Caracterización del escurrimiento urbano en la ciudad de Bahía Blanca

Paula Andrea Zapperi^*

^* Departamento de Geografía y Turismo, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina. E-mail: paula.zapperi@uns.edu.ar

Resumen
El proceso de urbanización produce importantes modificaciones en el funcionamiento hidrológico. No solo por la impermeabilización del suelo a través de la pavimentación sino también por los cambios en la topografía, lo que implica un cambio en el direccionamiento del escurrimiento. Los objetivos fueron caracterizar el comportamiento del escurrimiento superficial en la ciudad de Bahía Blanca y determinar las modificaciones que introdujo sobre las condiciones naturales del drenaje. Para establecer las líneas naturales de escurrimiento se digitalizaron las curvas de nivel y las obras viales como rutas, vías de ferrocarril y la red de desagües pluviales. Se trazaron perfiles a partir de la información altimétrica del software Google Earth. Se superpuso la red de drenaje natural con el parcelamiento, vías de circulación y se identificó la reconfiguración del patrón de escurrimiento. Se observó que el tendido de las calles implica el aumento de cauces que se activan con las lluvias y organizan un mayor volumen de escorrentía. Por otra parte, se identificaron cauces que se disponen de manera perpendicular al sentido general del drenaje y que son la manifestación de los microrrelieves que impiden el escurrimiento. Por último, se presentaron diferentes propuestas para la gestión del escurrimiento superficial del agua.

Palabras clave: Escurrimiento Superficial Urbano; Bahía Blanca; Patrón de Drenaje; Gestión del Drenaje Urbano.

Characterization of urban runoff in the city of Bahía Blanca

Abstract
Urbanization involves significant changes in the hydrological functioning due to not only the soil sealing by paving but also the modifications in the topography, which implies a change in the flow of runoff. The objectives were to characterize the behavior of the surface runoff in the city of Bahía Blanca and determine the modifications produced in the natural drainage conditions. In order to establish the natural runoff lines, the contour lines were digitized as well as roads, railways and rainwater drainage networks. Profiles were developed using altimetric information from Google Earth software. The drainage network was overlapped with the land division and roads, and the reconfiguration of the runoff pattern was identified. It was also noted that the street laying involves an increase in number of channels that are activated by rains and form a larger volume of runoff. On the other hand, channels arranged perpendicularly to the drainage flow were identified. These channels represent micro reliefs which prevent drainage. Finally, different proposals for the management of surface runoff are presented.

Key words: Urban Runoff; Bahía Blanca City; Drainage Patterns; Urban Drainage Management.

Introducción

El espacio urbano es un claro ejemplo de la superposición del sistema natural y el sistema humano (Liu et al. , 2007). Este último, en su proceso de expansión, altera la dinámica del primero. Es así que las ciudades producen importantes modificaciones en el funcionamiento hidrológico. La principal característica de la urbanización es la impermeabilización del suelo a través de la pavimentación y de las construcciones, lo que lleva a una reducción de la infiltración y aceleración de la escorrentía (Leopold, 1968). Por otra parte, si bien las curvas de nivel reflejan la topografía y por lo tanto la dirección del flujo; las pendientes de los pavimentos, los conductos subterráneos, los espacios verdes y las nuevas urbanizaciones influyen sobre la dirección del escurrimiento. De esta manera es necesario considerar tanto los aspectos naturales como artificiales en el diagrama de la red de drenaje en una zona urbana (Aldalur, 2011). Entre los efectos que genera la urbanización en relación con las aguas lluvias¹ se destacan: el incremento del volumen de escorrentía y el aumento de los caudales máximos a evacuar debido a la impermeabilización del suelo.

Además del tendido de las calles, la construcción de redes de desagües pluviales o alcantarillado es otro de los componentes de la infraestructura urbana que ejerce influencia en la dirección de la escorrentía superficial. En un sistema de drenaje urbano típico se presentan dos tipos de elementos principales: elemento de localización y elementos de transferencia. Los primeros pueden ser sumideros, bocas de tormentas o alcantarillas y captan el agua para que ingrese a los elementos de transferencia, compuestos por canales, tuberías y conductos y se organizan en subcuencas subterráneas. La desembocadura de las mismas puede darse en un río, lago u océano. Las cuencas urbanas varían en el espacio debido a que la pendiente de la superficie del suelo, el tipo y su cubierta cambian de un lugar a otro dentro de la cuenca. Estas diferenciaciones provocan la división del sistema en varios subsistemas, cada uno de los cuales se considera como agregado, luego estos modelos se unen para producir un modelo del sistema completo. El diseño de estos sistemas involucra la determinación de los diámetros, pendientes y elevaciones de la parte superior y la parte inferior de la circunferencia interior de la tubería del sistema. La selección de una distribución o localización de la red de tuberías requiere cantidades considerables de criterios subjetivos (Chow <i>et al. ,</i>, 1999). La determinación es muy importante en el manejo del drenaje urbano y los métodos para calcular estas variables van desde la fórmula racional hasta modelos avanzados de simulación. Asimismo, para el cálculo del volumen de escorrentía se ha empleado tradicionalmente el método racional que permite estimar el caudal de las crecidas y logra el mejor ajuste en cuencas pequeñas (Senciales González, 1999; López Alonso, 2001). Sin embargo, en los últimos años se ha incrementado la utilización de modelos hidráulicos. Además de permitir la modelación del drenaje superficial y el alcantarillado favorecen la elaboración de diferentes escenarios y alternativas de escurrimiento (Honghai et al. , 2013). Dentro de los software más empleados se pueden mencionar el Storm Water Management Model (SWMM-5.0) y el modelo bidimensional Flo-2D (Mattos Gutiérrez et al. , 2012; Sánchez Román, 2012; Dottori y Todini, 2013; Grimaldi et al. , 2013; Rincón Ortiz y Muñoz, 2013).

En cuanto al manejo de las aguas pluviales, tradicionalmente se buscó una rápida evacuación del agua. Ello se realiza a través de la pronta captación de los caudales superficiales concentrados en las vías primarias de escurrimiento (cunetas de las calles). Este criterio de manejo no intenta controlar la cantidad de agua (caudales) que se genera por la precipitación. Así, la acumulación de caudales en el escurrimiento aguas abajo requiere conductos de tamaño creciente. Estos sistemas reducen el tiempo de concentración de las cuencas urbanas ya que aceleran los escurrimientos por las conducciones (Adler, 2008). Según Tucci (2007) el control del escurrimiento urbano fue planteado de manera equivocada ocasionando importantes perjuicios a la población. El origen de estos impactos negativos radica principalmente por dos tipos de errores. En primer lugar señala que el diseño de los sistemas de drenaje se ha desarrollado sobre un principio erróneo que plantea que el mejor sistema de drenaje es aquel que retira el agua excedente de la manera más rápida posible de su lugar de origen (Tucci, 2007). Sin embargo, los frecuentes desbordes de las redes impusieron la puesta en marcha de un nuevo concepto para la gestión del drenaje pluvial urbano, cuyo objetivo es el retardo del flujo a fin de reducir los caudales de punta del escurrimiento superficial (Bertoni y Tucci, 2003). Por otra parte, se canalizan los tramos críticos sin prever las consecuencias en los restantes sectores incluyendo los diferentes horizontes de ocupación urbana. Dicha canalización transfiere la inundación de un lugar a otro en la cuenca. De esta manera, el conocimiento de las condiciones naturales de drenaje es fundamental para evitar que la expansión de la ciudad incremente el peligro de inundación, no solo en las nuevas áreas que se habilitan sino también en aquellas ya consolidadas. Es por ello que los objetivos del presente trabajo son: caracterizar el comportamiento del escurrimiento superficial en la ciudad de Bahía Blanca y determinar las modificaciones que introdujo la ciudad sobre las condiciones naturales del drenaje.

Metodología

Caracterización del escurrimiento superficial urbano

Para la definición de las características topográficas de la ciudad y la determinación de las líneas naturales de escurrimiento se digitalizaron las curvas de nivel del plano altimétrico 1:10.000 elaborado por el Dirección de Catastro del gobierno local y cartas topográficas del Instituto Geográfico Nacional (IGN) escala 1:50.000 de 1967 (Base Aeronaval Cte. Espora, La Vitícola y Bahía Blanca). De la digitalización de las mismas se conformó una capa específica dentro del proyecto de trabajo con el software ArcGIS 9.1^®. A su vez, en las capas digitalizadas, a los elementos vectoriales se les adjuntaron tablas de atributos e información alfanumérica como, por ejemplo, la red de desagües pluviales a la que se incorporó el diámetro de los conductos que la conforman. Por otra parte, se georreferenció el plano del parcelamiento catastral en formato CAD provisto por la oficina de Planeamiento Urbano de la Municipalidad de Bahía Blanca.

En primer término se trazaron las líneas de escurrimiento determinadas por las curvas de nivel. Luego se digitalizaron obras viales como rutas y vías de ferrocarril, dado que ponen freno a la circulación del agua y se incorporaron los tendidos de desagües pues también influyen sobre la dirección del escurrimiento. Adicionalmente las mismas fueron procesadas con la aplicación Spatial Analyst del software ArcGis 9.1® para identificar la dirección del escurrimiento y determinar el patrón de drenaje urbano. Como medio de control se consultó de manera permanente el mosaico de imágenes satelitales que conforma Google Earth. Por otra parte, se incorporó una capa temática con la sistematización de las observaciones efectuadas en el trabajo de campo que se realizó con el objetivo de conocer los efectos ocasionados por las precipitaciones en la ciudad. Para ello se accedió a sitios representativos de los distintos procesos asociados a este tipo de fenómeno meteorológico. La información recabada permitió el análisis conjunto de los procesos identificados y las características del área.

Desarrollo

La ciudad de Bahía Blanca (38° 43' S - 62° 15' O) tiene 301.501 habitantes (INDEC, 2010) es cabecera del partido bonaerense del mismo nombre y está en el suroeste de la provincia de Buenos Aires a unos 5 km de la costa del estuario homónimo. Su condición geográfica y la disponibilidad de materias primas la convierten en asentamiento de importantes empresas agroindustriales y del sector petroquímico. Se ubica en la cuenca inferior del arroyo Napostá cuyo curso atraviesa el interior de la misma. Esta cuenca hidrográfica tiene sus nacientes en la vertiente suroccidental del Sistema de Ventania y abarca una superficie total de 1.237 km² y 105 km de extensión (Torrero, 2005) (Fig. 1). El cordón de Ventana delimita hidrográficamente a la cuenca en el sector noreste y presenta un relieve abrupto con altas crestas que alcanzan las mayores alturas de la provincia de Buenos Aires: cerro Tres Picos con 1.234 m y cerro Napostá con 1.180 m.

Figura 1. Ubicación de Bahía Blanca y fotografías panorámicas de la ciudad.
Fuente: Zapperi, 2012.

Desde el punto de vista topográfico, en el sector que ocupa la ciudad se desarrolla una escarpa frontal que separa al ambiente de llanura del sub-ambiente litoral que forma parte de la cuenca baja del arroyo Napostá. Hacia el norte de Bahía Blanca, la llanura se interrumpe abruptamente desde la cota 60-70 m a la cota 15-20 m (Fig. 2) interponiéndose entre ellas un área de pendiente, geomorfológicamente denominada escarpa frontal, que conecta la llanura con el sub-ambiente litoral. Al superar la escarpa frontal, el arroyo pierde su carácter encajonado formando llanuras aluviales más amplias, frecuentemente afectadas por inundaciones que se producen por las crecidas del arroyo.

Figura 2. Altimetría de la ciudad de Bahía Blanca. Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base de la carta altimétrica de la Municipalidad de Bahía Blanca.

Unidades geomorfológicas del área urbana

Desde el punto de vista geomorfológico, la ciudad está ubicada en tres unidades bien diferenciadas (Fig. 3). Se presenta una amplia peniplanicie que se extiende hacia el noreste a partir de la curva de nivel de 60 m y está conformada por sedimentos de tipo loessoide, con presencia de carbonato de calcio que forma depósitos de calcreta (tosca). La parte terminal de esta planicie se continúa con una zona de faldeo entre las cotas de 20 y 60 m, denominada también escarpa frontal, constituida por un complejo coluvio-aluvio y conos aluviales coalescentes. En el oeste de esta zona, los conos aluviales originados por acción fluvial son de gran extensión y su coalescencia hace que topográficamente se presenten como llanuras aluviales que morfológicamente funcionan como una bajada. En la zona este del área se encuentra los conos coluviales producto del movimiento en masa de materiales sobre pendientes (Caló et al. , 1999). Una vez finalizada la zona de faldeo, por debajo de la cota de 20 m, se presenta la llanura aluvial del arroyo Napostá, que se extiende hacia el sur y suroeste y que continúa hacia el sureste con la llanura litoral.

Figura 3. Croquis geomorfológico de la ciudad de Bahía Blanca. Fuente: elaborado por Zapperi (2011) sobre la base de Caló et al. , 1999.

Condiciones naturales del drenaje en la ciudad

La escorrentía superficial es el escurrimiento que se produce durante o de manera inmediata finalizado el evento de precipitación en forma de flujo laminar sobre la superficie (Ponce, 1989). Horton (1933) describió el flujo como aquella parte de la lluvia que no es absorbida por el suelo mediante infiltración, por ello le dio el nombre de exceso de lluvia. Consideró que la escorrentía superficial toma la forma de un flujo en láminas que se mueve a lo largo de una pendiente hasta descargar en un canal. El flujo hortoniano es aplicable a superficies urbanas y a superficies naturales con capas delgadas de suelo y con baja capacidad de infiltración, como ocurre en tierras semiáridas y áridas. En condiciones naturales el escurrimiento laminar o arroyada difusa se organiza en cauces. En ellos la energía y materia se concentran y es por donde discurre el caudal y la carga de sedimentos. Strahler (1968) define a los cauces como producto de la erosión derivada del escurrimiento laminar y su ancho varía desde centímetros hasta 1,5 km para el caso de grandes ríos. En la ciudad los cauces pueden estar materializados por los cursos de agua o canales a cielo abierto y también por sus calles.

La organización y conexión de estos cauces pueden dar un determinado patrón o diseño. En su desarrollo e incluso origen, intervienen las características del sustrato (litología y tectónica), que pueden favorecer o dificultar la infiltración, como el trazado y configuración que adquiere la red (Senciales González, 1999). En la figura 4 se puede observar la red de drenaje natural de la ciudad cuya delimitación se realizó exclusivamente sobre la base de las curvas de nivel de 1 m de equidistancia del plano altimétrico 1:10.000 de 1967. El patrón que se presenta es de tipo dendrítico. Se caracteriza por mostrar ramificación arborescente en la que los tributarios se unen a la corriente principal formando ángulos agudos. Se trata del tipo de red fluvial más común, obedece a áreas con escasa dependencia estructural, en un medio climático moderado (semiáridos y subhúmedos) y donde los desniveles son poco acusados. Es un tipo de red desarrollada sobre litología preferentemente de resistencia uniforme. En las cuencas fluviales que se presenta esta tipología no suelen encontrarse anomalías de drenaje, salvo en áreas puntuales que coinciden generalmente con alguna falla o plegamiento (Senciales González, 1999).

Figura 4. Líneas de drenaje natural. Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base del plano altimétrico de la Municipalidad de Bahía Blanca.

En la figura 4 se identificaron el arroyo Napostá y el canal Maldonado como los cursos que estructuran la red. Sin embargo, también se reconocieron cursos que escurren en sentido norte-sur en zonas de menor pendiente (llanura aluvial y llanura litoral) que no desembocan en ninguno de los cauces mencionados. Sobre la margen derecha del arroyo Napostá se encontró mayor cantidad de líneas de escurrimiento, aunque de menor longitud en comparación con las del resto. Las mismas coinciden con las rupturas de pendiente de la denominada zona de faldeo que se desarrolla entre las cotas de 30 m y 60 m y que marca la finalización de la peniplanicie. Asimismo, en el croquis geomorfológico se indica la presencia de torrenteras en distintos sectores de la ciudad que han sido considerados como expresión actual de un paleodrenaje perteneciente a un período más húmedo que el presente. Donde se diluye la red de estos cursos intermitentes se forman los abanicos de derrame, con gradientes más pronunciados, que se comportan como áreas inestables y revisten peligrosidad para los asentamientos poblacionales que allí se ubican (Zinger et al. , 1990).

Tendido de desagües

En la ciudad de Bahía Blanca a partir del año 1957 se comenzó con el tendido de desagües pluviales. El diseño estuvo a cargo de la Dirección de Hidráulica de la provincia de Buenos Aires y el plan comprendió la construcción de cinco conductos principales de desagüe denominados: A (12 de Octubre-Corrientes), B (Mitre-Soler), C (Vieytes-Brown), D (Terrada-Thompson) y E (Sixto Laspiur-Chile) (Fig. 5) que finalizan en el arroyo Napostá.

Figura 5. Red de desagües pluviales de Bahía Blanca y dirección del escurrimiento. Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base de datos del Departamento de Vialidad, Municipalidad de Bahía Blanca.

El diámetro de los ramales secundarios varió entre los 0,7 y 1,2 m, mientras que los conductos principales en los sectores próximos a la desembocadura alcanzaron un diámetro máximo de 2,3 m (La Nueva Provincia, 31 de diciembre de 1959). Las extensiones que se realizan desde entonces se diseñaron sobre caudales que fueron calculados a través del Método Racional, tal como lo dispone la normativa dispuesta por el gobierno de la provincia de Buenos Aires (Dirección Provincial de Saneamiento y Obras Hidráulicas - MOSP, 1995). Por otra parte, como se observa en la figura 6, el diseño de las bocas de tormenta en la ciudad se caracteriza por la ubicación del sumidero en el cordón de la calle. En pocas excepciones el sumidero es combinado, es decir, que se localiza en el cordón y la cuneta (Fig. 7).

Figura 6. Boca de tormenta del sistema de desagüe pluvial de Bahía Blanca en la avenida Arias.
Fuente: Zapperi, 2012.

Figura 7. Ejemplo de boca de tormenta ubicada en la cuneta de la calle, zona céntrica de la ciudad de Bahía Blanca.
Fuente: Zapperi, 2012.

El conducto más próximo a las vías del ferrocarril se conecta con un canal a cielo abierto que también desemboca en el arroyo Napostá (Fig. 8). Años después, la Dirección de Hidráulica de la provincia de Buenos Aires licitó las obras de desagües en el suroeste de la ciudad, sector conflictivo para el escurrimiento debido a su escasa pendiente. En este caso el agua colectada desemboca en el canal Maldonado al igual que desagües que paralelamente realizó el gobierno local para contribuir a la evacuación del agua en distintos barrios (La Nueva Provincia, 4 de junio de 1971). A finales de la década del ochenta se comenzó la construcción de desagües en la zona noreste de la ciudad, denominando a este subsistema de aproximadamente 580 ha como Cuenca Alta. En ese entonces, dicho sector ya contaba con una densidad poblacional considerable y la pavimentación de calles contribuyó con el aumento de la escorrentía hacia zonas más bajas con menor tiempo de concentración. Se estructuró en función de dos conductos principales (calles Punta Alta y Godoy Cruz) de una sección rectangular de 5,4 m x 2,2 m con una caudal de 37 m³/s que finalizan en el arroyo Napostá. Estos conductos y sus ramales son de sección circular y rectangular; los primeros de un diámetro que varía entre 0,6 m y 1,2 m y los últimos de secciones de 1,3 m x 1 m y 5,4 m x 2,2 m. La obra se completó con la construcción de sumideros y cámaras de inspección y empalme (La Nueva Provincia, 1987). Años más tarde se agregó al oeste del sistema otro conducto que colecta las aguas pluviales hacia la calle Washington para desembocar en el arroyo Napostá (La Nueva Provincia, 1995). Hacia el este también debieron realizarse desagües debido a los anegamientos en los barrios que reciben el drenaje de las zonas más altas. En la figura 9 se observa la finalización en el arroyo Napostá del conducto que se extiende debajo de la calle Magallanes (La Nueva Provincia, 1998).

Figura 8. Canal a cielo abierto que es continuación del conducto de calle Chile.
Fuente: Zapperi, 2012.

Figura 9. Conducto de calle Magallanes en la desembocadura en el arroyo Napostá.
Fuente: Zapperi, 2012.

En cuanto a los sistemas que finalizan en el canal Maldonado, en 1998 comenzó la construcción de los conductos que conforman la "Cuenca Zelarrayán", nombre con el que se denomina la calle del colector principal. Asimismo, el tendido de desagües en otros sectores de la ciudad se ha efectuado de manera aislada para dar respuesta a las problemáticas generadas luego de los eventos de tormenta. Si bien el tendido de desagües se encuentra proyectado en lo que respecta a sus dimensiones y ubicación, el avance en su ejecución se ha efectivizado luego de importantes reclamos de los vecinos. Una de las principales desventajas que tiene la construcción de los desagües en sectores consolidados es que la nivelación de las calles ya pavimentadas no se ha realizado en función de la captación del conducto pluvial. En la revisión de los artículos de la prensa local se han identificado casos en que los vecinos puntualizaban este tipo de problemáticas. Por otra parte, en los últimos años se ha pavimentado un gran número de calles lo que implica una aceleración en la acumulación de agua haciendo que los desagües ya existentes perdieran efectividad.

Con respecto al diseño del sistema, se observa que el mismo se estructura en función del arroyo Napostá y del canal Maldonado. Si bien la pendiente predominante es en sentido noreste-suroeste, solo en el sector noreste los conductos principales coinciden con dicha orientación, mientras que en la zona central, sur y oeste los canales de mayor dimensión no se encuentran en el mismo sentido de la pendiente de la ciudad. Existen bocas de tormentas en las calles que tienen esta orientación, sin embargo, las mismas corresponden a conductos secundarios que se unen a los principales. En la figura 10 se puede identificar que estas calles reciben y encauzan el escurrimiento superficial que recibe la ciudad. Precisamente, en los artículos de la prensa local y los testimonios de los habitantes de zonas que sufren anegamientos se mencionan dichas arterias como las que presentan el mayor volumen y velocidad del agua.

Figura 10. Vista aérea de la ciudad de Bahía Blanca. Se observan las calles que se disponen en el mismo sentido de la pendiente general de la ciudad. Fuente: Municipalidad de Bahía Blanca, 2000.

En octubre de 2002 desde la Secretaría de Obras Públicas de la ciudad se declaró que los sectores que cuentan con desagües están previstos para lluvias de 25 mm por hora, promedio que exige el gobierno provincial para un período de retorno de 5 años (La Nueva Provincia, 15 de octubre de 2002). De todas formas, el proceso de expansión urbana que se desarrolló en la ciudad en los últimos años impuso la necesidad de ampliar la red de desagües. A la insuficiencia, se suman las conexiones clandestinas de estos desagües con los cloacales y el deterioro y suciedad de los conductos producto de la acumulación del material transportado por los mismos. Cabe señalar que, como se observa en la figura 5, se ha planificado la construcción de desagües pluviales, principalmente en el área sur de la ciudad, pero aún no se han efectivizado.

Influencia de la trama circulatoria en el direccionamiento del drenaje

Para conocer las calles con mayor capacidad para encauzar la escorrentía como también en qué sectores puede quedar detenida por microrrelieves se realizaron diez perfiles transversales con respecto al valle del arroyo Napostá (denominados con la letra A) y diez perfiles longitudinales (denominados con la letra B) con una separación de un kilómetro, aproximadamente. Para ello se utilizó la aplicación que forma parte del software Google Earth. En la figura 11 se muestra la distribución de los perfiles y en las figuras 12 y 13 se presenta un detalle de los mismos conjuntamente con la indicación de las calles que se corresponden con las depresiones y elevaciones que interfieren en la escorrentía. Cabe aclarar que si bien se identificaron "picos" marcados en las líneas que representan los perfiles, muchos de ellos se desestimaron dado que correspondían a deformaciones provocadas por las edificaciones en altura. Es así que el análisis se focalizó en la identificación de calles, avenidas, caminos sin pavimentar, rutas y vías de ferrocarril. Estas últimas conforman microrrelieves por lo que en lugar de colectar el agua actúa como una divisoria de agua. En los perfiles longitudinales se identifica en primer término parte del cauce del arroyo Napostá y a partir de depresiones de menor magnitud se reconocen las calles en las que el agua se encauza con mayor facilidad.

Figura 11. Distribución de los perfiles transversales (A) y longitudinales (B). Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base de Google Earth 2012.

Figura 12. Perfiles transversales a la pendiente de la ciudad y las calles que se corresponden con depresiones y microrrelieves. Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base de Google Earth, 2012.

Figura 13. Perfiles longitudinales a la pendiente de la ciudad y las calles que se corresponden con depresiones y microrrelieves. Fuente: elaborado por Zapperi (2012) sobre la base de Google Earth, 2012.

Por otra parte, los perfiles realizados de manera longitudinal permitieron identificar los elementos de la trama circulatoria que pueden retener el escurrimiento de las calles antes señaladas (Fig. 13). Es así que las vías del ferrocarril, las rutas y caminos de acceso que conforman el anillo de circulación externo se manifiestan como microrrelieves que ponen freno a la escorrentía. Un ejemplo de ello es en el norte e interior de la ciudad en el camino de la Carrindanga que se extiende de manera paralela al arroyo Napostá. Asimismo, ciertos tramos de las vías del ferrocarril que quedan insertos dentro de la trama urbana, también de forma contigua a este curso de agua, interceptan el agua que escurre desde el área de mayor altitud. Para contrarrestar este efecto barrera en la figura 5 se observa la existencia de tendido de desagües y bocas de tormenta a lo largo de la calle Cerrito.

Por otra parte, en el perfil 3 B (Fig. 13) se señala el microrrelieve de la avenida La Plata, adyacente al canal Maldonado. Con el objetivo de proteger las viviendas se realizó una microelevación que produce el endicamiento del agua que escurre por las calles transversales. En el noreste, la avenida Newbery también se presenta como un obstáculo al escurrimiento al igual que el camino Parque Sesquicentenario en el oeste y el camino de acceso a puertos en el sector sur. Adicionalmente, a partir de estos perfiles se identificaron calles en las que se encauza la escorrentía como son: Pilmayquén, en la zona de mayor altitud y Estomba, Sixto Laspiur, Don Bosco, Pampa Central, Catamarca y avenida Gral. Arias. Por último, otro aspecto de relevancia que se identificó fue la denominada zona de faldeo que queda claramente representada en los últimos cuatro perfiles longitudinales. Esto da muestra que en el sector noreste de la ciudad se desarrolla la mayor pendiente como se ejemplifica en la figura 14.

Figura 14. Calle Punta Alta como ejemplo de la zona de mayor pendiente de la ciudad. Fuente: Zapperi (2012).

Reflexiones finales

El estudio conjunto de los factores modificadores de las condiciones naturales de drenaje permitió reconocer la superposición de la red de drenaje natural, determinada por la topografía del terreno, con el parcelamiento y las vías de circulación. De esta manera se identificó la reconfiguración del patrón de escurrimiento. Estos factores unidos a la impermeabilización que implica la pavimentación provocan una variación del patrón de drenaje que pasa a tomar características de subdendrítico. Esta variación del diseño dendrítico se presenta cuando hay una captura intensa y además existe un control estructural o topográfico que condicionan su trazado (Senciales González, 1999) ya sea de forma paralela, rectangular o angular. El primer factor puede estar dado por la disminución de la infiltración mientras que el trazado de las calles puede considerarse como un factor de control estructural. En un área urbana el parcelamiento lleva a que el agua se organice en las calles que actúan como cursos que colectan el escurrimiento. Es así que el agua que escurre en el sentido general de la pendiente (norte-sur) se encauza en las distintas vías de circulación y se considera que hay un aumento de cursos en la red de drenaje. Del análisis de las líneas de escurrimiento natural se identificaron al arroyo Napostá y el canal Maldonado como los cursos que estructuran la red. Sin embargo, también se identificaron cursos que escurren en sentido norte-sur en zonas con pendiente muy leve. Sobre la margen derecha del arroyo Napostá se encontró mayor cantidad de líneas de escurrimiento, aunque de menor longitud en comparación con las del resto. Las mismas coinciden con las rupturas de pendiente que se ubican en la denominada zona de faldeo, que se desarrolla entre las cotas de 30 m y 60 m y, que marca la finalización de la peniplanicie. Asimismo, el análisis del tendido de desagües pluviales junto con los perfiles realizados mostró que en la mayoría de los casos los conductos coinciden con las calles que se identificaron como las de mayor capacidad para encauzar el agua. En caso que se extienda el sistema de desagües se sugiere que el mismo se estructure en función de las siguientes calles: Latanzio, Gutiérrez y N. Pírez hacia el oeste. Mientras que en el sector norte se identificaron las calles Yapeyú y Belgrano. Hacia el este: Huara, Misioneros y Pilcaniyen. Hacia el sur: Montevideo, Pedro Pico, Esmeralda -bajo la cual se extienden conductos de desagüe que drenan el agua hacia el arroyo- y Juncal. Por otra parte, el análisis de los perfiles transversales mostró que las vías del ferrocarril, rutas y caminos de acceso que conforman el anillo de circulación externo se manifiestan como microrrelieves que ponen freno a la escorrentía. Tal es el caso del camino de la Carrindanga que se extiende de manera paralela al arroyo Napostá en el norte de la ciudad. Asimismo, sectores de las vías del ferrocarril que quedan insertos dentro de la trama urbana interceptan el agua que escurre desde el área de mayor altitud. En el norte de la ciudad, la ruta 33 obstaculiza el escurrimiento, mientras que hacia el este la avenida Newbery también se presenta como un obstáculo. Otros frenos al escurrimiento son: el camino Parque Sesquicentenario en el oeste y el camino de acceso a puertos en el sector sur.

Hacia una urbanización de menor impacto hidrológico

Durante la segunda mitad del siglo XX, muchas ciudades de gran desarrollo reconocieron la necesidad de cambiar el paradigma del drenaje urbano y propusieron un nuevo enfoque. El mismo se basa en que es necesario controlar el volumen, los caudales máximos y la contaminación en la fuente, minimizando el cambio hidrológico y las externalidades negativas del proceso de urbanización. Por otra parte, actualmente la demanda de agua potable es cada vez mayor y su utilización para usos domésticos es altamente cuestionada. Es así que se plantea como alternativa el uso del agua de lluvia. De esta manera, los nuevos espacios urbanos son diseñados para incorporar sistemas de drenajes urbanos sustentables (sustainable urban drainage systems: SuDS) (Butler et al. , 2014). Uno de los aspectos más relevantes de los mismos es que para su diseño se considera como punto fundamental el aumento de la intensidad de la lluvia que se manifiesta en numerosas ciudades como parte de la variabilidad climática (Zhou, 2014). Bajo este nuevo paradigma, la implementación de pavimentos porosos como la forestación de las terrazas son ejemplos de intervenciones urbanas que se generalizan para alcanzar un manejo integral y sustentable del agua de la lluvia (Sample et al., 2014). Estas estrategias apuntan a la captura del agua de lluvia para su tratamiento, en el mismo lugar en que se generan, junto a la aplicación de técnicas y obras que permiten y facilitan la infiltración y el almacenamiento. Desde el punto de vista hidrológico, se trata de minimizar la generación de escorrentía urbana; mantener y potenciar la red de drenaje natural -mediante la conservación de cauces y humedales- y favorecer la captura y almacenamiento de agua para minimizar la contaminación del escurrimiento superficial y disminuir el impacto sobre los medios acuáticos receptores (Fernández et al., 2004).

Los dispositivos más comunes para incrementar la capacidad de infiltración y percolación son las superficies de infiltración. En general, el área de infiltración es un lugar con césped que recibe la precipitación de un área impermeable, como es el caso de residencias o edificios. Durante precipitaciones intensas, estas pueden quedar sumergidas, si su capacidad es muy inferior a la intensidad de la precipitación. En el caso que el drenaje transporte mucho material fino, la capacidad de infiltración puede ser reducida, necesitando limpieza de la superficie para mantener su capacidad de funcionamiento (Bertoni y Tucci, 2003). De esta manera, han cobrado importancia los pavimentos porosos. En este tipo de asfalto la carpeta de rodado permite la infiltración del agua y su almacenamiento sub-superficial temporal. El principal efecto corresponde a la disminución del caudal máximo y del volumen de escorrentía. Para lograrlo, los pavimentos porosos pueden emplearse en calles de poco tránsito, pasajes, estacionamientos o canchas de uso múltiple, ciclovías, veredas y senderos en áreas verdes (Ministerio de Vivienda y Urbanismo, 1996; Butler et al. , 2014).

En cuanto a las obras de almacenamiento, las mismas pueden efectuarse en tejados, pequeños reservorios residenciales, estacionamientos, áreas deportivas, etc. El almacenamiento en tejados presenta algunas dificultades en su mantenimiento y obliga al refuerzo de las estructuras. En regiones con pequeña capacidad de distribución de agua, la precipitación en los tejados puede ser escurrida directamente hacia un pozo subterráneo para ser utilizada para riego, limpieza u otros usos domésticos. Las obras de almacenamiento captan el flujo superficial y lo almacenan temporalmente para descargarlo aguas abajo durante tiempos más prolongados disminuyendo los caudales.

Aplicación de las propuestas en Bahía Blanca

A modo de propuesta, en la tabla I se sintetizan algunas intervenciones que se pueden aplicar en la ciudad de Bahía Blanca para la gestión del escurrimiento superficial del agua. Como por ejemplo, aquellas que contribuyen a mejorar la capacidad de infiltración las que se consideran que pueden llevarse a cabo tanto en espacios públicos como en edificaciones particulares.

Tabla I. Distintas propuestas para mejorar el manejo de la escorrentía superficial en la ciudad de Bahía Blanca. Fuente: elaborado por Zapperi, 2014.

Se sugiere la extensión de zanjas de infiltración de manera paralela a ciertos tramos de las vías de ferrocarril, rutas y avenidas. Es necesario considerar que a partir de una precipitación intensa el nivel de agua aumenta y como la infiltración es lenta, se mantiene durante algún tiempo. Por lo tanto, su capacidad de contención debe ser suficiente para evitar un desborde. En los períodos de escasa precipitación o sequía se mantienen secos y es necesaria su limpieza como también una adecuada señalización para prevenir accidentes. Además, se propone el acondicionamiento de las áreas vacantes sin urbanizar como superficies de infiltración para retener el escurrimiento hacia la zona central de la ciudad. En las calles que se extienden sobre la zona de mayor pendiente se sugiere que la pavimentación se realice con materiales porosos para disminuir el volumen del agua escurrida y por lo tanto la capacidad de erosión.

Notas
¹ El término aguas lluvias es empleado en la ingeniería para referirse al agua producto de las precipitaciones que escurren sobre la superficie del terreno.

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Fecha de recepción: 15 de mayo de 2014
Fecha de aprobación: 8 de septiembre de 2014

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