Estudio Hidrológico cuenca del Rio del Medio y A° Áspero

Introducción

El Loteo y Emprendimiento Turístico Peñón del Águila, ubicado al sureste de la localidad de La Cumbrecita, dentro de los Dptos. Santa María y Calamuchita, se desarrolla sobre una propiedad atravesada por el río Del Medio y por uno de sus tributarios, el arroyo Áspero, a la altura de su confluencia.

El presente estudio hidrológico tiene por objetivo el análisis de la dinámica hídrica de la situación actual y bajo el escenario supuesto del loteo concluido. A su vez se dividió el estudio en dos partes: una que corresponde a la definición de la línea de ribera del Río Del Medio y del Arroyo Áspero, designada como Parte I, y otra, Parte II, la relacionada con los escurrimientos internos del loteo.

Parte I

La naturaleza del emprendimiento requiere la determinación de la Línea de ribera para los cursos de agua que atraviesan el loteo, esto es para el Río Del Medio y el Arroyo Áspero, siendo para ello necesario la determinación de los correspondientes caudales para una recurrencia de 25 años, conforme lo estipula la DiPAS.

En el presente informe se describen los estudios hidrológicos de las cuencas de aporte del río y del arroyo y que servirán de datos de base para la determinación de las líneas de ribera de estos en los tramos en que atraviesan el emprendimiento.

A partir de la delimitación y subdivisión de las cuencas de aporte, se han definido los parámetros físicos de las subcuencas y las características de las tormentas de diseño, para llevar a cabo la transformación lluvia – caudal. La estimación de los caudales de proyecto se realiza mediante la aplicación del programa computacional HEC-HMS. A partir de estos caudales y de los datos topográficos de los cauces del Río del Medio y del Arroyo El Áspero se calcularon las líneas de ribera de ambos.

Parte II

Respecto de la segunda parte del estudio se realizó el análisis hidrológico de las cuencas consideradas como propias del loteo en base a una mayor discretización de las subcuencas que las componen, con el objeto de analizar el impacto del loteo frente a los eventos modelados.

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Se realizó la estimación de los caudales considerando dos escenarios: Situación actual, “Sin Proyecto” y situación futura “Con Proyecto”, es decir la totalidad del loteo funcionando como tal. PARTE I: LÍNEA DE RIBERA RIO DEL MEDIO Y Aº ASPERO

Metodología

El desarrollo metodológico, en el que se incluye la recopilación, clasificación y análisis de antecedentes, comprende las siguientes etapas y las implicancias de cada una de ellas, la mayoría de las cuales se encuentran intrínsecamente relacionadas.

En primera medida se determinaron los caudales de cada uno de los Ríos en estudio para luego en base a estos determinar las líneas de riberas correspondientes.

Estudio Hidrológico

En esta sección se realizan las siguientes tareas:

• Caracterización Hidrogeomorfológica de las Cuencas de Aporte Hídrico

- definición de la red de escurrimientos

- delimitación de las subcuencas

- tipo de suelos y cobertura

- uso del suelo

• Determinación de la Tormenta de Diseño

- periodo de retorno, probabilidad de ocurrencia

- duración

- lámina total

- distribución temporal

- distribución espacial

- lluvia neta o efectiva

• Transformación Lluvia – Caudal y Propagación de Caudales

- determinación de caudal pico para el periodo de recurrencia adoptado

Descripción General de la zona Cuencas de Aporte

El área en estudio se encuentra en el extremo Suroeste del departamento Santa María y el sector Noroeste del departamento Calamuchita de la Provincia de Córdoba, a unos 80 km al Suroeste de la ciudad Capital.

Las cuencas tributarias del Río del Medio, que escurre de oeste a este, se encuentran delimitadas al oeste por los picos de la Cumbre de Achala, donde nace el río, y al este con el límite este del terreno en el que se desarrollara el emprendimiento, ubicado a unos 2.9 km aguas abajo del puente de ingreso a la localidad de La Cumbrecita.

La Figura 1 muestra la ubicación relativa de la cuenca bajo estudio respecto de la Provincia y de las localidades mencionadas. En tanto que en el plano Nº 1 “Planimetría General de Ubicación” se muestra la ubicación de emprendimiento respecto a la localidad de La Cumbrecita y de la red vial de accesos.

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Figura 1: Ubicación relativa de las cuencas.

En el territorio de la provincia de Córdoba se presentan regiones con diferentes características fisiográficas que han permitido caracterizar 22 ambientes geomorfológicos definidos por aspectos estructurales, de vegetación y morfología bien marcados.

La cuenca analizada ocupa la mayor parte la zona alta de las sierras grandes, ubicándose sobre la vertiente oriental, constituida por una serie de escalones de fallas en cuyas partes altas domina rocas graníticas. En zonas medias, la mayor humedad y la presencia de planos de esquistosidad subverticales, que favorecen la penetración del agua, ayudan a que las alteraciones del complejo metamórfico sean más profundas, originando suelos favorables para la proliferación de confieras y otros árboles adaptados climáticamente.

El suelo en esta zona está compuesto por un 30 % de roca y suelos con laderas escarpadas, pendientes y escalones con pendientes muy fuertes, muy pedregoso, con muy baja capacidad de retención de la humedad y propenso a erosión.

Delimitación y subdivisión de las áreas de aporte

La delimitación de las cuencas y su red de escurrimiento fue realizada sobre la base de los datos de las cartas topográficas del IGM a escala 1:50.000, comprendida en las hojas Los Hornillos (3166-36-1) y en base a la restitución aerofotográfica del terreno sobre el que se desarrollará el emprendimiento.

En las Figura 2 y Figura 3 se muestran las subcuencas delimitadas para la posterior modelación hidrológica del río Del Medio y del arroyo Áspero respectivamente. En el Plano Nº 2 “Cuenca del Río Del Medio y del Arroyo Áspero” se presenta esta información en una escala más conveniente para su mejor visualización.

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Figura 2: Subdivisión de cuencas para la modelación hidrológica del río del Medio.

Figura 3: Subdivisión de cuencas para la modelación hidrológica del arroyo Áspero.

Determinación de los Parámetros Físicos

Entre la lluvia y el caudal escurrido a la salida de la cuenca ocurren varios fenómenos que condicionan la relación entre ambos y que básicamente están controlados por las características geomorfológicas de la cuenca y su cobertura vegetal. Dichas características se clasifican en dos tipos:

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las que condicionan el volumen de escurrimiento, como el área y tipo de suelo; y las que determinan la velocidad de respuesta, como son la pendiente de la cuenca y de los cursos de agua, la cubierta, etc. De cada una de las subcuencas delimitadas y fueron determinados los parámetros físicos más importantes que se resumen en la 1 y Tabla 2: Parámetros físicos de las subcuencas del Arroyo Áspero, respectivamente. Subcuenca A L H Sc Tc C SCS (Ha) (km) (m) (%) h CN C 1 527 3.71 250 6.739 0.67 0.60 80 C 2 678 4.59 350 7.625 0.83 0.60 80 C 3 644 5.24 575 10.973 0.75 0.60 80 C 4 432 4.91 300 6.110 0.83 0.60 80 C 5 629 6.58 625 9.498 0.75 0.60 80 C 6 382 6.02 625 10.391 0.67 0.60 80 C7 208 4.29 575 13.406 0.58 0.60 75 C8 54 0.56 135 24.288 0.17 0.60 75 C9 183 2.40 150 6.258 0.42 0.60 75 C10 7 0.61 135 22.293 0.17 0.60 75 C11 157 2.37 450 18.988 0.33 0.60 75 C12 24 0.73 90 12.403 0.17 0.60 75 C13 28 1.04 175 16.848 0.17 0.60 75 C14 56 1.52 150 9.898 0.25 0.60 75 C15 23 0.99 150 15.162 0.17 0.60 75 Parámetros Físicos

Tabla 1: Parámetros físicos de las subcuencas del Río Del Medio

Subcuenca A L H Sc T C SCS (Ha) (km) (m) (%) (h) CN CA1 131.54 1.69 120.00 7.105 0.42 0.60 75 CA2 10.06 0.54 105.00 19.481 0.17 0.60 75 CA3 13.89 0.70 75.00 10.669 0.17 0.60 75 CA4 5.54 0.52 75.00 14.368 0.17 0.60 75 CA5 6.42 0.51 75.00 14.822 0.17 0.60 75 CA6 4.64 0.53 70.00 13.109 0.17 0.60 75 CA7 4.64 0.44 45.00 10.251 0.17 0.60 75 CA8 3.84 0.47 45.00 9.615 0.17 0.60 75 CA9 2.27 0.34 45.00 13.353 0.17 0.60 75 Parámetros Físicos

Tabla 2: Parámetros físicos de las subcuencas del Arroyo Áspero

Tormenta de Diseño

La tormenta de diseño es la secuencia de precipitaciones capaz de provocar la crecida de diseño en la cuenca analizada. Su determinación implica definir la duración de la lluvia, la lámina total precipitada, su distribución temporal y espacial, y la porción de dicha lámina que efectivamente contribuye a la generación de escorrentías.

La provincia de Córdoba cuenta actualmente con valiosos estudios sobre tormentas de diseño realizados por el Centro de Investigaciones de la Región Semiárida (CIRSA). Esta repartición elaboró el trabajo “Regionalización de Precipitaciones Máximas para la Provincia de Córdoba” a partir de los registros de 141 estaciones pluviométricas y 7 pluviográficas en toda la provincia.

Según este análisis del CIRSA, la del presente queda comprendida en la zona delimitada para la estación pluviográfica base La Suela (Zona Sierras). Esta será empleado verificando todas las condiciones de aplicabilidad establecidas por el CIRSA que se enuncian a continuación:

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a) La distancia entre la región de análisis y la estación no debe superar los 150 Km; b) La diferencia de lluvia media anual entre ambas zonas no supere los 100 mm; c) La diferencia de cota sea inferior a 200 m;

d) Las características fisiográficas deben ser similares;

e) En la distancia mencionada en a) no se atraviese ningún cordón montañoso. Periodo de Retorno (TR)

Los sistemas hidrológicos son afectados por eventos extremos, cuya magnitud está inversamente relacionada con la frecuencia de ocurrencia. Por definición, el periodo de retorno (o de recurrencia) es el tiempo promedio durante el cual se espera que la magnitud analizada sea igualada o superada, al menos, una vez.

De acuerdo a lo establecido por Dirección Provincial de Agua y Saneamiento en cuanto a los caudales utilizados para la determinación del la línea de ribera, la recurrencia de las lluvias utilizada será de 25 años.

Duración (d)

La duración de una tormenta de diseño se adopta igual o levemente superior al tiempo de

concentración (tc) de la cuenca. Este criterio supone que el caudal máximo se origina por la

contribución de toda el área de aporte. El tiempo de concentración se define como el máximo tiempo de traslado que una gota de lluvia efectiva necesita para poder alcanzar la sección de salida de la cuenca.

Para la determinación de dicho tiempo se simuló el sistema hidrológico con el HEC-HMS adoptando lluvias de 60, 120 y 180 minutos de duración y se tomo aquella cuyo caudal resulto mayor. Para el río Del Medio la lluvia de 120 minutos de duración es la más crítica para una recurrencia de 25 años, mientras que para el arroyo Áspero es de 60 minutos.

Lámina Precipitada – Curvas i-d-f (intensidad-duración-frecuencia)

La lámina precipitada se ha obtenido a partir de las curvas i-d-f desarrolladas por el CIRSA [2] para Zona Sierras verificando las condiciones de distancia, altitud, precipitaciones, etc. establecidas anteriormente.

De estas curvas, para un periodo de recurrencia (TR) de 25 años y una duración de tormenta (d) de 30, 60, 120 y 180 minutos, se deducen las intensidades de lluvia (i) y láminas totales precipitadas (P) que se detallan en la Tabla 3.

Tabla 3: Intensidad (i) y lámina total (P) en estación pluviográfica base La Suela.

Tr d i Puntual [Años] [min] [mm/h] [mm] 30 116.3 58.15 60 83.1 83.1 120 49.4 98.8 180 36.9 110.7 25

Base plubiográfica La Suela Zona Sierras

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La distribución temporal es el fraccionamiento en el tiempo de la lámina total precipitada (P). Existen diversos métodos para estimar la distribución temporal de la tormenta de proyecto. Para el presente trabajo fue adoptado el criterio de patrones probables por periodos del mismo estudio, mencionado precedentemente.

En dicho análisis se establecen los porcentajes de lámina precipitada dividiendo la duración de la tormenta en 6 intervalos, de los cuales uno contiene el pico (de mayor intensidad) y los restantes decrecen en forma progresiva. Para la Zona Sierras, cuando las lluvias son cortas, es decir igual o menor a 2 horas, es más probable que el pico se ubique en el segundo textil, mientras que para tormentas más largas esto ocurre en el primer textil. De esta forma los patrones adoptados para tormentas cortas y largas se observan en la Figura 4 y Figura 5 respectivamente.

DISTIBUCIÓN TEMPORAL - ZONA SIERRAS