Validación con información generada por
los afectados, de una simulación hidrológica-hidráulica de la inundación
extraordinaria del 7 de marzo de 2025 en General Daniel Cerri, Buenos Aires,
Argentina
Validation with
information generated by those affected, of a hydrological-hydraulic simulation
of the extraordinary flood of March 7, 2025 in General Daniel Cerri, Buenos
Aires, Argentina
Sandra
Noemí Fernández (1) y Daniel Enrique Pérez (2)
(1)
Universidad Nacional del Sur, Departamento de Ingeniería, Bahía Blanca,
Argentina.
Comisión de
Investigaciones Científicas, La Plata, Argentina.
e-mail: sandrafernandezpretini@gmail.com.
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5430-4825
(2)
Universidad Nacional del Sur, Departamento de Ingeniería, Bahía Blanca,
Argentina.
e-mail:
perezdanielenrique@gmail.com. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1930-0957
RESUMEN
Se presenta la simulación y validación de una tormenta extraordinaria en
General Daniel Cerri. La tormenta tuvo una recurrencia de 100 años según el
Servicio Meteorológico Nacional. En base a simulaciones previas, se implementan
el HEC-HMS acoplado con HEC-RAS en la zona de estudio. Se usó el método del
Soil Conservation Service del número de curva, Kirpich para el tiempo de
concentración de las subcuencas, Muskingham para el tránsito de la onda de
crecida, y mediciones de mareógrafos locales. Con HEC RAS, se usaron las
ecuaciones de aguas someras (SWE) sobre una grilla no uniforme, que se adapta
al modelo de terreno. Se consideraron áreas con distintos valores de rugosidad
de n de Manning. Se presentan los hidrogramas simulados con HEC-HMS, sus
correspondientes parámetros característicos, la evolución en el tiempo de la
crecida dentro del área de estudio. Se validó la simulación por medio de datos
aportados por los afectados de la inundación la cual describe aceptablemente
los niveles de agua alcanzados en el casco urbano de la ciudad. Se logra
disponer de una herramienta validada para la toma de decisiones estructurales y
no estructurales que permita mitigar los efectos de eventos de este tipo.
Palabras clave: HEC-HMS y HEC-RAS Acoplados,
Inundación Extraordinaria, General Daniel Cerri, Validación, Información Generada
por Afectados.
ABSTRACT
The simulation and validation of an extraordinary storm in General
Daniel Cerri is presented. The storm had a 100-year recurrence according to the
National Meteorological Service. Based on previous simulations, HEC-HMS coupled
with HEC-RAS was implemented in the study area. The Soil Conservation Service
curve number method, Kirpich for subbasin time of concentration, Muskingham for
flood wave transit, and local tide gauge measurements were used. With HEC-RAS,
shallow water equations (SWE) were used on a non-uniform grid fitted to the
terrain model. Areas with different Manning's n roughness values were
considered. The hydrographs simulated with HEC-HMS, their corresponding
characteristic parameters, and the evolution of the flood over time within the
study area are presented. The simulation was validated using data provided by
those affected by the flood, and adequately describes the water levels reached
in the city center. This provides a validated tool for structural and
non-structural decision-making that can mitigate the effects of such events.
Keywords: Coupled
HEC-HMS and HEC-RAS, Extraordinary Flood, General Daniel Cerri, Validation, Information
Generated by affected.
INTRODUCCIÓN
La localidad de General Daniel Cerri (GDC) se encuentra a orillas del
estuario de Bahía Blanca al sudoeste de la provincia de Buenos Aires, República
Argentina. Su población es de 8726 personas según el censo de 2022 (Instituto
Nacional de Estadísticas y Censos [INDEC], 2022). Del 5 al 8 de marzo de 2025,
una tormenta extraordinaria de 100 años de recurrencia según el Servicio
Meteorológico Nacional (SMN) (Servicio Meteorológico Nacional, 2025), provocó
inundaciones en la localidad de GDC y Bahía Blanca, donde hubo que lamentar 20
muertes, varias de ellas en GDC. Si bien, existen antecedentes de tormentas
similares (6 y 7 de abril de 1944) (Gil, 2009), el reciente evento fue mucho
más crítico y sorprendió a la población desprevenida.
Existen solo dos antecedentes de simulaciones de inundaciones en GDC
(Fernández et al., 2023; Fernández y Pérez, 2024) donde se implementaron los
programas HEC-HMS y HEC-RAS del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los
Estados Unidos. A través de estos, se determinaron zonas de diversa
peligrosidad causadas por tormentas de diseño de recurrencia 50 años en
combinación con mareas eólicas extraordinarias reales, para el casco urbano de
GDC. Desafortunadamente la carencia de observaciones sistemáticas de parámetros
típicos usados para validar motivó el uso de información que permite
indirectamente la validación de los modelos.
En base a los trabajos realizados por Fernández et al. (2023) y Fernández y
Pérez (2024), sumados a datos obtenidos de diversas modelaciones en diversas
cuencas del sistema de Ventania (Fernández et al., 2015; Fernández et al.,
2019; Fernández et al., 2021; Fernández et al., 2022), y recopilados del evento
del 5 al 8 de marzo de 2025, se validará la simulación de la mencionada
precipitación extraordinaria.
OBJETIVOS DEL TRABAJO
·
Implementar el HEC-HMS para estimar el hidrograma de
crecida, tiempo de llegada de pico, caudal pico y volumen escurrido, para la
tormenta del 5 al 8 de marzo de 2025.
·
Implementar el HEC-RAS para estimar la lámina de agua que
cubrió a GDC, y validarla con datos de encuestas obtenidos de las redes
sociales para la tormenta del 5 al 8 de marzo de 2025.
·
Avanzar con una simulación que proporcione una herramienta
validada para GDC, que permita apoyar la toma de decisiones de tipo estructural
y no estructural, con el fin de mitigar los efectos destructivos de un evento de
esta magnitud.
MATERIALES Y MÉTODOS
Zona de estudio
La localidad de GDC se encuentra a orillas
del estuario de Bahía Blanca, en el sudoeste de la provincia de Buenos Aires,
Argentina (Figuras 1a, b y c). En la cercanía del casco urbano, desembocan: I)
un canal construido con fines de riego (Canal Cuatreros), que bordea la ciudad
y desagua parte del caudal del río Sauce Chico (Figura 2), II) el arroyo
Saladillo de García, III) arroyo Dulce, que luego de confluir con el Saladillo
de García, desemboca hacia el norte de la localidad en el estuario de Bahía
Blanca (Figuras 1b y c).
Figura
1. a) Ubicación General de la zona de estudio, b) ubicación relativa dentro de
la provincia de Buenos Aires, c) casco urbano de GDC, cuencas, subcuencas y
drenaje de la zona de estudio. Fuente: elaboración propia en base a Fernández
et al. (2023).
La Figura 2 muestra las líneas férreas y
carreteras sobre terraplenes que configuran un polígono alrededor del casco
urbano de GDC (Anillo de GDC), con sobreelevaciones por encima del terreno
natural de hasta 6 m en distintos lugares. También figuran canales artificiales
que sirven de drenaje. Hacia el sudeste, los terraplenes ferroviarios impiden
que las mareas ingresen a la ciudad. Los mismos funcionan como diques y permiten
el escurrimiento solo a través de los puentes y alcantarillas, ya sea
ingresando o saliendo por estas, siempre y cuando los terraplenes no sean
sobrepasados. Los puentes sobre el terraplén sudeste de la ciudad (Ferrocarril
Línea Roca a Patagones) en la Figura 2 permiten el ingreso del agua del
estuario debido a las mareas, anegando y dificultando el drenaje del agua dulce
proveniente del continente (Fernández et al., 2023).
Figura
2. Anillo de GDC delimitado por terraplenes carreteros y ferroviarios. Fuente:
Fernández et al. (2023).
Características
de las cuencas del arroyo Saladillo de García y su afluente, el arroyo Dulce
La cuenca del arroyo Saladillo de García
se encuentra ubicada geográficamente entre los meridianos 62° 12´ O y 62° 32´ O
y los paralelos de 38° 09´ S y 38° 43´ S (Figura 1c), cubriendo una superficie
total de 834 km2 y la longitud del río es de 39 km. Limita hacia el
este con la cuenca del arroyo Napostá Grande y al oeste con la cuenca del río
Sauce Chico (Figura 1c). La cuenca se subdivide en dos, la correspondiente al
arroyo Saladillo de García propiamente dicho y la de su afluente el arroyo
Dulce. Ambos nacen en las estribaciones del sistema de Ventania, de carácter
intermitente y se desarrollan en un ambiente de llanura en el cual predominan,
en general, valores bajos de pendiente (González, 2018). La cuenca se ha
degradado debido a las actividades antropogénicas, entre ellas el vertido de
aguas servidas y los desechos de los frigoríficos (Spagnolo, 2011). La
confluencia entre el Dulce y el Saladillo de García propiamente dicho se
produce dentro del Anillo de GDC (Figura 2) que rodea a la localidad de GDC,
para luego desembocar en el estuario de la Bahía Blanca.
Características
de la cuenca del río Sauce Chico
El río Sauce Chico, principal curso de
agua en el sector, se encuentra ubicado geográficamente entre los meridianos
61° 59' O y 62°41' O y los paralelos 37° 51' S y 38° 44' S. Limita al este con
la cuenca del Saladillo de García (Figura 1c). Nace en los faldeos occidentales
del sistema de Ventania y desemboca en el estuario de Bahía Blanca. Posee un
área de 1596 km2 y la longitud del río es de 162 km. En función de
las pendientes se puede subdividir en cuenca alta, media y baja (Figura 1c). La
parte alta corresponde a las nacientes y recibe el aporte de las sierras del
sistema de Ventania. El sector medio no recibe aportes substanciosos y se
desarrolla en pendientes relativamente bajas. La cuenca inferior se considera
que comienza en el partidor ubicado en el paraje La Horqueta, donde una porción
del caudal es desviada por el Canal Cuatreros con fines de riego y pasa a
través de la localidad de GDC (Figura 2). El cauce natural desemboca más al sur
del Estuario de Bahía Blanca (Figura 1c) (Torrero, 2009). De esta manera, el Sauce
Chico presenta dos desembocaduras bien diferenciadas siendo el Canal Cuatreros
el que puede producir inundaciones en el casco de la ciudad (Spagnolo, 2011).
Niveles
de marea
La circulación general del estuario de
Bahía Blanca es dominada por una onda de marea semidiurna (Perillo y Piccolo,
1991) con un rango medio, en el Canal Principal, de 3.04 m en sicigia y 2.5 m
en cuadratura. Las corrientes son reversibles con velocidades máximas
promediadas verticalmente de 1.2 y 1.05 m/s para condiciones de reflujo y
flujo, respectivamente (Perillo et al., 1987).
Los niveles de marea fueron registrados
por el mareógrafo del Consorcio de Gestión del Puerto de Bahía Blanca (CGPBB) (s.f.),
ubicado en Ingeniero White (38º 47' 27.10'' S; 62º 16' 7.42'' O). Las observaciones
están referidas al datum localizado 2.63 m debajo del nivel medio. A los
efectos de la simulación, se desplazaron los tiempos y las alturas de marea
para contemplar la distancia entre GDC y la ubicación del mareógrafo (Figura
3).
Figura
3. a) Ubicación del mareógrafo, b) marea registrada en Ingeniero White. Fuente:
Elaboración propia en base a datos del CGPBB.
Modelo de terreno
Para la cuenca
del Saladillo de García y río Sauce Chico se usaron los modelos de terreno
propuestos en Fernández et al. (2023), basados en imágenes tipo raster
provistas por el Instituto Geográfico Nacional (IGN) (Figura 4). Asimismo, el
modelo digital de terreno usado para el sector del Anillo de GDC se toma de
Fernández y Pérez (2024), que incluye la incorporación en el relieve de los
terraplenes ferroviarios y carreteros. También canales artificiales de drenaje
y riego (Fernández y Pérez, 2024) (Figura 5).
Precipitación
La tormenta producida entre el 5 y 8 de marzo de 2025,
fue registrada en varios pluviógrafos instalados en la zona, por la Bolsa de
Cereales y Productos de Bahía Blanca (BCyPBB). La Tabla 1 muestra las
coordenadas donde se ubican estas estaciones meteorológicas y la Figura 6
ilustra la localización de las mismas con sus correspondientes nombres. Se
incluye la estación meteorológica del Aeropuerto Comandante Espora (Espora)
perteneciente al Servicio Meteorológico Nacional.
Tabla
1. Coordenadas geográficas y planas (Universal Transverse Mercator faja 20S) de
las estaciones meteorológicas utilizadas.
|
Nombre de la Estación |
X (m) |
Y (m) |
Latitud (sur) |
Longitud (oeste) |
|
Espora |
5712739.63 |
572724.651 |
38° 43.9998' |
61° 58.9998' |
|
Grünbein |
5709327.27 |
577150.07 |
38° 45.6772' |
62° 06.7012' |
|
Cabildo |
5726989.36 |
589677.827 |
38° 35.9084' |
61° 58.2165' |
|
La Vitícola |
5741745.85 |
562527.304 |
38° 28.2295' |
62° 17.0133' |
|
Bajo Hondo |
5705842.72 |
597566.716 |
38° 47.4816' |
61° 52.5223' |
|
Funke |
5768243.36 |
581346.705 |
38° 13.8452' |
62° 04.1535 |
|
Saavedra |
5810303.44 |
554840.554 |
37° 51.1317' |
62° 22.6931 |
|
Pigüé |
5853952.65 |
547299.057 |
37° 28.1912' |
62° 28.5896' |
|
Sierras Grandes |
5775767.84 |
594979.678 |
38° 09.6948' |
61° 55.0181' |
Fuente:
Datos de la BCyPBB (2025).
El hietograma
correspondiente a la estación meteorológica Espora del SMN, proporciona la
precipitación total en intervalos de longitud variable (SMN, 2025). No
especifica la lluvia caída hora por hora. Por lo tanto, se decidió usar el
porcentaje de precipitación caída hora por hora del hietograma de la estación
Grünbein y aplicarlo a la precipitación total de la estación Espora del SMN. De
esta manera se conservan la precipitación total medida en Espora y la forma del
hietograma de Grünbein (Figura 6).
Las Figuras 7
a 10 muestran los hietogramas registrados.
Figura
6. Ubicación de las estaciones meteorológicas y polígonos de Thiessen sobre las
subcuencas de los cursos de agua estudiados. Fuente: elaboración propia en base
a datos de la BCyPBB (2025).
Se desprende de las Figuras 7 a 10 que la tormenta caída en la zona no fue
uniforme. La mayor intensidad se registró cerca de la ciudad de Bahía Blanca y
GDC. Las partes altas de las cuencas que aportan a los ríos y arroyos causantes
de la inundación son significativamente menores. Se aplicó polígonos de
Thiessen (Figura 6) sobre las subcuencas de los arroyos y ríos considerándose
un pluviómetro virtual en cada subcuenca, cuyo hietograma es el promedio
ponderado de precipitación, respecto de las áreas, en que cada polígono de
Thiessen la subdivide. La Figura 11 muestra los valores de precipitación total
en cada una de las subcuencas consideradas, el cual representa el modelo de
precipitación usado.
Figura 11.
Precipitaciones totales en cada una de las subcuencas estudiadas. Fuente: Elaboración
propia.
Implementación de los modelos
Se trabaja con los programas HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center, 2000 y
2016) y HEC-RAS (United States Army Corps of Engineers, 2020 y 2021) acoplados, es decir, las salidas del HEC-HMS son las condiciones de borde
del HEC-RAS.
Implementación del HEC-HMS
Se ha utilizado el HEC-HMS 4.12 para la simulación de
las cuencas del arroyo Saladillo de García, su afluente el arroyo Dulce y el
río Sauce Chico. Este software permite simular la transformación de lluvia en
escorrentía mediante un sistema que integra diferentes métodos hidrológicos y
se basa en estructurar la cuenca origen en subcuencas asociadas a los cauces de
la red fluvial.
Se implementó el método de Muskingum para el tránsito
de avenidas. Este método modela el almacenamiento volumétrico de creciente en
un río mediante la combinación del almacenamiento de cuña y prisma (Linsley et
al., 1986). Asimismo, los valores de los tiempos de concentración fueron
estimados en base a Kirpich (Chow et al., 1994).
El ajuste fue realizado en base a los siguientes
parámetros:
·
CN [Número de Curva del Soil Conservation Service del
United States Department of Agriculture (U.S.D.A.)] que contempla el tipo de suelo
de la cuenca y su humedad inicial, y permite calcular la precipitación efectiva
de una tormenta y el escurrimiento superficial (Hydrologic Engineering Center,
2000; Hydrologic Engineering Center, 2016).
·
Abstracción inicial. Evalúa la capacidad de la cuenca de
retener y percolar la precipitación. El agua escurre solo una vez que la lluvia
caída alcanza el valor de la Abstracción Inicial.
·
Almacenamiento máximo e inicial. Toma en cuenta la
retención de agua por el efecto de árboles, arbustos, pastos y cultivos. Una
vez colmada esta capacidad de retención, el agua comienza a caer al suelo. Este
volumen es evaporado en su totalidad si las condiciones meteorológicas lo
permiten.
Implementación del HEC-RAS
Coeficiente
de rugosidad de Manning
El programa HEC-RAS permite simular la
rugosidad del terreno. La estimación del
coeficiente de rugosidad de Manning, se realizó siguiendo las guías del Soil
Consevation Service (Arcement y Schneider, 1989). Este método permite estimar
el coeficiente de rugosidad de Manning según la ecuación (1):
n= (nb + n1 + n2 + n3 + n4) m (1)
donde nb corresponde a la rugosidad básica
del suelo, n1 la rugosidad debida a las irregularidades del suelo como pozos,
depresiones, montículos, etc., n2 toma en cuenta la variación dentro de las
secciones del canal, n3 aplica a las obstrucciones dentro de la planicie, n4 representa
la rugosidad debida a la vegetación y m es un coeficiente de meandrosidad que
se considera igual a 1.
En función de las observaciones en las
campañas de relevamiento y la información obtenida por medio de imágenes
satelitales, se adoptó un plano de rugosidad del terreno asignándole valores de
n de Manning a cada subárea (Figura 12).
Figura
12. Distribución de n de Manning dentro del Anillo de Cerri, líneas férreas
terraplenadas y Ruta Nacional N°3 alteada.
Grilla
de cálculo HEC-RAS
En base al modelo
de terreno elaborado (Figura 5), se generó una grilla de cálculo de 30 x 30 m. Las
correspondientes líneas de quiebre sobre cada uno de los terraplenes, canales
naturales y artificiales existentes fueron forzadas para generar la grilla de
cálculo adaptada (forma irregular). Por medio de la herramienta de modificación
de terreno de la aplicación RAS Mapper, se modificaron las alturas a lo largo
de las vías ferroviarias y carreteras que el modelo de terreno no alcanza a
representar. De la misma manera, el Canal Cuatreros y un canal artificial de
desagüe fueron representados en base a mediciones de campo. La zona urbana, fue
corregida por medio de la carta topográfica del IGN, para luego reemplazarla
con el resto del modelo de terreno rural. De esta manera se logró representar
el terreno y la influencia antrópica en la zona de estudio (Figura 13).
Figura
13. Grilla de cálculo para el anillo de GDC y condiciones de borde usadas.
Fuente: Elaboración propia.
Desafortunadamente, no se cuenta con
información de la zona urbana, lo que no permite elaborar con mayor detalle del
modelo de terreno urbano.
Condiciones
de borde y estructuras hidráulicas
Las condiciones de borde externas
entrantes al área de cálculo (hidrogramas del arroyo Saladillo de García,
arroyo Dulce y río Sauce Chico) fueron incorporadas (Figura 13). Las
variaciones temporales de la marea que condicionan el libre desagote de la
crecida, fueron igualmente implementadas. Sobre el polígono de la grilla se
agregó la precipitación correspondiente como condición de borde. Sobre los
terraplenes se implementaron los puentes y alcantarillas utilizando información
previamente relevada (Fernández y Pérez, 2024) (Figura 14 y Tabla 2).
Figura
14. Estructuras hidráulicas presentes a lo largo del anillo del GDC que
condicionan el ingreso de crecidas y mareas al casco urbano de GDC. Fuente:
Fernández y Pérez (2024).
Tabla
2. Nomenclatura, descripción y ubicación de las estructuras hidráulicas
presentes a lo largo del anillo de GDC.
|
Nombre |
Descripción |
Latitud (Sur) |
Longitud (Oeste) |
|
PC1 |
Puente en RN3 sobre Ao. Saladillo
de García |
38°41'17.66" |
62°23'19.75" |
|
PF1 |
Puente en Ramal Línea Roca (a
Neuquén) sobe Ao. Saladillo de García |
38°41'19.70" |
62°23'19.35" |
|
PC2 |
Puente en RN3 sobre Ao. Dulce |
38°41'27.68" |
62°22'33.98" |
|
PF2 |
Puente en Ramal Línea Roca (a
Neuquén) sobre Ao. Dulce |
38°41'30.77" |
62°22'35.82" |
|
PC3 |
Puente en Joaquín V. González
sobre Ao. Saladillo de García y Dulce |
38°42'22.02" |
62°22'11.07" |
|
PF3 |
Puente en Ramal Línea Roca (a
Patagones) sobre Ao. Saladillo de García y Ao. Dulce |
38°42'27.38" |
62°22'8.85" |
|
AF1 |
Alcantarilla en Ramal Línea Roca
(a Patagones) sobre Canal Drenaje |
38°43'17.81" |
62°22'47.06" |
|
PC4 |
Puente en Ruta de Acceso a Puerto
Cuatreros sobre Canal Cuatreros |
38°43'40.96" |
62°23'13.73" |
|
PF4 |
Puente en Ramal Línea Roca (a
Patagones) sobre Canal Cuatreros |
38°43'40.01" |
62°23'14.85" |
|
PC5 |
Puente en Acceso al Club Sansinena
Social y Deportivo (Avda. 9 de Julio) sobre Canal Cuatreros |
38°43'6.83" |
62°24'1.57" |
|
PP1 |
Puente Peatonal en Avda. 9 de
Julio 241 sobre Canal Cuatreros |
38°43'2.48" |
62°24'7.80" |
|
PC6 |
Puente en Avda. Pernici sobre
Canal Cuatreros |
38°42'50.52" |
62°24'46.74" |
Fuente: de
Fernández et al. (2023).
Datos para la Validación
Se recurrió a una consulta a la población
damnificada por medio de un formulario de Google a través de redes sociales, la
cual permitió obtener la información de la profundidad máxima alcanzada por el
agua en el casco urbano de GDC. En la misma se aclara que los datos serán
usados para validar el modelo y son de carácter anónimo. Es así que 64 personas
brindaron desinteresadamente la información de su domicilio, la máxima altura
agua respecto del nivel de vereda, la hora a la que esto se produjo, la hora de
entrada de agua y desagote final de sus casas. Esta información fue depurada
volcada en la Figura 15.
Figura
15. Mapa de los sitios en Cerri, donde se reportaron las máximas alturas de
agua, por los vecinos, vía encuesta de redes sociales y hallazgos de los
rastrillajes. Fuente: Elaboración propia en base a información de los afectados
y rastrillajes.
Para la validación de la simulación completa se hizo
necesario iterar entre las condiciones de borde de las cuencas y el
escurrimiento 2D del agua en el anillo de GDC. Los pasos seguidos para la
validación final fueron: a) se estimó una solución de hidrogramas de crecida
con HEC-HMS; b) los hidrogramas obtenidos en a) se introdujeron como condición
de borde entrantes y se ejecuta la simulación en 2D del Anillo de GDC con
HEC-RAS; c) Se comparan las profundidades simuladas con las observadas. En caso
que el ajuste no fuera aceptable, se repite el proceso desde a) hasta lograr
una coincidencia adecuada entre la simulación y la realidad, variando los CN y
diversos parámetros de ajuste.
En forma indirecta se utilizan filmaciones de
vehículos atrapados en la corriente, así como declaraciones judiciales con
respecto a personas desaparecidas y resultados de los rastrillajes realizados
por las autoridades.
RESULTADOS
Resultados proporcionados por la simulación con HEC-HMS
El valor del parámetro CN es de 90 en todas las
subcuencas, el cual es del orden de los medidos por Jaafar et al. (2019),
quienes estiman CN globales a partir de imágenes satelitales. Para el área de
estudio, los valores en condición húmeda se encuentran entre 85 y 95 (Figura 16).
Figura
16. Valores globales de CN para la zona de estudio. Fuente. Elaboración propia
en base a Jaafar et al. (2019).
Los valores alcanzados después del proceso iterativo
para: abstracción inicial, almacenamiento inicial (canopy) y almacenamiento
máximo (canopy), se exponen para cada subcuenca, respectivamente, en cada
etiqueta de la Figura 17.
Figura
17. Valores de los parámetros de ajuste (abstracción inicial, almacenamiento
inicial, almacenamiento máximo) respectivamente en mm en cada subcuenca
etiquetada.
Con los datos recopilados e ingresados al HEC-HMS para cada una de las
cuencas analizadas se obtuvieron los siguientes hidrogramas de las Figuras 18 a
20.
La Tabla 3 muestra el valor del
área de aporte, el caudal pico, volumen escurrido y tiempo de llegada del pico
de cada cuenca.
Las Figuras 18 y 19, muestran que los hidrogramas
correspondientes a las cuencas de los arroyos Saladillo de García y Dulce,
tienen sus curvas ascendentes muy empinadas, de duración temporal relativamente
menor que el hidrograma del río Sauce Chico (Figura 20).
Los valores del tiempo de pico de la crecida son muy
similares alrededor de las 15:15 horas. Incluso para el arroyo Saladillo de
García, que presenta un segundo pico aproximadamente a la 15:00 horas, con un
valor de 872 m³/s (Figura 17). Esta concordancia, se debe a que la principal
caída de agua se registró en la zona cercana a GDC, correspondientes a las
cuencas bajas.
Los tiempos de llegada del pico de la crecida
corresponde aproximadamente a 8 horas, ya que a las 5:00 horas, se registra el
comienzo de la precipitación causante de la inundación. Este es el margen de
acción que estas cuencas presentan y deben ser considerados al diseñar medidas
de urgencia para proteger a la población.
Resultados proporcionados por la simulación con HEC-RAS
Se seleccionan mapas con profundidad y velocidad de la
zona de GDC desde las 8:30 hasta las 16:30 del 7 de marzo de 2025, en forma
horaria (Figuras 21 a 29).
Figura
21. Profundidades y velocidades simuladas para las 8:30 del 7 de marzo de 2025.
Fuente: elaboración propia.
Figura
22. Profundidades y velocidades simuladas para las 9:30 del 7 de marzo de 2025.
Fuente: elaboración propia.
Figura
23. Profundidades y velocidades simuladas para las 10:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
24. Profundidades y velocidades simuladas para las 11:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
25. Profundidades y velocidades simuladas para las 12:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
26. Profundidades y velocidades simuladas para las 13:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
27. Profundidades y velocidades simuladas para las 14:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
28. Profundidades y velocidades simuladas para las 15:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
Figura
29. Profundidades y velocidades simuladas para las 16:30 del 7 de marzo de
2025. Fuente: elaboración propia.
De la secuencia de la Figuras 21 a 29, se
observa que los terraplenes de la Ruta Nacional N°3 y viales, ejercen un efecto
de protección al casco urbano. En las primeras horas, el agua es retenida al
norte de los terraplenes, ingresando al anillo de GDC solo por los puentes.
Cuando el pico de la crecida se acerca, los terraplenes se ven sobrepasados y
grandes cantidades de agua ocupan la zona del casco urbano. Las Figuras 30 y 31
muestran las profundidades de agua simuladas sobre la cinta asfáltica de la
Ruta Nacional N°3 (RN3) y el terraplén Ferroviario de la Línea General Roca a
Neuquén.
Figura
30. Altura y velocidad del agua sobrepasando la RN3 sobre el arroyo Dulce.
Fuente: elaboración propia.
Figura
31. Altura y velocidad del agua sobrepasando el puente ferroviario de Línea
General Roca a Neuquén sobre el arroyo Dulce. Fuente: elaboración propia.
Validación
La máxima profundidad que el agua alcanzó en el casco
urbano, registrada por los habitantes de GDC, se contrasta con los valores
simulados en cada uno de los 52 puntos de observación reportados. La Figura 32
indica los valores de profundidad simulados vs. reportados.
Figura
32. Representación de las alturas de agua en el casco urbano, alturas simuladas
vs. reportadas por los habitantes. Fuente: elaboración propia.
Se puede observar en la Figura 32 que los valores se alinean muy bien con
la recta a 45°, lo cual indica que el modelo explica la realidad
satisfactoriamente.
Se aplica el índice de bondad de ajuste de Nash-Sutcliffe (1970), ecuación (2):
(2)
donde E es el valor de índice de bondad de ajuste de Nash-Sutcliffe, Oi
son los valores observados, Pi son los valores simulados y 
es el promedio de los valores observados.
Valores de E =1 indican ajuste perfecto, E = 0 marca un ajuste que no es mejor
que el promedio de los valores, E<1 es un mal ajuste. Para este trabajo se
usará el criterio de Molnar (2011) que categoriza los valores de E en función
de tipo de ajuste logrado (Tabla 4).
Tabla 4. Valores de
eficiencia Nash-Sutcliffe y su relación con la bondad de ajuste según Molnar
(2011).
|
Eficiencia Nash-Sutcliffe |
Ajuste |
|
< 0.2 |
Insuficiente |
|
0.2 - 0.4 |
Satisfactorio |
|
0.4 - 0.6 |
Bueno |
|
0.6 - 0.8 |
Muy bueno |
|
> 0.8 |
Excelente |
El valor obtenido del E para la simulación realizada es E = 0.65, lo que se
corresponde con un ajuste muy bueno [según Molnar (2011), Tabla 4].
Junto a la validación obtenida, se verifica que el agua pasó por encima de
la traza de los ferrocarriles y la Ruta Nacional N°3, con suficiente tirante y
velocidad como para arrastrar un vehículo de la cinta asfáltica, lo cual fue
constatado por los rastrillajes realizados después de la crecida.
Para completar el análisis de bondad de ajuste se implementó el error absoluto
medio porcentual, ecuación (3):
(3)
donde n es el número de observaciones, ho es la profundidad
reportada y hs la profundidad simulada.
Para el caso presente se verifica un Ea = 0.38. Este valor es relativamente
alto, debiéndose a la falta de precisión en el modelo de terreno y la
dispersión de los datos observados. Sin embargo, se halló el coeficiente de
asimetría de la distribución de los errores, arrojando un valor de 0.04. Esto
evidencia que el sesgo es muy bajo (menor al 5%), aunque con una gran
dispersión.
DISCUSIÓN
Los softwares HEC-HMS y HEC-RAS acoplados, permiten describir la
circulación y niveles de agua alcanzados durante la crecida en la zona del
Anillo de GDC. La validación final otorga peso a los valores de caudal pico,
hora del pico y volumen de agua escurrido calculados con HEC-HMS. De esta
manera, todos estos valores tienen la relevancia de una validación exitosa para
un evento de crecida estudiado.
Se destaca la utilidad de las redes sociales para obtener información
susceptible de ser usada para la validación. En este caso 64 informes fueron
recibidos y se usaron efectivamente 52 después de la depuración de la lista.
Esta novedosa manera de recabar información resulta práctica y útil para estos
casos, donde los datos de aforo son inexistentes o no están disponibles. La
sistematización de obtención de datos por medio de los vecinos, puede ser una
estrategia muy efectiva.
La simulación presentada en este trabajo resulta un avance en el desarrollo
de herramientas hidrológicas para la toma de decisiones, respecto al presentado
por Fernández y Pérez (2024), ya que, en esta oportunidad, se logra validar
exitosamente el modelo hidrológico e hidráulico para la zona de GDC. Si bien el
antecedente se enfoca en la peligrosidad que las mareas eólicas extraordinarias
tienen en GDC, los resultados para la tormenta de 50 años de recurrencia, en
las que no se produjo sobrepaso de terraplenes, se muestran consistentes con
los del comienzo de la tormenta estudiada. Luego, las profundidades y
velocidades simuladas, se ven ampliamente superadas y se verifica el sobrepaso
de los terraplenes carreteros y ferroviarios, siendo esto señal de la magnitud
del evento.
El modelo validado es susceptible de ser mejorado. El modelo de terreno
usado, presenta carencias, las cuales se podrían subsanar a partir de conseguir
mejores datos topográficos de la zona del Anillo de Cerri, especialmente de la
zona urbana. La información requerida, o bien no existe o no está disponible.
Por otro lado, la magnitud del evento ocasionó un volumen escurrido mucho mayor
al volumen disponible para el almacenamiento en la zona urbana, pudiendo
entonces asumirse que la capacidad de almacenamiento fuera de segundo orden.
Algunos de los terraplenes y varios puentes se vieron seriamente dañados e
incluso derribados por la crecida del 5 al 8 de marzo de 2025, lo cual implica
variaciones en el modelo de terreno el cual queda desactualizado, de cara a los
próximos eventos. En caso de preverse medidas estructurales, sería necesario
revisar, actualizar, modificar y abarcar un área de simulación más extensa y a
zonas fuera del anillo de GDC, también han sufrido las consecuencias del
desastre, pero quedaron fuera de la presente simulación.
En el caso de medidas no estructurales, la alta participación de los
vecinos, generó la mejora sustancial de la herramienta hidrológico-hidráulica
que aún se encuentra en desarrollo. Es por ello que sería muy efectivo apoyar
el compromiso de los damnificados, que permitan mejorar las herramientas y
mitigar los efectos de los eventos extraordinarios como el del 7 de marzo de
2025.
CONCLUSIONES
Los objetivos planteados en el trabajo fueron alcanzados. Se logró
implementar el HEC-HMS exitosamente, para la tormenta del 5 al 8 de marzo de
2025. Se determinaron los caudales pico, la hora de arribo del mismo, el
volumen escurrido y el hidrograma de cada uno de los cursos de agua estudiados.
Se logra implementar el HEC-RAS en el anillo de GDC para el evento del 5 al
8 de marzo de 2025, lográndose validar los resultados simulados por medio de
más de 52 datos obtenidos en el campo y reportados por medio de redes sociales.
Se logró avanzar con la modelación hidrológica e hidráulica de la zona, ya
que a diferencia de Fernández y Pérez (2024), se validó la simulación, lo cual
ciertamente representa un avance sustancial.
AGRADECIMIENTOS
El presente estudio fue financiado por la Secretaría General de Ciencia y
Tecnología de la Universidad Nacional del Sur (UNS) con fondos correspondientes
al proyecto de investigación “Cuencas del sur de la región pampeana.
Hidrología, calidad y modelización de los recursos hídricos. Fase III”.
Los autores agradecen la participación de las estudiantes de Ingeniería
Civil Catalina Baigorri y Agustina Manganelli por su aporte al trabajo.
Un agradecimiento especial a la población de General Daniel Cerri que, a
pesar de haber sido duramente golpeados por la crecida, brindaron
desinteresadamente información vital para la validación del modelo propuesto.
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Tipo de
Publicación: ARTÍCULO.
Trabajo
recibido el 07/08/2025, aprobado para su publicación el 20/11/2025 y publicado
el 11/12/2025.
COMO CITAR
Fernández, S. N. y
Pérez, D. E. (2025). Validación con información generada
por los afectados, de una simulación hidrológica-hidráulica de la inundación
extraordinaria del 7 de marzo de 2025 en General Daniel Cerri, Buenos Aires,
Argentina. Cuadernos del CURIHAM, 31.
e10. https://doi.org/10.35305/curiham.v31.e10
ROLES
DE AUTORÍA
SNF y DEP realizaron el proceso de investigación,
recopilación de datos, análisis, conceptualización, prepararon y redactaron el
presente trabajo. Ambos aprobaron la versión para ser publicada y son capaces
de responder a todos los aspectos del manuscrito.
LICENCIA
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