ambrosino 8.1 - Estudio de caso: Ciudad de Mina Clavero..............................................................205 8.1.1 - Introduccin.........................................................................................................205 8.1.2 - Zonificacin geomorfolgica: carta de amenaza por inundaciones ...........206 8.1.3 - Interpretacin de resultados ..............................................................................207 8.2 - Estudio de caso: localidades de Villa Anizacate y Costa Azul ............................211 8.2.1 - Introduccin.........................................................................................................211 8.2.2 - Zonificacin geomorfolgica: carta de amenaza por inundaciones ...........212 8.2.3 - Conclusiones y Recomendaciones....................................................................215 CAPITULO 9..........................................................................................217 I IN NU UN ND DA AC CI IO ON NE ES S S SE EV VE ER RA AS S P PO OR R C CR RE EC CI ID DA AS SE EX XT TR RE EM MA AS SOsvaldo Barbeito, Silvio Ambrosino,Juan C. Bertoni y Carlos Ubaldo Paoli 9.1 - Introduccin.................................................................................................................217 9.2 - Estudio de Caso: San Carlos Minas (Pcia. de Crdoba).......................................217 9.2.1 - Introduccin.........................................................................................................217 9.2.2 - Descripcin del evento.......................................................................................219 9.2.3 - Estudios geomorfolgicos e hidrolgicos realizados....................................220 9.2.4 - Soluciones encaradas...........................................................................................225 9.2.5 - Conclusiones ........................................................................................................227 9.3 - Estudio de Caso: Caada de Gmez (Pcia. de Santa Fe).....................................229 9.3.1 - Introduccin.........................................................................................................229 9.3.2 - Descripcin sinttica del evento.......................................................................230 9.3.3 - Medidas encaradas...............................................................................................232 CAPITULO 10....................................................................................... 235 E EV VA AL LU UA AC CI IO ON N F FI IN NA AL L Y Y R RE EC CO OM ME EN ND DA AC CI IO ON NE ES S Jorge Adolfo Maza y Juan Carlos Bertoni 10.1 - Urbanizacin y problemas sociales en Amrica Latina......................................235 10.2 - Situacin de los grandes conglomerados urbanos de la Argentina ..................236 10.3 - Planificacin para el Futuro ....................................................................................238 10.4 - Consideraciones y criterios sobre el almacenamiento en el drenaje pluvial....239 10.4.1 - Soluciones estructurales ...................................................................................239 10.4.2 - Soluciones no estructurales..............................................................................240 10.5 - Experiencias en sistemas de alerta hidrolgica en tiempo real .........................242 10.6 - Conceptos bsicos recomendados .........................................................................246 CAPITULO 11 ....................................................................................... 249 R RE EF FE ER RE EN NC CI IA AS S B BI IB BL LI IO OG GR RA AF FI IC CA AS S -13- C CA AP PI IT TU UL LO O 1 1 I IN NT TR RO OD DU UC CC CI IO ON N G GE EN NE ER RA AL L J Ju ua an n C Ca ar rl lo os s B Be er rt to on ni i y y J Jo or rg ge e A Ad do ol lf fo o M Ma az za a 1.1 - Introduccin Elsaneamientourbanoensuconcepcintradicionales consideradocomoelconjuntodeaccionesqueobjetivanlaevacuacin rpida de las aguas pluviales y de los desechos industriales y domsticos. Estavisinmecanicistadelacirculacindelaguaurbananoesms aceptable en una poca donde se proponen acciones respetando el medio ambiente. Segn el grupo Eurydice 92 (Chocat, 1997b), "la distincin entre la hidrologaurbanaylahidrologaruralresultacadavezmsdifcilde establecer dado la evolucin actual de los modos de ocupacin del suelo urbano(desarrollosdezonasperiurbanas)ylamodificacindelos modosdevida.Lanocindehidrologaurbanapodrevolucionar progresivamente hacia aquella de la hidrologa humana o de la hidrologa de medios bajo fuerte impacto antrpico, interesndose por la parte del ciclo del agua perturbado por las actividades humanas o susceptibles de serperturbadasomodificadasdeacuerdoalasnecesidadesdela sociedad". Losprocesosquehanconducidoaestaideaavanzadadel saneamiento pluvial urbano son el resultado de una serie de estudios y de investigaciones cientficas que han dado lugar al nacimiento de una de las manifestacionesmssignificativasdelaactividadhumana:la urbanizacin.1.2 - Tratamiento tpico del problema de las inundaciones urbanas La urbanizacin es creciente en el mundo y particularmente en Sud Amrica. Esta tendencia, quetambin se registra en la Argentina, genera continuaspresionesparalaocupacindelespaciourbano.Larpida expansindelossectoresmscarenciadostornadifcilelcontrolde todos los aspectos asociados al crecimiento.-14- Dentrodeestecontextolaatencinalosproblemasdeldrenaje urbanogeneralmenteserealizasoloinmediatamentedespusdesu ocurrencia, resultando en obras cuya vida til es efmera. El problema de lasinundacionesurbanasmuchasvecesesolvidadoconelpasardel tiempo, mxime durante perodos de sequa. En los municipios de mayor porte, que poseen reas dedicadas a la planificacin, las inundaciones urbanas no siempre son relacionadas con la poltica de ocupacin del espacio urbano y ello dificulta la formulacin demedidaseficaces.Enlaslocalidadesmspequeas,demenores recursos,laimposibilidaddecontarconespecialistasresultaen solucionesquenocontemplanlaintegralidaddelproblema.Como resultado,enlamayoradeloscasos,elproblematerminaexigiendoen formarecurrenteunesfuerzoapreciabledelasreasdeDefensaCivily Asistencia. Conformealocitadoporvariosautores,laevolucintpicadel proceso se inicia a partir de pequeas reas en el marco de un proceso de aprobacindeloteos.Cuandounloteoesproyectadolosmunicipios solamenteexigenqueelproyectodedrenajepluvialasegureeldrenaje eficientedelsector,sinconsiderarelimpactodelaumentodelcaudal mximohaciaaguasabajo.Unacaractersticacausantedeldescontrol observado en la mayora de las ciudades es que quien impermeabiliza no sufrelasconsecuencias;losefectoshidrolgicossoloseverificanhacia aguas abajo. Cuando las municipalidades no controlan la urbanizacin o no amplan la capacidad del sistema de drenaje la ocurrencia de crecidas urbanasaumenta,conprdidassocialesyeconmicasparatodala comunidad.Otrosproblemasderivandelasinterferenciasentrelosdiversos sistemasquecoexistenenelmbitourbano.Estosconflictoshan aumentadoenlosltimosaoscomoresultadodelincrementodelas obras de infraestructura bsica y complementaria. A veces se observa un cierto descuido en las soluciones, no siendo evaluadas las consecuencias hidrulicasdelasalteracionesrealizadas.Elaspectosobresalienteaser contempladoenelanlisisdecondicionantesesqueelflujopluvial escurreporaccindelagravedad.Lasconsecuenciasdelas modificaciones introducidas sobre el sistema de drenaje solo se aprecian conposterioridad,durantelaocurrenciadetormentasseveras.En algunoscasoslacombinacindeefectosresultaeninundaciones inesperadas sobre reas urbanizadas, an bajo lluvias no muy intensas. -15- Lamentablemente,tampocolacrecienteconcientizacinporla preservacindelmedioambientehageneradoanaccionesprcticas significativasconrelacinaldrenajeurbano.Enestesentidoesde esperar que la divulgacin de conceptos ligados al proceso de generacin de las inundaciones urbanas ayude a un mayor grado de concientizacin delapoblacinengeneraly,enparticular,alaccionardelosgrupos ambientalistas. En sntesis, puede afirmarse que a medida que aumenta el portedelasciudadesseagravanlasconsecuenciasdelafaltade planificacinyreglamentacin.Despusqueelespacioestotalmente ocupado, las soluciones disponibles resultan extremadamente caras y ms complejastcnicamente.Elpoderpblicopasaainvertirunaparte significativadesupresupuestoparaprotegeralgunossectoresdela ciudadquesufrendebidoalafaltadeprevisinenlaocupacindel suelo. Estos fondos provienen, en ltima instancia, de toda la poblacin delmunicipio,delestadoprovincialonacional(enfuncindela importanciadelaciudadydelagravedaddelasituacin),porloque surge el interrogante sobre quin realmente debera pagar. La respuesta tcnica al problema es disciplinar la ocupacin urbana atravsdeunadensificacincompatibleconlosriesgosdeinundacin. Elobjetivoesminimizar,ydeserposibleimpedir,elaumento sistemticodelhidrogramadereasurbanas.Paraelloesnecesario cuantificarelimpactodelasdiferentescondicionesdeurbanizacin sobre el escurrimiento y establecer una reglamentacin del uso del suelo. 1.3 - Urbanizacin, impacto hidrolgico e inundaciones urbanas Laextensindelasfronterasdelasciudadesesunhechonatural asociadoaldesarrollourbano,queposibilitaelordenamientoe incrementodelasrelacionessocio-culturales,econmicas,legales,etc. Conformecitadoenvarioscaptulosdeestelibro,losimpactosdela urbanizacinsobreelciclodelaguasonnumerosos.Chocat(1997a) destaca cinco:(a)la impermeabilizacin del suelo,(b)la aceleracin de los escurrimientos,(c)la construccin de obstculos al escurrimiento,(d)la"artificializacin"delasacequias,arroyosyrosenreas urbanas y, (e)la contaminacin de los medios receptores.-16- Lostresprimerostienenunainfluenciasignificativasobreel aumento de la frecuencia de las inundaciones en los medios urbanos.Eldesarrollourbano,lapavimentacinylaproporcincadavez menor de espacios verdes en relacin con las zonas edificadas trae como consecuenciaunaumentonotabledelosescurrimientos pluvialesenlas ciudades.Enlasciudadesmschicasconpocascallespavimentadas, terrenosbaldosintercaladosyconcasasgeneralmenteprovistasde fondosdetierraojardines,lalluviaencuentraunagranproporcinde zonasdeinfiltracin(tierra,jardines)conrelacinalaszonas impermeables (techos, pavimentos). El agua que escurre como resultado de la lluvia de determinada intensidad sobre un rea en esas condiciones esmuyinferioralaqueseproducesobreunaciudaddensamente urbanizadadondeprcticamenteel100%desusuperficiees impermeable. Laurbanizacinenunacuencatiendeallenarlasreasbajas(las cualespreviamenteproveanalmacenamiento)yapavimentarreas permeables(queproveaninfiltracin).Lasumadeunsistemade alcantarillado pluvial con cordones y cunetas colecta ms escurrimiento y lo dirigea cauces,lagos o humedales. Estaaccin produceungran volumen deescurrimientoconaltosyfrecuentescaudalespicos.Estoproduce importantesdaosalaintegridadfsicaybiolgicadelcaucereceptor. Variascomunidadeshanadoptadoordenanzasintentandocontrolarlas inundacionescrecientesasociadasconlaurbanizacinperopocassehan dirigidohaciaelimpactodelacalidaddelaguaproducidaporpequeos eventos de escurrimiento. Tpicamentesonlospequeosescurrimientoslosquerecogeny desparramanlamayoradeloscontaminantesenuncursodeagua urbano.Estoscontaminantesincluyensedimentos,metales,aceites,etc. loscualessonlavadosdesdelasreasimpermeableshaciaelsistemade alcantarilladoydirigidohaciaelcauce.Capturandoestospequeos eventosdeescurrimientoydetenindolosporunperododetiempoes posible detener alguno de los contaminantes sedimentados antes de que descarguen en el cauce. En EEUU se ha recomendado capturar y tratar el escurrimiento que vara de 5,8 mm por hectrea impermeable hasta el correspondiente al tiempo de retorno de 2 aos y duracin 24 hrs. UNESCO(1987)ejemplificaatravsdealgunassituaciones medias el impacto que la urbanizacin produce en las reas urbanizadas: !0,1haderearuralseconvierteenurbanapercpitade incremento poblacional; -17- !Un aumento de la impermeabilidad de 40% produce una disminu-cin del 50% en los tiempos de distribucin del escurrimiento y un aumento del 90% del caudal mximo de las crecidas; !Cuandoladensidadpoblacionalpasade0,4hab/haa50hab/ha lostiemposdedistribucindelosescurrimientossereducenala dcima parte y los volmenes escurridos aumentan diez veces; !La evapotranspiracin se reduce en un 38 %; !El escurrimiento superficial aumenta en un 88 %. Laliteraturaespecializadacitaalgunosvaloresquepermiten dimensionarlamagnituddeesteimpacto.Paraunacuencade260has Leopold (1968) estim que su urbanizacin total junto a la ejecucin de conductos de drenaje puede aumentar el caudal pico hasta seis veces con relacinalasituacinnatural.Cabeconsignarqueenalgunoscasosel impactohidrolgicohasuperadoestosporcentajes.Desbordes(1989) cita que a causa de obras derivadas delaurbanizacin, algunas cuencas francesashanvistosutiempoderespuestadivididoporunfactordel orden de 5 a 15 y, en consecuencia, la multiplicacin del caudal de punta especficohasidoafectadoporunfactorvariandoentre5y50.Tucci (1994)analizlavariacindelcoeficientedeescurrimientoentrereas ruralesyurbanas,concluyendoqueparasectoresconurbanizacin media esta variacin puede llegar a valores del orden del 200 %. Para la ciudaddeRafaelaBertoni(2001)determin,enbaseadatos hidrolgicosydeurbanizacin,queuncrecimientodel15%enel porcentajedeurbanizacinrepresent140%dereduccindeltiempo de concentracin y 100 % de aumento del caudal de punta especfico. Segn UNESCO (1987) se han identificado los siguientes impactos a cauces producidos por el incremento de la urbanizacin: !Caudalesmximosseincrementande2a5vecessobrelosdela preurbanizacin !La frecuencia de eventos de inundaciones puede incrementar desde 1 cadadosaosa3-5vecescadaao.Uncaucequeatravsdelos aos ha adaptado su planicie inundable ser ahora reformado debido alincrementodelacantidadyvelocidaddelagua.Habr deslizamientosdemrgenesyampliacionesdellecho,erosindel lecho y cadas de rboles. !Elescurrimientoalcanzarelcaucereceptormuchomsrpido (hasta un 50 %). !Se reducir el caudal base debido a una menor infiltracin. -18- !La sedimentacin producida por un incremento de la erosin llenar tramosderemansoenloscauces,impactandodirectamentelavida acutica y el nmero y tipos de organismos que se encuentran. !La cantidad de contaminantes que entran al sistema fluvial durante y despusdelaurbanizacinseincrementanporunordende magnitud. !La temperatura de un cauce urbano puede incrementarse 0,08C por 1 % de incremento de la impermeabilidad. !Latemperaturadeuncauceurbanopuedeincrementarse0,83C por 30 m cuando fluye a travs de reas sin sombra. Precisamente, la evaluacin de los efectos de desarrollos urbanos e industrialesenelciclohidrolgicoesunodelosmsimportantes, aunquemenoscomprendidos,problemasdelahidrologacientficay aplicada.Esporestoque,desdehaceaproximadamente30aos,enel mbito de la subdisciplina que se ha denominado "hidrologa urbana", se vienendesarrollandomtodosytcnicasconcaractersticasregionales para la planificacin, diseo y operacin de sistemas de drenaje urbanos. Tambinsehaacentuadolainvestigacinparadeterminar,nosolo cualitativamente,sinocuantitativamente,losefectoshidrolgicosdela urbanizacin,aspectoesencialparapoderdesarrollarmedidaspara contrarrestar los efectos adversos del escurrimiento urbano. 1.4 - Tipos de inundaciones y subsistemas urbano 1.4.1 - Tipo de inundaciones y recurrencias Aunque todas las inundaciones urbanas parezcan muy similares, es pertinente distinguir dos tipos bsicos: !inundacionesribereas,generalmenteasociadasalaurbanizacin indebida de reas inundables aledaas a los cursos de agua; !inundaciones provocadas por el crecimiento urbano tradicional. Enrealidadenmuchoscasosseobservancombinacionesde ambos tipos bsicos. Las inundaciones ribereas ms crticas se asocian a eventosseveros.Diversosautoresclasificanalascrecidasdeloscursos como ordinarias si su perodo de retorno no excede 10 aos; extraordinarias cuando est entre dicho valor y 100 aos y excepcionales para recurrencias mayores.Sereservaladenominacinepisdicasparaaquellascrecidas generalmenteasociadasatiemposderetornosuperioresa100aos,de -19- lascualesexistenrasgosenelpaisaje,advertiblesatravsdelanlisis geolgico y geomorfolgico.1.4.2 - Subsistemas del drenaje urbano Ladiferenciacineneltipodeinundacionesantesindicadase correspondeconlossubsistemasbsicosquecomponenelsistemade drenaje pluvial urbano de una ciudad. En efecto, de acuerdo a una tendencia cada vez ms marcada en la literatura especializada, para la planificacin, proyecto y operacin de un sistemadedrenajeurbanocorrespondedistinguirenldosniveleso subsistemas diferentes: el macro y el micro drenaje.Elsubsistemademacrodrenajeincluyetodosloscursosdel escurrimientodefinidosporlasdepresionestopogrficasnaturalesdela cuenca, an siendo efmeros. Por lo general drena reas mayores a 5 km2, dependiendodeltamaodelaciudadyrelievedelaregin.Una caractersticafundamentaldeestecomponenteesquesiempreexiste, ancuandonoseejecutenobrasespecficasdedrenaje.Alosfinesdel proyecto este subsistema debe ser capaz de eliminar o reducir los daos provocadosporlluviasexcepcionales,convenientementeentre25y100 aos de tiempo de recurrencia (o ms). Por su parte, el subsistema de micro drenaje abarca todas las obras dedrenajerealizadasenreasdondeelescurrimientonaturalsueleno estar bien definido, siendo determinado por laocupacin del suelo. En unreaurbanaelsubsistemademicrodrenajetpicamenteincluyeal trazadodelascalles,lossistemasdecordn-cunetay/oalcantarillas,las bocasdetormentasylossistemasdeconduccinsubterrneahastael macrodrenaje.Estesubsistemadebeestarproyectadoparaoperarsin inconvenientesantetormentasconperodosderetornoentre2y25 aos, dependiendo del tipo de ocupacin del sector. 1.5 - Necesidad de un cambio de visin La filosofa bsica del manejo del agua pluvial en residencias y toda clase de urbanizacin, est abierto actualmente a discusin y revisin. La experiencia en la regin indica que bajo limitadas e inadecuadas filosofas en prcticas pasadas, el agua pluvial ha sido raramente bien manejada. De hecho, frecuentemente ha sido no manejada. -20- Lasanterioresfilosofasestablecansimplementelaconveniencia deactuarenunsitioconlamximarapidezposibleparaeliminarel excesodeescurrimientopluvial.Elefectodelastcnicasbasadasen dichas filosofas, acumulado a travs de los distintos sectores urbanos, ha sidounadelasprincipalescausasdelincrementodelafrecuenciacon queseverificaninundacionesaguasabajo.Ellohageneradoenla mayoriadeloscasos,lanecesidaddeldesarrollomasivodeobrasde ingenieraparaevitarlosdaosporinundacin.Frecuentementetambin se ha registrado como efecto de la urbanizacin tradicional una disminucin del aporte de agua subterrnea.Losproblemasdeinundacionesurbanassehantornadocrticos durantelosltimos30aos,almismoritmodecrecimientodelas comunidadesydelaconstruccindecanalesrevestidosennuevasy viejasreasurbanas,dondeantesseretardabaelescurrimientoen acequiasozanjaslinderasaloscaminos.Losresultadosdesafortunados delasmejorasenlasantiguasurbanizacionesrequierendegrandes inversiones para construir obras de control de crecidas adicionales. Elprocesodemanejodelescurrimientopluvialestactualmente sufriendounsignificativoredireccionamiento,quehastapuedeser consideradounaverdaderarevolucin.Estoestevidenciadoporun nuevo nfasis en el deseo de detener o almacenar la lluvia donde ella cae, locualavecesproduceinconvenienteslocalizadosacortoplazo.Esta clasedesolucionesaplicadasaurbanizacionestienefrecuentemente efectosbenficosacumuladosporlaatenuacindelcaudalpicoydel escurrimientototal.Siseaplicaraintegralmenteenunacuencase reduciranlasprincipalesinversionesdeobrasrequeridasparala proteccin contra los peligros de inundacin en las zonas bajas. Enlasurbanizacionessehatratadoqueelsistemadedrenaje evacueelescurrimientotanrpidamentecomoseaposible,para restablecerlamximacomodidadenelmenorperododetiempo posible. Al mismo tiempo el peligro de prdidas de vida y de daos a las propiedades ha llevado a realizar obras para dar un 100% de proteccin contra la peor tormenta que la naturaleza puede generar. Aqu se quiere resaltar que estos dos objetivos no son mutuamente realizables sin costos extremadamente altos.Cuandosequiereelegircomoprimeropcinlamxima comodidad,secreaunsistemanobalanceadoenlostramossuperiory mediodelacuenca,yseincrementaelpeligroyriesgodedaosenel tramoinferior.Lasolucinesobvia:sedeberealizarunbalanceentre -21- eliminacin de inconvenientes y proteccin contra peligro. Las prcticas antiguasnosiemprerealizarontalbalance,dehecho,lomsfrecuente fuelaaceleracindetaldesbalancealproducirselaurbanizacindelas reas. -22- -23- C CA AP PI IT TU UL LO O 2 2 R RA AS SG GO OS S F FI IS SI IC CO OS S C CA AR RA AC CT TE ER RI IS ST TI IC CO OS S D DE E A AR RG GE EN NT TI IN NA A J Ju ua an n C Ca ar rl lo os s B Be er rt to on ni i 2.1 - Aspectos fsicos generales El territorio argentino posee una superficie total de 3.761.274 km2, del cual el 73 % corresponde a la porcin continental. Dentro del mismo se observa una gran variacin del relieve. En el pas se distinguen zonas dealtamontaaenelOeste,mesetasenelSur,sierrasenelCentro-Norte y llanuras que ocupan ms de la tercera parte del pas (Figura 2.1).La variacin no es un rasgo exclusivo del relieve, sino tambin del clima,queincluyedesdelosclidostropicalesalNortehastalosfros polaresenelextremoSur.Lasdosterceraspartesdelterritoriosufren acentuados problemas de aridez, siendo el pas sudamericano que posee mayor concentracin de este tipo de regiones. Lascaractersticasfsico-geogrficasdelpasincidenenlagran variabilidadespacialquepresentanlasprecipitacionesmediasanuales. Devoto(2002)destacaalossiguientesfactorescomoresponsablesde este comportamiento: !el gran desarrollo longitudinal del pas; !el emplazamiento del mismo como cua entre los dos ocanos; !lapresenciadelacordilleradelosAndes,queimpideelproceso eficaz de adveccin de vapor de agua desde el Pacfico en la zona de los vientos del Oeste, y !la procedencia del Atlntico, y en menor grado de la parte Noreste del continente Sudamericano, del agua precipitada sobre el Centro y Norte de Argentina. Sloel9%delterritorionacionalrecibe precipitacionesde1.000 mm, el 52 % menos de 500 mm, y el 30 % menos de 200 mm, situacin queseagravaporelaltoniveldeirregularidaddeladistribucinanual (Lara, 1995). -24- Figura 2.1. Relieve y unidades estructurales del territorio argentino. (Fuente: Ciccolella et al., 1995) Lamesopotamiaylapampahmedapresentanexcedenteshdricos considerables. El territorio nacional se divide en tres regiones climticas -25- caractersticas:hmeda,semiridayrida(Figura2.2).Latrazadelas isohietasanualesde500y800mmestablecenloslmitesinterioresde esas tres regiones climticas: hmeda (mayor de 800 mm), semirida (500 a 800 mm) y rida (menor de 500 mm). Figura 2.2. Precipitaciones medias anuales en Argentina. (Fuente: Ciccolella et al., 1995) -26- Ello brinda una sntesis, a escala global nacional, de la variedad de climasqueresultandelagranextensinyubicacindelterritorio,la diversidadderelievesylasconsecuentesvariacionesdehumedady temperatura. El rango de lluvias medias anuales vara desde menos de 50 mm en ciertas regiones de las provincias de San Juan y La Rioja, supera los2.000mmenlareginsubandinadelNoroesteyenlaregindela Selva Misionera y llega hasta los extremos excepcionales de 5.000 mm en losbosquesandino-patagnicos(Calcagno,2001).Enlaregin cordillerana se registran algunos sectores donde por efecto orogrfico se generan fuertes gradientes pluviomtricos, pasando de 50 mm a ms de 1.500 mm en pocos kilmetros. La interaccin de frentes fros provenientes del Sur con las masas deairehmedoqueingresandesdelaregindelAtlnticoalEstedel Pas,determinabsicamenteelrgimendeprecipitacionesenlaregin PampeanayNordeste.Lapresenciadevariossistemasorogrficos determina el rgimen de precipitaciones en las otras zonas del Noroeste y SurdelPas.Lasbarrerasorogrficastambinintervienenenla acumulacin y posterior fusin del almacenamiento nival, determinando elrgimenpluvionivalcaractersticodelosrosdelazonacordillerana. Tambin corresponde destacar las influencias que sobre el escurrimiento superficialejercenlasextensassuperficieslacustresdemuchascuencas patagnicas.Porsugrancapacidaddealmacenamiento,lasmismas atenan las irregularidades de las descargas. Alavariacinestacionalmuypronunciadaenalgunasreas,que concentra un alto porcentaje de la precipitacin en unos pocos meses, se suma una alta variabilidad interanual, en muchos casos incrementada por los fenmenos climticos globales como el de la Corriente de El Nio, que provoca problemas de sequas e inundaciones segn las regiones.Endiversasregionesdelpassehanregistradoinundaciones urbanasprovocadasporlluviasocurridassobrereasruralesaledaas, fuertementealteradasporelhombre.Lasalteracionesserefieren generalmentealinapropiadousodelosrecursosnaturales,talescomo sueloyvegetacin.Acontinuacinseindicansintticamentelas principales caractersticas edficas y biticas de Argentina.Los suelos del territorio nacional presentan caractersticas diversas, desdelosmssecosyestrileshastalosmshmedosyfrtiles.Enla Figura2.3sepresentaunasntesisdesudistribucingeogrfica.Cabe sealar que en cada una de las regiones indicadas existen variaciones en eltipodesueloe,incluso,puedenencontrarsesuelostpicosdeotras -27- regiones. A escala global del pas dichos detalles pierden significancia. En laTabla2.1sepresentaunacaracterizacindelostiposdesuelos indicados en la Figura 2.3. Figura 2.3. Principales tipos de suelos de Argentina(Fuente: www.oni.escuelas.edu.ar/2002) -28- Tabla 2.1. Caracterizacin de los principales tipos de suelo de Argentina Tipo de sueloCaractersticas destacadas Ardisoles Tpicosdelaszonasconescasaslluvias.Contienenpoca materiaorgnica.Puedenserprofundosypresentarniveles ricosensalescomoyesoocarbonatos.Puedenser pedregosos.Alfisoles Nopresentanhorizontehmicoytienenunaltocontenido de arcilla. Son tpicos de climas clidos y hmedos. Sostienen unavegetacinarbreaoarbustiva.Suespesorpuede superar el metro. Entisoles Muypocoevolucionados.Sonmaterialessedimentarios inmovilizados sobre los cuales an no han alcanzado a actuar los factores formadores del suelo. Andisoles e Inceptisoles Sontpicosdelreaandina.Sostienenelbosqueandino patagnico.Seformanapartirdelasacumulacionesde cenizasvolcnicas.Apesardequeposeenunhorizonte orgnico son poco frtiles.Ultisoles y Oxisoles Suelos derivados de una intensa alteracin qumica de la roca original.Tpicosdeclimasridosohmedos.Pueden presentarcolorrojoporlapresenciadehierro.Sonpoco frtiles y tienen poca materia orgnica. Tpicos en la zona de Misiones. Molisoles Tienenunhorizontesuperficialpotenteconaltocontenido demateriaorgnica.Sostienenlavegetacindelapradera. Son los tpicos suelos de la pampa hmeda. (Fuente: www.oni.escuelas.edu.ar/2002) Granpartedelterritoriopresentaprocesosdeerosinhdrica superficial como, por ejemplo, importantes reas de la Selva misionera y Tucumano-Oranense, Bosquessubtropicales(Chaco)ySelvaaustral,as como de la Pampa y Parques Sabanas subtropicales. En algunas regiones (por ejemplo, la regin agrcola central de Crdoba), estos procesos estn provocadosporprcticasdemanejonosustentablesenrelacinalos recursos naturales disponibles. Enloqueserefierealasmacrorregionesbiticas,enelpasse observanciertostipos,comolasdedominanciaarbrea,quepresentan unadispersingeogrficaimportante.Ellolasllevaaocuparreasmuy distantesentresymuyheterogneas(Figura2.4).Porsuparte,otras aparecen confinadas a espacios bien delimitados. -29- Lasregionesdedominanciaherbceapresentantambinunalto gradodedispersingeogrfica.Laregindedominanciaarbustivase asociaalreadeclimasemirido.Elreaabarcadaporlareginde codominancia de arbustos y hierbas coincide con la zona ms seca de la diagonal semirida, desde la Puna hasta la costa atlntica austral. El clima frodealturaotempladofrodellanuraessiempredelluviasescasas, pero las bajas temperaturas de la zona austral al reducir la magnitud de la evaporacincreancondicionespropiciasparaunmayordesarrollodel pastizal. Por ltimo, el ecotono se desarrolla en la zona de trnsito de los climasclidosalostempladosconprecipitacionesconcentradasenel periodo estival que es tambin el de mxima evaporacin. BITICASDominancia Arbrea Codominancia arbrea-herbcea Dominancia herbcea Dominancia arbustiva Codominancia arbustiva-herbcea Ecotono Figura 2.4. Macrorregiones bitica del pas (Fuente:Atlas Total de la Repblica Argentina, C.E.A.L., 1982). -30- 2.2 - Aspectos hidrogrficosLaporcincontinentaldelpasdisponedeuncaudalmediode 22.500m3/sdeaguasuperficialdebuenacalidadyunadisponibilidad media anual de 22.000 m3/habitante/ao. La caracterstica ms relevante del agua superficial es su fuerte desequilibrio en relacin a su distribucin espacialyaquedosterciosdelasuperficiedelpasseencuentrabajo condiciones climticas ridas o semiridas.Elescurrimientosuperficialseorganizasegntresvertientes: Atlntica,PacficayEndorreica (Figura2.5).LavertienteAtlntica esla ms caudalosa y extensa ya que, adems de la Cuenca del Plata, incorpora a los ros patagnicos. Las reas endorreicas corresponden a las cuencas delaLagunadeMarChiquita(MardeAnzenuza),delasregiones serranas, pampeanas y a sectores independientes. El 84,7 % del agua superficial del pas corresponde a los territorios argentinosdelaCuencadelPlata(msdeunterciodelasuperficie continentaldelpas).Estareginposeeunadisponibilidadmediaanual de22.000m3/s,provistaensumayorparteporlosrosBermejo, Paraguay,UruguayyParan.Tambinpresentalamayorconcentracin depoblacin y de actividad productiva. Por su parte, los ros restantes de la vertiente Atlntica concentran el10,8%delaguasuperficialdelpasmientrasquelosdelavertiente Pacficael3,7%.Elaportedecaudaldelosrossinderramealmares slo del 0,8 %. Siseconsideraelpotencialdelacuenca,esdecirloslitrospor segundoyporkilmetrocuadrado,lasdisparidadessubsisten.El potencial de los ros de la vertiente Pacfica es de 21,2 l/s/km2 y el de la cuencadelPlataesde19,8l/s/km2.LosrosdelavertienteAtlntica poseenunpotencialdeslo2,21l/s/km2.Losrossinderramealmar alcanzan un potencial de 0,2 l/s/km2. Lagrandisparidadenladisponibilidaddelaguasuperficialhace quealgunasprovinciaslocalizadasenlasreasridasysemiridas dispongan menos del 1% del total nacional. Provincias como Tucumn, CrdobaySanLuis,presentandisponibilidadespercpitainferioresal umbraldepenuria(stress)adoptadoporelProgramadeNaciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), el cual es de 1.000 m3/hab./ao. -31- Cuenca del Plata Cuencas de la vertiente Atlntica Cuencas de la vertiente Pacfica Cuencas Endorreicas Zonas Arreicas CUENCAS HIDROGRFICAS Figura 2.5. Vertientes y principales cuencas hdricas del pas (Fuente: Giraut et al., 1997). EnlosrosdelNorteyNoroeste,alimentadosporlluvias,los caudales mximos ocurren en verano, en coincidencia con el periodo de mayores precipitaciones.-32- Loscursosquedesciendendelsectorandinocentral,abastecidos porlanieveacumuladaenlaCordillera,presentancrecidasdurantela primaverayelverano.Losrospatagnicostienenunaalimentacin mixta:dependentantodelaslluviasinvernalesoriginadasenlas corrientes del Pacfico como del aporte nival. Esto hace que su rgimen muestredosondasdecrecida,unadeinviernoyotradeprimavera- verano. La excepcin es el ro Santa Cruz, cuya alimentacin dominante esdeablacinglaciar,presentandoenconsecuenciaunasolaondaen verano - otoo y estiajes en invierno - primavera.2.3 - Caractersticas de las precipitaciones intensas 2.3.1 - Introduccin Porlogenerallosestudiossobreprecipitacionesintensasse orientanalternativamentealaestimacinde:(i)curvasintensidad-duracin-frecuencia (i-d-f) o (ii) de tormentas mximas probables (PMP). Para estudios ligados a cuencas urbanas, obras viales y obras hidrulicas menoreslacaractersticahabitualeselempleodecurvasi-d-f.El enfoquedePMPseasociaaproyectosdeingenieradegrandesobras, donde el riesgo de falla debe ser minimizado.Comoesconocido,lafaltadetomadedatos hidrometeorolgicosy,msan,desuadecuadotratamientoposterior, es una constante en Argentina. El resultado de este panorama es que un importantenmerodecentrosurbanosargentinosnodisponende curvas i-d-f. PeseaqueArgentinasecaracterizaporpresentarunagran variabilidadespacialensusprecipitacionesanuales,losfenmenos atmosfricosextremosdecortaduracinquedanorigenalas precipitacionesintensaspresentanmayorhomogeneidadterritorial.La razn de este comportamiento est dada por la incidencia sobre este tipo de procesos de factores fsicos y estocsticos, tales como la capacidad de la atmsfera de producir precipitaciones severas en breves lapsos. Como consecuenciadeello,losvaloresqueresultansonmenosdependientes de la localizacin y de consideraciones climatolgicas particulares, lo cual favorecesuregionalizacin(Devoto,2002).Porlotanto,unasolucin antelafaltadecurvasi-d-feselempleode mtodosderegionalizacin hidrolgica. Lamentablemente, el nivel alcanzado hasta la actualidad por estetipodeestudiosenelpasnoestotalmentesatisfactorio.A -33- continuacinserevisansintticamenteestosmtodosysepresentaun anlisis comparativo preliminar sobre dos de ellos. 2.3.2 - Revisin de mtodos para la estimacin de curvas i-d-fLosmtodosempleadosparaestimarcurvasi-d-fenelterritorio nacional pueden ser clasificados en dos grandes grupos que se dividen, a su vez, en sendos subgrupos (Figura 2.6). Con excepcin de los mtodos basados en los registros pluviogrficos dellugar deinters, los restantes corresponden a procedimientos de regionalizacin hidrolgica. En estosmtodoslatendenciageneralesalaumentodelaincertidumbredesus estimacionesamedidaquedisminuyeladisponibilidaddedatosdela regin de inters. A continuacin se presenta un breve comentario sobre cada mtodo. Mtodos para la estimacin de curvas i-d-f Bell (1969) Rhle (1969) Devoto (2002) Desagreg. de duraciones Sherman (1931) Basados en datos pluviogrficos Basados en datos pluviomtricos Regionalizacin de datos argentinos Regionalizacin de datos mundiales Aplicables a localidadessin datos de lluvia Aplicables a localidades con datos de lluvia Figura 2.6. Clasificacin de los mtodos para la estimacin de curvas i-d-f. - Mtodos aplicables a localidades con datos de lluvia:En general se trata de los mtodos ms confiables, por el hecho de hacer uso de informaciones del propio lugar de inters. (a.1)mtodos basados en informaciones pluviogrficas: Representanladeterminacinclsicadelascurvasi-d-fy constituyen el procedimiento ms confiable. Al requerir un gran esfuerzo de tratamiento resultan, en contrapartida,muy demorados. Se basan en -34- elanlisisestadsticodelconjuntodefajaspluviogrficasdisponibles correspondientes a las tormentas intensas registradas en la localidad. Por lo general se recomienda contar con al menos 20 aos de datos. (a.2) mtodos basados en informaciones pluviomtricas. Estemtodo,denominadotambindedesagregacindelluvias intensasdiarias(BertoniyTucci,1993),sebasaenlacaracterstica presentadaporlasprecipitacionesintensasdeposeerrelaciones relativamenteconstantesentrelasintensidadescorrespondientesa distintasduraciones.Elmtodoexigeelanlisisestadsticodelluvias diarias,elcualgeneralmenteserealizasiguiendoelenfoquedeseries anuales.Setratadeunmtodoquecombinarapidezdetratamiento, simplicidaddeanlisisyaceptablegradodeconfiabilidadalbasarseen datos del propio lugar de inters. En la Tabla 2.2 se presentan los valores medios correspondientes a los factores adimensionales de desagregacin de lluvias diarias, los cuales permiten arribar a estimaciones de curvas i-d-f entre 5 min y 24 h a partir de los datos diarios. Cabe sealar que: ! el factor 1,13significaque las lluvias intensas correspondientes a 24 hdeduracinininterrumpidasson,enpromedio,un13%ms intensas que los valores pluviomtricos (la razn es que estos ltimos puedenfraccionaralosmontoscorrespondientesaunatormenta intensa de acuerdo al horario sistemtico de medicin, asignndolos a dos das diferentes). ! sehaobservadoquelosfactoresposeentendenciadevariacinen funcindeltiempoderetorno.Detodosmodos,alosefectos prcticos pueden ser considerados constantes, mxime para estudios dedrenajeurbanoqueenvuelvenbajostiemposderetornoyobras hidrulicas menores. Tabla 2.2. Factores adimensionales de relacin de intensidades correspondientes a distintas duraciones, aplicables al mtodo de desagregacin de datos diarios. Relacin24h/1d12h/24h10h/24h8h/24h6h/24h1h/24h Factor1,130,850,820,780,710,41 Relacin 30min/1h20min/30min15min/30min10min/30min5min/30min Factor0,750,820,720,570,37 (Fuente: Bertoni y Tucci, 1993) -35- -Mtodos aplicables a localidades sin datos de lluvia Setratademtodosexpeditivos,basadosenregionalizacin hidrolgica. Permiten contar con una primera estimacin de la curvasi-d-f del lugar de inters.(b.1) informaciones referidas a Argentina: EntreestosmtodossedestacaneldeRhle(1966),propuesto parasuempleoenelMtodoRacionalGeneralizado(MRG)yelde Devoto (2002). - Mtodo de Rhle (1966): Proponelaestimacindelaintensidadmediadelalluvia,en mm/h,correspondientea25aosdetiempoderetornosegnla expresin: ctaRb " #25(1) dondetesladuracindelatormentaexpresadaenminya,bycson parmetros estimados de acuerdo a las siguientes expresiones: 295 , 2023 , 0 31h hR R a $ " $ # (2) 82 , 0 # b (3) 293 , 1023 , 0 29 , 2hR c $ " # (4) siendo hR laintensidaddeprecipitacinhoraria,enmm/h, correspondiente a una recurrencia o tiempo de retorno, rT , de 25 aos. Elmtodoimplicaelempleodeunmapadeisohietashorarias correspondienteatodoelpas,quepermiteestimarelvalorde hR .El autorsugierequeparaduracionesmayoresa2helvalorde 25R puede estimarse como: btaR #25(5) -36- Paraobtenerlaintensidad,enmm/h,correspondientesaotros tiempos de retorno expresados en aos, TR , la expresin propuesta es la siguiente: %&'()*$+,-./0%%&'(()*"$ " $ #25log505044 , 0 13 , 02525rTTRR R (6) - Mtodo de Devoto (2002): Elautorproponelarepresentacinestadsticadelaintensidad mximaasociadaadiferentesduracionesatravsdelmodelodoble exponencial de Gumbel segn la expresin: 1213415167+,-./0%%&'(()*8 8 $ $ 8 $ 8 $ #rv vTLn Ln C C X X11282 , 11282 , 15772 , 01 (7) dondeX representalaintensidadmedia, vC eselcoeficientede variaciny rT eltiempoderetorno.Elautorregionalizlosvaloresde X y vC paratodoelterritorionacional,correspondienteaduraciones de1y12h.EnlaFigura2.7yenlaFigura2.8sereproducela regionalizacincorrespondientea1h.Paralaexpresinmatemticade las curvas i-d-f el autor propuso dos modelos clsicos de tipo hiperblico de2y3parmetros.Luegodelanlisisdeldesempeodeambos recomend el modelo de 3 parmetros dado por la expresin: ctaRb " # (8) Las expresiones de los parmetros resultan en este caso: 9 : c t i ab" $ #1 1 (9) 80 , 0 # b (10) 9 : 9 :1 12 1 1 12 12i i t i t i cb b8 $ 8 $ # (11) -37- donde los subndices 1 y 12 corresponden a duraciones de 1 y 12 h. En el modelo, la intensidad de lluvia, R, se expresa en [mm/h] y la duracin de la tormenta, t, en [min]. 50454035305045322845201510403530252015101520301520 30Precipitaciones IntensasEstimacin de las Curvas IDFMapa de Medias - Duracin 1 hora Figura 2.7. Regionalizacin del parmetroXpara el territorio nacional. (Fuente: Devoto, 2002; adaptado). -38- 0,200,250,280,300,300,300,40 0,500,600,700,280,250,300,400,500,600,700,600,500,400,300,200,200,700,600,300,400,50Precipitaciones IntensasEstimacin de las Curvas IDFMapa de Coeficientes de Variacin - Duracin 1 hora Figura 2.8. Regionalizacin del parmetro vC para el territorio nacional. (Fuente: Devoto, 2002; adaptado). 2.3.3 - Comparacin del desempeo de los mtodos de Rhle y DevotoConelobjetodecompararpreliminarmenteeldesempeodelos mtodos de regionalizacin de Rhle (1966) y Devoto (2002), Bertoni et -39- al.(2004)recopilaronlosvalorescorrespondientesalascurvasi-d-fde diversas ciudades del territorio nacional. La mayor parte de dichas curvas fueronestimadasapartirdeanlisispluviogrficos.Elerrormediofue calculadoenrelacinalvalordeintensidaddeterminadoapartirdela curva i-d-f de base pluviogrfica. Para el anlisis, las ciudades fueron clasificadas segn dos grupos:! grupoA:aquellasconsideradasenlaregionalizacindeDevoto (2002) ! grupo B: aquellas no incluidas en dicho estudio. Un mapa con la ubicacin de las principales ciudades de Argentina se presenta en la Figura 2.9. En la Tabla 2.3 y en la Tabla 2.4 se indica el error medio obtenido apartirdelaaplicacindelmtododeDevotosobrelasonceciudades analizadas.CaberemarcarquelasciudadesdelgrupoBsonaquellas que renen mayor inters, al no encerrar tendenciosidad en el anlisis. El anlisissecentrsobreduracionesde10,30,60,180y360miny recurrencias de 2, 5, 10, 25, 50, 100 y 250 aos. Tabla 2.3. Errores medios en la estimacin de intensidades asociadas a diferentes duraciones, independientemente de la recurrencia (ciudades del grupo A). Ciudades Durac [min] CrdobaMendozaRosarioResistencia Las Peas Sur (Cba.) San Luis 10552150524428 30732451 60434554 180567181424 3606243231512 Tabla 2.4. Errores medios en la estimacin de intensidades asociadas a diferentes duraciones, independientemente de la recurrencia (ciudades del grupo B). Ciudades Duracin [min] La Suela Villa Dolores RafaelaRo TerceroLaboulaye 105126475121 30351715 60268111314 1803524272422 3603442272525 -40- Trelew Figura 2.9. Ubicacin de las principales ciudades de Argentina. Delanlisisrealizadolosautoresobtuvieronlassiguientes conclusiones: ! LaaplicacindeambasfrmulasdelmtododeRhlearroj diferenciasdelordendel8al30%.Dichasdiferenciascrecierona medidaqueaumentladuracindelalluvia.Existe,porlotanto, -41- ciertacontradiccinenrelacinalosugeridoporelmtodo,que recomienda el empleo de la ecuacin simplificada a partir de 2 h. ! Paraduracionesdehasta10minloserroresdelmtododeRhle fueronconsiderables,superandoenlamayoradeloscasosel60% (mximosdelordende150%).Paraduracionesmayoreselerror mediofuedelordende15%.Elerrormedioparalasdiferentes recurrencias, independientemente de la duracin considerada, fue del 30%. ! ElmtododeDevotopresent,entrminosgenerales,mejor desempeoenrelacinaldeRhle.Seobserv,sinembargo,una tendencia generalizada del mismo a producir subestimaciones de los valoresdeintensidaddelluvia.Losmejoresresultadosconeste mtodoseobtuvieronparaduracionesentre30y60min,conun errormediodelordendel10%.Paracortasduraciones,dehasta10 min,elmtodopresentlasmayoresdiferenciasenrelacinalas curvas i-d-f locales, alcanzando un error medio del orden del 40%.! Para duraciones superiores a 1 h el error producido por el mtodo de Devotosiguiuncomportamientodiferenciadosegnelgrupode ciudadesconsideradas.ParalasciudadesdelgrupoAelerror mediofuedelordende13%;paralasdelgrupoBelmismose elev a 28%. ! ParalasciudadesdelgrupoAelerrormediodelmtodode Devoto para recurrencias entre 2 y 250 aos fue del orden del 15%, con leve tendencia a la disminucin a medida que aument rT . Para lasciudadesdelgrupoBdichoerrorascendial25%.Dentrode estegrupoloserroresmayoresseverificaronparalaestacinLa Suela,quecorrespondealareginserranadeCrdoba,conerrores mediososcilandoentre30y55%.Paraestegrupodeciudadesse evidenci una tendencia al aumento del error con el aument de rT . En sntesis, con la aplicacin del Mtodo de Devoto a ciudades sin datos pluviomtricos sera esperable que se comentan errores medios del orden del 10% para duraciones entre 30 y 60 min y del 30 al 40 % para duracionesfueradedichorango.Estoserrorespodranaumentarsiel puestodeintersesafectadoporfenmenoslocales,talescomo presencia de sierras o montaas. Duraciones de lluvia entre 30 y 60 min son habitualmente empleadas para fines de proyecto en la mayora de las ciudades. -42- -43- C CA AP PI IT TU UL LO O 3 3 U UR RB BA AN NI IZ ZA AC CI I N N Y Y D DR RE EN NA AJ JE E U UR RB BA AN NO O E EN N A AR RG GE EN NT TI IN NA A J Ju ua an n C Ca ar rl lo os s B Be er rt to on ni i 3.1 - El proceso de urbanizacin en el mundo Laurbanizacinrepresentaunadelasmanifestacionesms significativas de la actividad humana. A lo largo de la historia el proceso deurbanizacinreconocetresgrandesetapas:(i)preindustrial,(ii) industrial y (iii) actual o de las comunicaciones (tambin denominada por algunos autores como de tercerizacin de las decisiones). Laexplosivaurbanizacindelmundoylosproblemasquetrae aparejadaestasituacinenlosgrandesconglomeradosurbanos constituyeunadelastemticasmsimportantesdenuestrotiempo.La universalizacindelaurbanizacinesunfenmenorecienteenla historia del planeta.Enelao1800soloel1%delapoblacinvivaenciudades. DesdemediadosdelsigloXVIII,dondeseexpandieracomoefecto asociado a la revolucin industrial, la urbanizacin se ha incrementado a nivel mundial a un ritmo cada vez ms acelerado. Lo ocurrido en el siglo XX es un ejemplo de ello.Segn Guglielmo (1996), durante la primera mitad del siglo XX la poblacintotaldelmundoseincrementenel49%ylapoblacin urbanaenel240%.Enlasegundamitaddelsigloestaevolucinse aceler:lapoblacinurbanapasde1.520millonesdehabitantesen 1974a1.970millonesen1982.LaTabla3.1ilustraacercadel crecimientoconstantetantoobservadocomoprevistoparaelperodo 1955-2015.Enlaactualidadlapoblacinmundialesdeaproximadamente 6.100 millones y la poblacin urbana alcanza a 2.850 millones, es decir, el 46,7%.Enpocotiempoms, por primeravezenlahistoriael nmero de habitantes de las ciudades habr superado al de las zonas rurales. -44- Enloqueserefierealadistribucingeogrficadelapoblacin urbanaenelmundo,AmricadelSurencabezaestatendencia(Tabla 3.2).Ennuestrocontinente,laconcentracinurbanaenlasprincipales ciudadestieneelritmodecrecimientomsaltoentrelasregionesdel mundo y el mayor de todos los tiempos, con una marcada tendencia de concentracin de funciones socioeconmicas y administrativas en pocas ciudadesimportantesporpas.Estapropensinmetropolitanaest ocurriendoenelmarcodeunlentoritmodecrecimientoeconmicoy conunaestructuradedistribucindelingresocrecientementedesigual,que conduce a un proceso de urbanizacin de la pobreza. En1950,ochoaglomeracionesalcanzabanosobrepasaban5 millones de habitantes (Nueva York, Londres, la Ruhr, Tokio, Shanghai, Paris,BuenosAiresyMosc);ellasconstituanalrededordel7%dela poblacinurbanamundial.SegnestimacionesdeUNESCO,enelao 2000el15%delapoblacinurbanadelplanetaseconcentren metrpolis de al menos 10 millones de habitantes. Tabla 3.1. Crecimiento anual de la poblacin urbana (perodo 1955-2015). Crecimiento anual de la poblacin urbana Ao1955197519952015 [%]32384554 (Fuente: Fondo de las Naciones Unidas de Asistencia de Poblacin, FNUAP). Tabla 3.2. Distribucin de la problacin urbana por continentes. Distribucin de la poblacin urbana en el mundo Continente Amrica del Sur Amrica del Norte Oceana Europa Amrica Central frica Asia [%]77767574533535 (Fuente: Fondo de las Naciones Unidas de Asistencia de Poblacin, FNUAP). -45- 3.2 - Diferenciasenlaurbanizacinentrelospases industrializados y el resto del mundo Elprocesodeurbanizacinmuestraalgunasdiferenciasentrelos pasesdesarrollados,localizadosfundamentalmenteenelHemisferio Norte y los pases emergentes o subdesarrollados del Hemisferio Sur. DurantelaetapapreindustriallasgrandesmetrpolisdeAmrica Latina crecieron a un ritmo sostenido como resultado del gran comercio colonial.Yaenlafasedeindustrializacinseregistrundesfasajeenel crecimientoentrelasciudadesdeestareginyaquellasdelospases desarrollados.SegnGuglielmo(1996),enlasegundamitaddelsigloXIXo segnelcaso,enlaprimermitaddelXX,lasmetrpolisdelospases desarrolladosregistraronunabruscaaceleracinensucrecimiento demogrficoligadoalaindustrializacin.Porelcontrario,eldesarrollo industrial en los pases menos desarrollados ha sido ms fuerte durante la segunda mitad del siglo XX. En efecto, en 1950 seis de las ocho grandes metrpolis del mundo pertenecan a los pases desarrollados.Segnelautor,sobrelas37ciudadesdemsde5millonesde habitantescensadosen1990,slo12pertenecanalospases industrializados del Hemisferio Norte. Resulta sugerente sealar adems que, de las 15 urbes ms pobladas del mundo, 4 se localizan en Amrica Latina (San Pablo, Ciudad de Mxico, Buenos Aires y Ro de Janeiro). PelletieryDelfante(2000)remarcanestasdiferencias,resaltando que las ciudades del tercer mundo han conocido a partir de mediados del sigloXXuncrecimientoexplosivo.Duranteesteperodolastasasde crecimientoanualhansidosuperioresal3%encasitodaslasgrandes metrpolis del tercer mundo, alcanzando en ciertos casos 5 o 6 %. Este ritmodecrecimientohacomenzadoadisminuirapartirde1980.La Figura 3.1 ilustra esta evolucin sobre ciudades de Europa y de Amrica.Delpuntodevistademogrficoelcrecimientodelasciudadesde lospasesemergentesysubdesarrolladosdelmundoesdebidoados factores:1.Sostenido aumento del crecimiento natural de su poblacin; 2.Fuerte inmigracin provocada por el xodo rural. -46- 048121620241875 1900 1925 1950 1975 2000AosPoblacin (millones de habitantes) Buenos AiresSao PauloParisLondresNew York Figura 3.1. Evolucin de la poblacin de grandes metrpolis de Europa y de Amrica.(Fuentes: Guglielmo, 1996 ; INDEC, 1999). Elaumentodelcrecimientonaturalsedebeaunabajaenla mortalidadyaunareduccinmuylentadelamortalidad.Guglielmo (1996)destacaelresultadodeesteproceso:lajuventuddelapoblacin delasciudadesestambinunacaractristicadelospases subdesarrollados.Porelcontrario,comoloreflejalaTabla3.3,enlas ciudadesdelHemisferioNorteelcrecimientodemogrficoesdbil.La Figura3.2permiteobservarlaevolucindelapoblacinurbanaen variospasesdeAmricadelSur,dondeseadvierteelclaroprocesode expansin de las aglomeraciones urbanas. 3.3 - Tendencias de migracin hacia las periferias de las ciudades Entodosloscasoselcrecimientodemogrficodelasciudadeses acompaadodeunaextensinespacial.Actualmenteexisteuna tendencia general ala disminucin de la poblacin en los centros de las ciudades. La industria no es ms el principal factor de crecimiento de las ciudades, particularmente en las grandes metrpolis. -47- Tabla 3.3. Indices demogrficos de pases de Amrica y de Europa. Continente Pas Superficie [Km2] Poblacin x 106 [Hab.] Densidad de Poblacin [hab/km2] Tasa de Crecimiento Anual Poblacin Urbana [%] Argentina2.791.81035,412,671,7990 Venezuela91205021,223,241,8787 Chile75695013,918,361,286 Brasil8.457.000159,218,832,2979 E.Unidos9.159.000262,828,701,2176 Mxico195820088,54345,221,9075 Amrica Colombia113891036,3331,901,6674 Francia55058,0105,540,2675 Reino Unido24258,5242,00,3389 Europa Alemania34981,7234,00,7287 Poblacin urbana en Amrica del Sur304050607080901001970 1975 1980 1985 1990 1995 2000Ao[%] de Poblacin urbanaArgentinaBrasilChileColombiaEcuador Figura 3.2. Evolucin de la poblacin urbana en Amrica del Sur (perodo 1970-2000). (Fuente: World Development Indicators. World Bank, 1998). -48- Anivelmundiallaprimeracausadelabajadelempleoindustrial sobreelconjuntodelasciudadeseslapolticadedescentralizacin industrial,queconcierneacasitodaslasmetrpolisdelmundo.Hacia iniciosdelosaos90lasgrandesmetrpolisdeAmricaLatinahan igualmenteadoptadounapolticadedescentralizacinindustrial.Este procesoserealizaaexpensasdelaurbanizacindelasreasperifricas de estas ciudades. Las principales actividades en las ciudades son ligadas actualmente alascomunicaciones,alosmercadoseconmicosyfinancierosyalos servicios;enlospasesdelHemisferioNortetambinalospolos tecnolgicos.Paralasgrandesmetrpolis,losparmetrosdesu potencialidadestnasociadasalainsercinenunaredmundialde comunicaciones.Paradjicamente,durantelaltimadcadaestas actividades han contribuido a reducir la mano de obra. EnlospasesdeAmricaLatina,elaumentodelosbarrios perifricosylasciudadessatlitesesevidente.Lafracturaentrelos barriosricosylasregionesmarginalespobrestiendeaagravarsedeao enao.Losbarriosdelasregionesmarginalesmspobressonde carcterdesordenado,conconstruccionesnoreglamentadas.Enla mayora de los casos son barrios no integrados o sub-integrados desde elpuntodevistasocio-econmico,concarenciadesistemasdeservicios urbanos colectivos. 3.4 - Aspectos del proceso de urbanizacin en Argentina Argentina est compuesta por 23 provincias y la Ciudad Autnoma de Buenos Aires. Con una poblacin de 37 millones de habitantes (segn censo de 2001) es un pas escasamente poblado. La densidad poblacional promedio es de 13 hab/km2. Una de sus caractersticas ms marcada es sualtaconcentracindepoblacinurbana,quesuperaal89%dela poblacintotal.Elcrecimientomsrecientedesupoblacineslento (estimado en elao2002iguala1,4%anual)comoconsecuenciadela bajatasabrutadenatalidad(19,8)ydeladisminucindelas migraciones. Enlaconformacinterritorialdelapoblacintresfactoreshan influenciadodemanerapreponderante:(i)migracionesexternas;(ii) migraciones internas y (iii) crecimiento vegetativo diferencial. Hasta 1950 elfactorpredominante estuvoconstituidoporlasmigracionesexternas. -49- Entre 1950 y1970, fueron las migraciones internas quienes marcaron la conformacinterritorialdelapoblacin.Entre1970y1980seobserv unadisminucindelasmigracionesinternasyunaumentodel crecimientovegetativodelapoblacin.EnlaFigura3.3seobservala distribucingeogrficaactualdelapoblacin.Conformefueilustrado previamente, la concentracin de esta poblacin en reas urbanas es una de las caractersticas marcantes del pas. Ciudad autnoma Figura 3.3. Distribucin geogrfica de la poblacin argentina (Fuente: INDEC. Censo Nacional de Poblacin, Hogares y Viviendas, 2001) -50- En 1950 la poblacin urbana alcanzaba al 62 %; en 1980 alcanz el 82%. Segn BIRF (1999), en 1997 el 89 % de sus habitantes residan en localidadesurbanasymsdel50%deestapoblacinresidaen aglomerados de ms de 500 mil habitantes. Estos porcentajes evidencian latendenciaaldespoblamientodelcampoenbeneficiodeloscentros urbanos.Las grandes concentraciones urbanas como el Area Metropolitana deBuenosAires,elGranCrdobayelGranRosario,reflejanun estancamientodesucrecimientoapartirdelprocesode desindustrializacinylaconsecuentedisminucindesufuerzaatractiva como reas preferenciales de los flujos migratorios, que hoy se orientan haciaotrospuntos,enparticularalascapitalesprovincialesyciudades intermedias (Guitarr de Maguitman, 1993). En los ltimos aos la densidad demogrfica media ha aumentado hastaalcanzarlos13hab/km2,mostrandounatendencialeveal equilibrio a expensas de las reas ms pobladas (BIRF, 1999).Enelprocesodeurbanizacinargentinodelasltimasdcadas existen dos aspectos que merecen destacarse:(a)LapreponderanciadelaciudaddeBuenosAiresysuregin metropolitana sobre el resto del pas, y(b)El crecimiento y la multiplicacin de las ciudades intermedias, localizadas mayormente en la regin central del pas.Elconjuntodeestascaractersticascontribuyealaltoporcentaje que caracteriza a la poblacin urbana argentina.(a)PreponderanciadelaciudaddeBuenosAiresydesuregin metropolitana: BuenosAiresysuconurbano(17partidosqueconformanel denominado Conurbano Bonaerense) concentra una poblacin que se aproximaa12,5millonesdehabitantes,diezvecessuperioralas poblaciones de Rosario y de Crdoba (las dos ciudades que le siguen en trminosdeconcentracinurbana).Laregindemsaltadensidades obviamente el rea metropolitana que comprende a la Ciudad de Buenos Aires, en donde por cada kilmetro cuadrado hay casi 15.000 habitantes.ElConurbanoBonaerensealbergaal24,5%delapoblacindel pasyal63,3%delaprovinciadeBuenosAires.Siseloconsideraen conjuntoconlaciudaddeBuenosAires,concentrael41%dela poblacin total del pas, con una densidad media de poblacin de 2.165,6 hab/km2, conformando la tercer aglomeracin urbana de Latinoamrica. La misma posee un efecto dominante sobre todo el pas. -51- Elfenmenosuperainclusolaconcentracinobservadaenotras regiones del mundo (Tabla 3.4). Tabla 3.4. Peso de las grandes metrpolis en la poblacin urbana y la poblacin total de cada pas, para el ao 1990. CiudadPorcentaje sobre la poblacinurbana del pas Porcentaje sobre la poblacin total del pas Buenos Aires (Argentina)4136 Seul (Corea del Sur)3526 Mxico (Mxico)3324 El Cairo (Egipto)3917 Tokio (Japn)1915 Pars (Francia)2115 Manila (Filipinas)2914 Londres (Reino Unido)1413 Bruxelas (Blgica)1010 Lagos (Nigeria)238 (Fuente: World Bank Indicators, 1995). Ya antes de su desarrollo industrial la capital argentina ha ejercido una fuerte influencia en la regin. El contacto permanente con los pases europeosydecondicioneseconmicasfavorablesexplicaneldesarrollo delamayorpartedesusinfraestructuras,quecoincidenconaquello ocurrido en los pases desarrollados: en 1913 ya existan en Buenos Aires redesdesubterrneos,detranvasydeferrocarrilesmetropolitanos. Durante las primeras dcadas del siglo XX la ciudad tuvo la influencia de arquitectosfrancesesqueledieronsufisonomadeciudaddeestilo haussmanniano, con importantesboulevares y avenidas.Buenos Aires produce actualmente el 26% del PBI del pas. Su PBI superaactualmenteaquellosdeParaguayydeUruguayreunidosyse asemeja al de Chile (Clarn, 27-7-2000). A partir de 1985 la aglomeracin de Buenos Aires ha conocido una disminucin en su ritmo de expansin urbana,sinqueelloimpliquelaprdidadesurolprotagnico.Esta situacin se refleja en el hecho de ser el sector de la construccin aquel que menos contribuye actualmente al PBI de la ciudad (3,2%).-52- EnlaFigura3.4,seobservalaexpansiongeogrficadeBuenos Aires y de su entorno. Actualmente la densidad media de poblacin en la capitalargentinaesde150hab/haylaszonasverdesalcanzana0,6 m2/habcontralos15m2/habrecomendadosporlaOrganizacin Mundialde la Salud (Clarn, 23-09-00). Figura 3.4. Crecimiento de Buenos Aires y del conurbano bonaerense. (Fuente: Guglielmo, 1996). Elprocesode"tercerizacin"delaCapitalFederalqueda evidenciado si se compara el trnsito de personas desde la periferia a las reascentrales:delas70milpersonas/dade1980haascendidoala preocupante cifra de ms de 800 mil que diariamente ingresan y egresan de la ciudad con un sistema de transporte cada vez ms exigido. (b) Crecimiento y multiplicacin de las ciudades intermedias: El desarrollo de las ciudades de tamao intermedio se debe a dos fenmenos diferentes: (i) la disminucin del xodo desde el interior hacia -53- BuenosAiresyelconurbanobonaerensey(ii)ladiminucindela poblacin concentrada en torno a pequeas ciudades del interior. La disminucin del ritmo de crecimiento de Buenos Aires es el resultado desuprdidadecapacidaddeabsorcindemanodeobra, fundamentalmenteenelsectorindustrial.Porotro lado,ladisminucin delapoblacindiseminadaoagrupadaenlaspequeasciudadesdel interiorsedebealxodorural.Esteprocesoeselresultadode dificultades econmicas en las actividades agro-industriales regionales. LaFigura 3.5 ilustra acerca de las tendencias antes citadas.Distribucin de poblacin por tamao de ciudad01020304050601950 1960 1970 1980 1991 1999 Aos[%] de Poblacin urbanaMenos de 50.000 hab.Entre 50.000 hab. y 1.000.000 hab.Mas de 1.000.000 hab. Figura 3.5. Tendencia del proceso de urbanizacin argentino a partir de la segunda mitad del siglo XX. (Fuentes de datos: Bertoncello et al., 1997; INDEC, 2001). Se observa el sostenido incremento de la poblacin en las ciudades intermedias. El mismo resulta a expensas de un fuerte decrecimiento de lapoblacinenciudadespequeas,comotambindelmenor crecimiento de las principales metrpolis del pas (Buenos Aires, Rosario y Crdoba). -54- Desdeelpuntodevistageogrficoesteprocesopresentacierta heterogeneidad, con mayor concentracin de ciudades intermedias en la regin central del pas (Figura 3.6). Estaheterogeneidadseopone,porejemplo,alahomogeneidad tpica de algunos pases europeos como Francia. Como consecuencia de estosdosaspectosquecaracterizanalsistemaurbanoargentinodelos ltimosaos,lascondicionesdevidadelapoblacinurbanapresentan tambin algunos indicadores heterogneos. En Buenos Aires, la totalidad delasviviendasposeenserviciosdeaguapotableycloacas.La proporcin cae al 68 % cuando se incluye a los 17 partidos del conurbano bonaerense.Enelrestodelpaslasredesdesaneamientourbano alcanzan al 55% de la poblacin. 3.5 - Aspectos urbansticos de las ciudades argentinas An cuando todas las ciudades del mundo son diferentes entre s, existencaractersticasquepermitentipificarsusaspectosurbansticos fundamentales.ParatalfinPelletieryDelfante(2000)proponencomo criterio considerar tres tems fundamentales:1.El cuadro geogrfico de la ciudad, esquematizado por las nociones de situacin y de sitio (ideas asociadas a las escalas regional y local respectivamente). 2.La distribucin en planta (o plano) de la ciudad . 3.El relieve (o paisaje urbano) creado por la misma ciudad. Lasituacinylossitiosdeunagranpartedelasciudades argentinasreflejanunainteraccinmuyestrechaentreelprocesode asentamientourbanoylasredeshidrogrficasdelpas.Enefecto,los cursosdeaguahansidoenmuchoscasoselnexofundamentalparael emplazamientodelasciudadesensusmrgenes,fundamentalmentede aquellas creadas durante la colonizacin europea. -55- Figura 3.6. Evolucin de la distribucin geogrfica de las ciudades intermedias y grandes en Argentina (perodo 1950-1995). (Fuente: Ciccolella et al., 1995) Con el paso de los aos la relacin hidrografa-urbanismo se ha ido transformandodemaneraradical.Enefecto,comoconsecuenciadela -56- expansin urbana sin planificacin y de la dbil conciencia ambientalista elconceptodeciudadesquesedesarrollanalaveradeloscursosdeagua"se transform hacia el de "cursos de agua que atraviesan las ciudades.Estaconcepcinerrnealigadaalaurbanizacinseexplicapor diversasfalenciasqueinvolucra,ademsdelasapuntadas,ala especulacininmobiliaria,afallasdeformacindelosprofesionales urbanistasyalospermanentesproblemassocio-econmicosdela poblacin.Elloexplicalainstalacindebarriosenzonasnaturalmente inundables, hecho tpico de diversas localidades argentinas y que atae a barriosdediferentesestratossocio-econmicos,fundamentalmentehumildes.Enloquerespectaalosplanosdelasciudades,enArgentinala caractersticageneralhasidolaadopcindetramasregulares (rectangularesocuadradas),tpicasdelasciudadescolonialesyde influencia europea.Finalmente,encuantoal"relieve"o"paisaje"urbano,existendos tendenciasbsicasenfuncindeltamaodelasciudadesenArgentina: paralasreascomercialesycentralesdelasciudadesgrandese intermedias el esquema urbano presenta un fuerte desarrollo vertical. En laszonasrestantesdeestasciudadesascomo tambinparaaquellasde menortamaoelesquemasiguefundamentalmenteundesarrollo horizontal.Enlamayoradeloscasoslasconstruccionesapareadas constituyentambinunacaractersticatpica,particularmenteenlos barrios ms viejos.LaFigura3.7,presentadaporPelletieryDelfante(2000), caracterizaalospaisajestpicosdelasciudades(norte)americanasy europeas y se adapta a las dos tendencias observadas en Argentina.3.6 - Evolucin del drenaje urbano en Argentina 3.6.1 - Introduccin Alolargodelahistrialahidrologayeldrenajedemedios urbanos han pasado por diferentes etapas. En efecto, desde sus orgenes elprocesodeurbanizacindebihacerfrenteagravesproblemas epidemiolgicosresultantesdelaconcentracindelapoblacin.Ello explica la concepcin sanitarista inicial de la hidrologa urbana.Desbordes(1987)identificatresperodosesencialesdela hidrologa urbana en los pases desarrollados: -57- Figura 3.7. "Paisajes" urbanos tpicos (Fuente: Pelletier y Delfante, 2000). !Unaetapainicialligadaalconceptosanitaristadeldrenajedelas ciudades. !Unaetapatransitoriacaracterizadaporlaracionalizacindel clculohidrolgico-hidrulicoylanormatizacindeestudiosy proyectos. !Laetapaactualligadaalenfoquecientficoyambientalistadel drenaje urbano. SegnLopesdaSilveira(1998),lascaractersticasdelasdos primerasetapashanfacilitadolatransferenciatantodelosmtodosde clculocomodelaconcepcindeobrasdesdelospasesdesarrollados hacialospasesmspobres.Siendounaantiguacoloniaeuropea, Argentina ha recibido desde la segunda mitad del siglo XIX la influencia delprogresoregistradoenlospasesdesarrollados.Demanera sorprendente,elpasinicisuetapasanitaristaconunretardomuy reducido en relacin a Europa, sobretodo si se considera la distancia y la calidaddelascomunicacionesdelapoca.AlolargodelsigloXXeste defasaje temporal lamentablemente se ha tornando cada vez mayor. -58- LasituacinArgentinaactualeselresultadodeunmezclade accionesnocoordinadas,dondecoexistenalgunosobjetivos inalcanzados de la etapa de normatizacin de los clculos y de esfuerzos, mayormenteaislados,queseinscribenenlaterceraetapadelenfoque cientfico y ambientalista.3.6.2 - Etapas del drenaje pluvial urbano en Argentina Es difcil afirmar si Argentina ha accedido efectivamente a las tres etapasidentificadasporDesbordes(1987)paralospases industrializados. La deficiencia ms importante est asociada a la tercera etapa,concernientealenfoquecientficoyambientalista.Entreotras causas,lafaltacrucialdedatoshidrolgicoenreasurbanasha conducidoaunalimitacinnotabledelosprogresosdelas investigacionescientficasenelpas.LaFigura3.8ilustraacercadela evolucindelapoblacinenArgentinaeidentificalosperodosquese asociaran a las principales etapas histricas del drenaje urbano. 1895177817501700165018691800182518091839185719601980200019911970194719141869 Coghlan Buenos Aires1912 -Segunda etapa1980-Tercera etapaPrimera etapa1854 BelgrandParis0.11.010.0100.01625 1675 1725 1775 1825 1875 1925 1975 2025AoPoblacin [x 10 6] Figura 3.8. Evolucin de la poblacin e identificacin de las etapas histricas del drenaje urbano en Argentina. (Fuente: Bertoni y Chevallier, 2001). -59- A continuacin se analiza la secuencia de acciones que desde 1850 hancontribuidoalavancedeldrenajeurbanoenelpassiguiendopara ello el esquema de las tres fases antes citadas. - Etapa del concepto sanitarista:Laprimerared"moderna"dedrenajeurbanofueconstruidaen Hamburgo, en 1843, en ocasin de la reconstruccin de la ciudadluego de un gran incendio (Chocat, 1997a). En Buenos Aires la primer persona endifundirhacia1830losprimerosensayosdelaideasanitaristafueel ingenieroitalianoCarlosPellegrini.Elmismopropusoen1853la construccindeobrasdecaptacindesdeelrodelaPlata(Figura3.9). RadovanovicyTartarini(1999)destacanqueenaquellapocaBuenos Aireseraunaciudadsucia,decallesestrechas,conpocosjardines pblicos y con frecuentes problemas epidemiolgicos (Foto 3.1). Figura 3.9. Primeros proyectos de obras de drenaje pluvial en el ao 1853 en Buenos Aires(Fuente: Radovanovic y Tartarini, 1999). -60- Foto 3.1. Primeras medidas sanitrias adoptadas para proteger las fuentes de gua en el Ro de la Plata, luego de una epidemia de clera, en 1867 (prohibicin del lavado de ropas en las mrgenes, sector prximo a la actual Casa Rosada).. (Fuente : Radovanovic y Tartarini, 1999). EnlosiniciosdelasegundamitaddelsigloXIXfueelingeniero francsEugneBelgrandquiencreenParselconceptodeldrenaje moderno.Chocat(1997b)destacaqueBelgrandinicien1854la construccin de aproximadamente 400 km dealcantarillado sanitario de concepcintotalmentenovedosa.Paraello,lmismodesarrolllos materialesylastcnicasdeexplotacinymantenimiento.Elnuevo sistemaimplicabaelescurrimientoconjunto(unitario)delasaguas pluviales y de las aguas negras. -61- Designadoporlaexpresinfrancesa"toutl'gout",estemtodo continuo de circulacin ocup rpidamente un espacio en toda Europa.BajolasupervisindelIng.JosephBazalgettelasobras correspondientes a este concepto fueron realizadas en Londres entre los aos 1859 y 1873. EnBuenosAireselIng.Sourdeauxpresentaen1861elprimer plan general de alcantarillado pluvial de la capital argentina. Este Plan no comprenda, sin embargo, ms que la colecta y el transporte de las aguas de origen pluvial pues su creador no consider prioritario la evacuacin delasaguasservidasyremitiestaobraparaelfuturo(Radovanovicy Tartarini, 1999). En 1867 el clera provoc el pnico en la poblacin de BuenosAires.Esteeventofuefundamentalparalaincitacinalos estudiosdefinitivosdecarctersanitaristaquehabansidosdefendidos algunos aos antes por Carlos Pellegrini.En1869elingenieroinglsJohnCoghlanpresentaelprimer proyecto de drenaje urbano de la ciudad de Buenos Aires; l se inspir en losmodelos"unitarios"implantadosenlasprincipalesciudades europeas. El proyecto propona el aprovisionamiento de agua filtrada, la construccindeunsistemadealcantarilladoylapavimentacindelas calles.El plan original incluala colecta de las materias fecales y tambin de las aguas usadas y pluviales hacia conductos construdos a lo largo de las calles, con su utilizacin posterior para riego. El proyecto consideraba que los excesos de origen pluvial seran desviados hacia los arroyos y ros mscercanos(BuenosAires,1869).Estavastaredsubterrneaera completadaporcanalesybocasdetormentasquepermitiranla captacin del agua de lluvia (a razn de dos en todas las intersecciones de las calles), como as tambin de cmaras de inspeccin que permitiran la inspeccin y ventilacin de los conductos (Foto 3.2). Ya en aquella poca el destino final de los efluentes era motivo de fuertes discusiones tcnicas (Radovanovic y Tartarini, 1999). En 1871 el ingeniero ingls John Baterman ampla la zona servida ydefinelasdescargasfinaleshaciaelrodelaPlata.En1872secreala OficinaMeteorolgicaArgentina,unadelasprimerasdelmundo,que ms tarde se transformara en el Servicio Meteorolgico Nacional. -62- Foto 3.2. Trabajos en la ciudad de Buenos Aires, en el ao 1884; sistema unitrio(Fuente: Radovanovic y Tartarini, 1999). Daniele(2001)citaqueen1888laciudaddeRosarioconcesiona losserviciosdedrenajeaempresasprivadas(ConsolidatedWaterwork CompanyofRosarioyRosarioDrainageCompanyLtd).Laconcesin incluye los servicios de agua, cloacas y desages pluviales. Se ejecutan 13 tneles.Lasobras(sistemaunitario,delradioantiguo)fueron parcialmente habilitadas en 1899.Los problemas derivados de la expansin espacial de Buenos Aires ydelainsuficienciadesureddealcantarilladosehacensentir rpidamente:porunladolaciudadrecibeunagrancantidadde inmigrantes y por otro lado sufre con los retardos en la construccin de lasobras.ElplanBaterman,concebidopara400.000habitanteses concludorecinen1905,mediantelaparticipacindelIng.Guillermo -63- Villanueva.Eneseentonceslaciudadyacontabacon1.000.000de habitantes.Losproblemasasociadosalcrecimientodelaciudad continuaran incrementndose con el tiempo. Elcambiodeconcepcindelsistema"unitario"alsistema "separativo"seinstaldefinitivamenteenBuenosAiresen1908,conla aprobacindelaleyqueprevealasreglasdealcantarilladoparatodala extensin del territorio federal. Las mismas fueron redactadas por el Ing. AgustnGonzlezycontemplaronunapoblacinparalaciudadde 6.000.000dehabitantes.Lasaguasdelluviayanoserancaptadashacia losconductoscloacalessinoqueseredireccionaranporelsistemade cordn-cunetayconductosespecficoshaciaelrodelaPlataosus afluentesmscercanos(VelaHuergo,1937).Diversosmateriales necesariosparalaconstruccindelasobrasfueronimportadosde LondresydeNuevaYork.Losprincipalesobjetivosdelplande1908 fueron recin alcanzados en 1922. DentrodelasaccionesencaradasporlaDireccinGeneralde ObrasdeSalubridaddelaNacinseproyectanen1904losprimeros desagespluvialesparalaciudaddeCrdoba.Losmismoscontaron tambin con la direccin del Ing. Agustn Gonzlez y se ejecutaron segn cuatroramalesprincipalescondescargasalroPrimero(actualro Suqua). Los proyectos contemplaron conductos circulares de hormign de0.50a0.90mdedimetroymodelosespeciales(bvedas)paralas secciones de mayores dimensiones.-Etapaderacionalizacindelosclculosydenormatizacindelos estudios y proyectos: Lacreacinen1912deObrasSanitariasdelaNacin(OSN) constituyeelprimerpasohacialaracionalizacindelosclculosyla normatizacindelos proyectosdedrenajeurbano entodoelpas.Este organismodelEstadocoordinenformaefectivalosproyectosylas obrasdedrenajeurbanohastaladcadadelosaos60.Entrelos grandesproyectosfundadorescabedestacarelde1923,dirigidoporel ingeniero Antonio Paitov, quien previ la extensin y generalizacin de los servicios de aprovisionamiento de agua y cloacas para Buenos Aires, incluyendounproyectodedesagespluvialesparatodoelmunicipio (OSN, 1924).En 1924 el Ing. Paitov dirige tambin el proyecto de saneamiento pluvial dela regin central de la ciudad de Crdoba, extendiendo la red inicial hacia las actuales avenidas San Juan e Hiplito Yrigoyen. En 1929 OSNdesarrollaparaCrdobaelproyectodeampliacindelos -64- sumiderosexistentesenlaregincentraldelasredesexistentes.Desde entoncesyenformapaulatinalasobrasdedrenajeurbanosefueron desarrollando en las restantes ciudades del interior del pas.En 1930 se concluyen en Rosario las obras del sistema unitario del radioantiguo,quesiguenenservicioenlaactualidad.En1924Rosario contaba con 356.000 habitantes. El 80 % de la poblacin contaba ya con serviciosdedesage.Apartirdeentonceslaciudadseexpande significativamente y comienza a sufrir con las insuficiencias del servicio. El Municipio ejecuta obras en los barrios, para paliar el dficit. En 1948 sefirmaelconveniodeventaentrelascompaasconcesionariasyla AdministracinGeneraldeOSN.DesdeallOSNsehacecargodelos desagespluviocloacalesdentrodelradioantiguo,peronoasume compromisos respecto de los dems sectores de la ciudad. Apesardelaexistenciadesde1872delaOficinaMeteorolgica Argentina,lautilizacindelainformacinpluviogrficaatravsde curvasintensidad-duracin-frecuencia(i-d-f)sloseconcretavarias dcadasdespes.Enefecto,todoparecieraindicarqueenladcadade losaos40seadoptaenelpaselenfoquerazonadodelaFrmula Racional.LostrabajosdelosingenierosInglese(1940)ySoubie(1940) son testimonios de esa etapa. El primero aconsejaba la utilizacin de las curvas i-d-f, aunque lo haca empleando la base de datos de la ciudad de Louis-Ville(Kentucky-USA).Elsegundoutiliza