Previsión de las inundaciones

Según se ha visto en el artículo Ingeniería de las catástrofes, es importante prever la probabilidad de ocurrencia de una catástrofe de un determinado tipo. ¿Será posible aplicar esto a las inundaciones? Sí, en efecto. Una inundación, como cualquier hecho fortuito, es un elemento imprevisible, pero sólo hasta un cierto punto. Los habitantes de la zona cercana a la margen de un río tienen una idea más o menos aproximada de cuál es la frecuencia con que éste se sale de su cauce, y a cuantía con que lo hace. Es muy frecuente encontrar en puentes, casas y otros hitos fijos señales que indican hasta dónde llegó el nivel de las aguas en un determinado año. Los recuerdos de los paisanos son también de utilidad, aunque lógicamente se remontan a un horizonte temporal reducido.

Granja texana protegida de la inundación gracias a un muro de salvaguarda

En general, cualquier río puede sufrir, más tarde o más temprano, una avenida extraordinaria que inundará zonas habitualmente cultivadas e incluso pobladas. Pero, ¿cómo evaluar estas zonas? La economía de un país, con su secuela de fijaciones de zonas urbanísticas, industriales y de influencia del río, puede estar en juego. Y no olvidemos que, en general, las zonas para desarrollar actividad humana son más apetecibles cuanto mayor es la proximidad al lecho de la corriente fluvial, como evidencian muchas edificaciones en las ciudades, situadas en el mismo cauce en épocas de ausencia de control.

La práctica ingenierilmente más extendida es determinar unas “zonas inundables” y restringir en ellas la actividad humana, tanto más cuanto más fácilmente inundables son. Para el caso de mayor peligro, la actividad urbanística, el tema es especialmente preocupante, toda vez que muchas vidas pueden verse implicadas en el ascenso de nivel producido por las avenidas de carácter excepcional.

Lo más corriente es diseñar la planificación urbanística partiendo de la llamada “avenida de los 500 años”, que es aquélla que sólo se produce o es superada, en promedio, una vez cada 500 años. Se pueden definir otras zonificaciones, como la prohibición de erigir edificios industriales o determinadas industrias de peligrosidad, especialmente la contaminante, en función de las zonas de las avenidas de los 10, 50 y 100 años.

Sin embargo, esas determinaciones suelen ser bastante problemáticas. Obviamente, si se dispusiera de registros estadísticos del caudal del río de varios miles de años, el problema estaría resuelto de entrada: bastaría con seleccionar directamente aquéllas que cumplieran con las especificaciones prefijadas. De hecho, el autor de este trabajo ha tenido la fortuna de poder aplicar este método gracias a haberse encontrado, en la ciudad de Girona, un registro que consignaba las mayores avenidas históricas a las que el río Onyar había sometido a la población desde el siglo XIV. Naturalmente, no estaban consignados los caudales, pero sí los niveles alcanzados en cada inundación, a través de las cuales, mediante extrapolaciones históricas sobre el perfil del río y cálculos más o menos precisos, podía concluirse la cuantía de las respectivas avenidas.

Sin embargo, lo habitual es que se disponga de registros por un corto período de tiempo, medio siglo o un siglo como mucho. Entonces, no queda más remedio que recurrir a las hipótesis establecidas por personas versadas en los problemas de hidráulica. Las más habituales establecen el caudal a partir de unas lluvias, tiempos de concentración del agua, etc., pero a fin de cuentas el dato de partida, las cifras de pluviometría, debe extraerse de suposiciones basadas en la estadística. Por ello es habitual recurrir directamente a ella para obtener directamente el caudal de la avenida.

La avenida de un número cualquiera de años se obtendrá mediante la llamada “curva de distribución” F(x), que refleja la probabilidad de que un caudal dado x sea igual o inferior a F(x). Así, por ejemplo, la avenida de los N años será el valor x para el que F(x) = 1 – 1/N.

Entre las muchas fórmulas utilizadas, destaca la llamada de Gumbel, que supone que la curva de distribución obedece a una fórmula del tipo:

Por poner un ejemplo, la gráfica de esta fórmula, para x₀ = 1000 m³/s; a = 500 m³/s; es así:

Se observará que esta curva se caracteriza por ser rápidamente creciente hacia la unidad. Ésta es la tabla de valores:

x	F(x)
500	0,0660
1000	0,3679
1500	0,6922
2000	0,8734
2500	0,9514
3000	0,9819
3500	0,9933
4000	0,9975
4500	0,9991

De ésta se obtiene interpolando que el caudal de los 500 años es aquél para el cual F(x) = 0,998, o sea x = 4100 m³/s.

La determinación de los parámetros x₀ y a para cada caso es una cuestión de cálculo que se realiza mediante los datos estadísticos disponibles, mediante la determinación de sus promedios y momentos.

Hay que insistir en que los valores obtenidos dependerán fuertemente del número de datos disponibles, que suele ser escaso. Convendrá afectar los resultados de un coeficiente de seguridad, cuyo cálculo puede verse en el artículo Ingeniería de las catástrofes.

Josep M. Albaigès i Olivart

Ingeniero de Caminos