Herramientas para la gestión de los fenónemos de crecida en la cuenca del Arga (Navarra)

El ejemplo del último fenómeno pluviométrico del 4 al 12 de diciembre que ha afectado a la cuenca del Arga, entre otras, nos sirve para explicar las herramientas disponibles para la gestión del riesgo de inundación y más en concreto, para divulgar sobre esta cuenca navarra y su influencia en la ciudad de Pamplona. Descripción de las redes de control, análisis del último episodio e información gráfica de gran interés, en un artículo redactado por el equipo del Sistema Automático de Información Hidrológica de la cuenca del Ebro. Y al final del texto, además, un recurso muy divulgativo, una serie de preguntas frecuentes sobre esta cuenca, que resultará muy útil para conocerla mejor.

Autores: Mario Carreras, jefe del Área de Gestión de Recursos en Explotación; José Adolfo Álvarez, jefe del Servicio SAIH; Guillermo Pérez e Ignacio Carrasco, técnicos del Sistema de Ayuda a la Decisión (SAD) del SAIH del Ebro.

No es la primera vez, ni será la última, la ciudad de Pamplona (Navarra) se encuentra enclavada en una zona generosa en cuanto a pluviometría se refiere, con una  precipitación media anual en la capital de más de 600mm, pero que en la cuenca alta del río Arga se eleva hasta los 900-1000mm. Sin ir más lejos, durante la última semana del 4 al 12 de diciembre se acumularon, en promedio, casi 200 mm en la cuenca del Arga vertiente a Pamplona.

Gráfico nº1. Pluviometría registrada promediada en la cuenca alta del río Arga.

Gráfico nº2. Pluviometría registrada  en el embalse de Eugui entre el 4 y el 12 de diciembre.

Imagen nº1. Pluviometría acumulada diaria en la cuenca del Ebro durante el periodo del 6 al 12 de                                      diciembre.

Por otra parte, aprovechando el dicho, de que el Ega, Arga y Aragón hacen al Ebro varón, podemos decir que el Arga se hace grande cuando se junta con el Ulzama a las puertas de Pamplona abriéndose paso por la ciudad y recogiendo en su cauce todas estas aportaciones.

Imagen nº2. Mapa de la cuenca del río Arga aguas arriba de Pamplona

SUBCUENCASUPERFICIE (km²)SUPERFICIE (%)
ULZAMA26655
ARGA HASTA EUGUI6714
ARGA DE EUGUI A HUARTE10722
ARGA DE HUARTE A PAMPLONA429
ARGA HASTA PAMPLONA COMPLETA482100

Tabla nº1. Superficie de las distintas subcuencas vertientes a Pamplona

Siendo el agua fuente de vida y riqueza, estas circunstancias, reportan indudables beneficios a Pamplona, no obstante, también les supone algún hándicap como son las indeseables inundaciones.

Para hacer frente a este riesgo, uno de los más importantes de este siglo y muy presentes en el quehacer de las administraciones públicas y de los propios ciudadanos, existe una amplia normativa europea y estatal, donde se recogen, entre otros, los principios de colaboración, coordinación, participación, conocimiento, divulgación y autoprotección como cimiento en la gestión de este riesgo.

El objetivo de este artículo es divulgativo, dar a conocer, especialmente, a quienes tienen menos contacto con el mundo del agua y en particular con las redes de control y los sistemas de ayuda a la decisión, cómo determinadas herramientas se ponen a disposición del público y de las administraciones para tratar de paliar o mitigar los efectos que produce una inundación.

Para su explicación, y como ejemplo más reciente, utilizaremos el episodio que ha tenido lugar en diciembre de 2020.

Comencemos. Probablemente, en nuestro día a día y casi en cualquier ámbito personal o profesional, nos podemos hacer tres preguntas:

¿Cómo estamos?

¿Cómo estaremos en el futuro?

¿Qué medidas necesitamos adoptar para tratar de corregir ese futuro en el caso que no nos gustase lo que viésemos?

Pues bien, estas tres cuestiones también se las plantea el Organismo de Cuenca en la gestión de las avenidas e intenta darles respuesta como iremos viendo a continuación.

La monitorización ayuda a detectar situaciones hidrológicas potencialmente peligrosas y permite dar aviso a otros estamentos oficiales como Delegaciones del Gobierno, Protecciones Civiles o Ayuntamientos

¿Cómo estamos?

La Confederación Hidrográfica del Ebro, órgano gestor y responsable del dominio público hidráulico, dispone de una amplia red de sensores pluviométricos e hidrológicos que nos permiten conocer en tiempo real el estado de la cuenca hidrográfica (www.saihebro.com). En el episodio que nos ocupa han jugado un papel importante los siguientes puntos de control:

Tabla nº2. Instrumentación en la cuenca alta del río Arga.

Con esta monitorización, se ayuda a detectar situaciones hidrológicas potencialmente peligrosas, como por ejemplo, la variación brusca de caudal de un río o posibles inundaciones y permite dar aviso a otros estamentos oficiales como Delegaciones del Gobierno, Protecciones Civiles o Ayuntamientos para que activen sus correspondientes protocolos de actuación y desplieguen los medios materiales y humanos necesarios para controlar la situación y reducir las afecciones.

A continuación podemos ver un gráfico en el que se representa el caudal registrado en las estaciones de aforo del Ulzama en Olave y las del río Arga en Huarte y Burlada.

Gráfico nº3. Caudales registrados en las estaciones de Huarte, Olave y Burlada. Curvas de colores rojo, morado y verde respectivamente.

Tabla nº3. Caudales máximos registrados en las estaciones de aforos de la red de monitorización SAIH localizadas en la cuenca de Pamplona.

Si analizamos los datos se distinguen dentro del mismo episodio seis crecidas de las cuales destacan las tres últimas, y muy especialmente la del viernes día 11 de diciembre.

Estos caudales son reflejo de las intensas precipitaciones mostradas previamente y se aprecia perfectamente la correspondencia lluvia-escorrentía y, como es lógico, la continuidad de las lluvias en días posteriores hizo que los caudales registrados fuesen paulatinamente mayores. En el caso del día 11, además de la lluvia, se sumó la fusión de gran parte de la nieve caída en las jornadas precedentes fruto de un incremento de temperaturas ambiente, lo que propició que se alcanzasen caudales y niveles de aviso en algunas estaciones de aforo, estando cerca de llegar a caudales de afección en Pamplona.

Insistimos, este seguimiento se hace en tiempo real durante las 24 horas de día durante los 365 días del año.

Al hablar de futuro resulta inevitable incorporar un concepto íntimamente ligado como es la incertidumbre. Esta incertidumbre, resulta evidente que, es mayor cuanto más alejado en el tiempo está el evento que se quiere pronosticar

¿Cómo estaremos en el futuro?

La segunda cuestión es realmente importante. Si tuviéramos capacidad para predecir el futuro probablemente seríamos capaces de mitigar en gran medida las afecciones, en particular, el riesgo de pérdida de vidas humanas.

La Confederación se nutre de la información proporcionada por distintos modelos meteorológicos y transforma esta pluviometría en escorrentía valiéndose de modelos hidrológicos e hidráulicos implementados en su Sistema de Ayuda a la Decisión. De este modo somos capaces de estimar, al menos de forma aproximada, los caudales que circularán en la red de cauces durante los próximos días. Lo cual, si bien no es una ciencia exacta y el grado de acierto y precisión depende de múltiples factores, sí proporciona grandes ventajas.

Nos permite prepararnos, estar vigilantes y consecuentemente no actuar de forma improvisada. Estas condiciones de contorno hacen que el resultado de la gestión sea netamente mejor.

En este episodio que nos ocupa, los modelos meteorológicos a largo plazo ya alertaban de importantes precipitaciones durante la semana del 6 de diciembre y, a medida que pasaban los días, los modelos de alta resolución y los datos observados venían a corroborar el pronóstico. Ante este escenario desde el día 7 de diciembre el Organismo de Cuenca intensificó la vigilancia y lo puso en conocimiento de las entidades competentes.

Por tanto, ya tenemos respuesta a la segunda cuestión, y es que sí podemos intuir lo que puede ocurrir en el futuro, pero con limitaciones e incertidumbres que en la actualidad el estado del arte y la ciencia no son capaces de eliminar.  En cualquier caso, insistimos, que esta información es realmente valiosa para la Confederación y debiera serlo para cualquier ciudadano para su autoprotección.

¿Qué medidas necesitamos adoptar?

Hasta ahora hemos dado respuesta expresa a dos de las tres preguntas, pero de forma indirecta también hemos contestado parcialmente la última cuestión (¿qué medidas necesitamos adoptar para tratar de corregir ese futuro en el caso que no nos gustase lo que viésemos?).

Básicamente, en zonas cuyos cursos de agua se encuentran en régimen natural, entre las medidas de gestión a adoptar para paliar los daños materiales y la posible pérdida de vidas humanas, estarían la vigilancia, el aviso, la divulgación y la autoprotección. Para ello la Confederación hace uso de diferentes canales de comunicación, los reglados y oficiales y otros oficiosos, pero también de gran interés como redes sociales, prensa o su página web (www.chebro.es).

Imagen nº3. Ejemplos de notificaciones emitidas por la CHE en este episodio.

Por último y no por ello menos importante, allí donde existe una presa u obra de regulación, ésta participará en mayor o menor medida en la gestión del episodio y la reducción o laminación de los caudales naturales.

Gestión de embalses: Eugui en este episodio

El Sistema de Ayuda a la Decisión, nos permite analizar y simular los distintos escenarios y optimizar la gestión de las infraestructuras para contribuir a reducir las afecciones en la cuenca situada aguas abajo de la presa.

Aquí nos pararemos un poco y veremos el papel que ha tenido la presa de Eugui en la gestión de este episodio y cuáles fueron las decisiones adoptadas por el Organismo.

Para contextualizar, conviene proporcionar algunos datos básicos del embalse. Se trata de una presa de 21,4 hm3 de capacidad ubicada en la cabecera del río Arga. Su capacidad de regulación y laminación de avenidas en el Arga es importante hasta su confluencia con el río Ulzama, ya que regula un 40% de la superficie de cuenca vertiente hasta este punto.

Sin embargo, esta capacidad se reduce mucho con respecto a Pamplona, ya que la superficie regulada por Eugui sólo supone un 14% de la cuenca vertiente a Pamplona (). Por otro lado, el uso principal del embalse es el abastecimiento de la Mancomunidad de aguas de Pamplona, por lo que es necesario mantener en todo momento un delicado equilibrio entre almacenar unas reservas que permitan garantizar abastecimientos y, al mismo tiempo, disponer de un cierto volumen de resguardo que permita laminar parcialmente las avenidas.

Vamos a ver la gestión de Eugui en este episodio concreto.

Gráfico nº4 Volumen embalsado (azul), caudal de entrada (rojo) y caudal de salida (verde) en el embalse de Eugui en el periodo 6/12/2020-15/12/2020.

Con carácter previo al episodio, el embalse de Eugui se encontraba al 66% de su capacidad, esto es, por debajo de la cota 621.5 msnm, es decir, 3.5 m bajo la cota del labio del aliviadero con compuertas, lo que supone un volumen de resguardo hasta el umbral del aliviadero de aproximadamente de 3.8 hm3. Durante esta época del año, es práctica habitual tener las compuertas del aliviadero levantadas, de modo que el embalse ante una avenida funcione igual que un aliviadero de labio fijo, laminando de forma natural.

Ante la previsión de lluvias, generalizada y localmente fuertes en la cuenca del Arga, se incrementó el día 7 el caudal de salida de 1 m³/s a 7 m³/s, con objeto de hacer un mayor resguardo e intentar, en el caso de que fuera posible, reducir el caudal punta aguas abajo de la presa y consecuentemente en la ciudad de Pamplona en los días siguientes. Esta maniobra se hizo utilizando el desagüe intermedio de la presa, pues la cota del embalse era insuficiente para poder desaguar por el aliviadero.

Se observa en el gráfico que el nivel se mantuvo estable, con un ligero descenso, hasta el día 10 de diciembre, fecha en la que las aportaciones crecieron de forma importante, motivando un ascenso progresivo y continuado en el tiempo hasta prácticamente agotar el resguardo.

Hubo tres crestas de crecida, con caudales punta de 32, 47 y 52m³/s los días 10, 11 y 12 de diciembre. Por su parte, desde la presa se mantuvieron los vertidos, desde el desagüe intermedio, por debajo de los 8 m³/s  hasta las 20:00 del día 11, cuando el embalse alcanzó la cota del aliviadero, siendo el caudal de entrada en ese momento de unos 45 m3/s y la salida de solo 6 m3/s. Cuando el embalse comenzó a aliviar por aliviadero y a aumentar su caudal vertido, el Ulzama ya había alcanzado su máximo en el episodio (120 m³/s) y había experimentado un descenso de 30 m³/s mientras, por su parte, el Arga en Huarte había descendido 22 m³/s respecto al máximo de 68 m³/s (ver tabla nº3).

Durante este episodio el volumen de entrada al embalse ha sido de unos 17hm3, mientras que el volumen desembalsado ha sido de 11 hm³.

La gestión de embalse de Eugui ha contribuido satisfactoriamente a reducir los caudales fluyentes aguas abajo de la presa

Los siguientes gráficos ayudan a comprender las consecuencias que tuvo para Pamplona y otras poblaciones como Huarte o Burlada la gestión realizada del embalse de Eugui.

Gráfico nº5 Caudal registrado en Huarte (azul) y caudal en régimen natural (rojo) en esta misma población.

Gráfico nº6 Caudal registrado en Burlada (azul) y caudal en régimen natural (rojo) en esta misma población.

Los gráficos nº5 y nº6 permiten analizar y comprender los efectos que tuvo la gestión de Eugui sobre el río Arga, tanto aguas arriba (Huarte), como aguas abajo (Burlada) de su confluencia con el Ulzama. Por un lado se muestra, curva roja, los caudales fluyentes en régimen natural (los que habrían tenido lugar si el embalse de Eugui no existiese) en Huarte y en Burlada. Para calcularlos, los caudales de entrada al embalse de Eugui se han propagado hacia aguas abajo junto con los caudales de la intercuenca Eugui-Huarte. Por otro lado se muestra también, curva azul, los caudales reales registrados en las estaciones de aforo teniendo en cuenta por tanto la gestión de Eugui.

AFOROCAUDAL REGISTRADO (m³/s)CAUDAL EN RÉGIMEN NATURAL (SIN EMBALSE) (m³/s)
A159 ARGA EN HUARTE68102
A313 ARGA EN BURLADA250288

Tabla nº4. Caudales máximos registrados en Huarte y Burlada frente a los que se hubiesen registrado en régimen natural.

1. En un ámbito circunscrito a la presa, se observa que la laminación obtenida con Eugui, es decir, la diferencia entre el caudal de salida y el de entrada, ha sido muy significativa, obteniendo porcentajes de laminación que han oscilado entre un 80 y un 60% en los momentos donde las aportaciones fueron más elevadas.

2. En Huarte la reducción de caudal en las puntas del hidrograma ha sido de 35 y 20 m³/s, es decir, en este caso de un 35 y un 25% respectivamente.

3. En Pamplona, la reducción de caudal ha supuesto un 15% en la punta de la crecida.

En definitiva, la gestión de embalse de Eugui ha contribuido satisfactoriamente a reducir los caudales fluyentes aguas abajo de la presa y, especialmente, en la población de Huarte, donde posiblemente ha evitado que se alcanzasen niveles de afección significativa.

No siempre puede ser así

No obstante, hay que recalcar que, como hemos ido exponiendo a lo largo de este artículo, el resultado depende en gran medida del acierto en los pronósticos meteorológicos e hidrológicos, de las magnitudes de las avenidas (caudal-volumen-tiempo), sin olvidar, por supuesto, la época del año, ya que ésta implicará disponer en el embalse de un mayor o menor volumen de resguardo para atender con garantía las demandas de abastecimiento a la población.

Ya hemos visto que la capacidad que tiene Eugui para reducir los caudales circulantes en Pamplona es limitada: el 86% de la cuenca vertiente a Pamplona no está regulada por Eugui. Su efecto es más relevante sobre el tramo del Arga hasta la confluencia con el Ulzama. Sin embargo, a pesar de estas limitaciones (Eugui no puede evitar que se produzcan crecidas en Pamplona), en determinados episodios, como el que aquí se ha descrito, este embalse puede ser determinante para evitar afecciones o para reducir las existentes. 

Debemos insistir en la necesidad de seguir mejorando la gestión y la coordinación por parte de todos los actores implicados y de la sociedad en su conjunto. Las inundaciones son el riesgo natural que más pérdida de vidas humanas genera y no son evitables aunque sí se pueden minimizar sus efectos. Ahora, una vez han vuelto las aguas a su cauce, se irá recuperando progresivamente el resguardo del embalse de Eugui, de acuerdo a la programación acordada por los usuarios del embalse en la junta de explotación para el periodo octubre-20 a marzo-21 y se seguirá estando vigilante, para poder hacer frente con garantía a nuevas crecidas que puedan tener lugar a lo largo de este incipiente año hidrológico 2020-2021.

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

¿De dónde sale el agua que puede provocar inundaciones en Pamplona?

Parece que la respuesta es simple y con mucha lógica: de la lluvia que cae en toda su cuenca vertiente (482 km² de superficie).

¿Pero por qué no siempre se inunda a pesar de llover?

Lo más fácil será contestar que porque no ha llovido lo suficiente, pero sabemos que para una misma cantidad de precipitación a veces se producen inundaciones y a veces no (recordar que  parte del agua se filtra y no discurre por el cauce y que esta capacidad de infiltración del terreno varía mucho a lo largo del año).

En primer lugar, el caudal que llega a Pamplona es la suma de los caudales generados por las cuencas de los ríos Ulzama y Arga. Hay que tener en cuenta también que en el caso del río Arga, en su recorrido, se encuentra la presa de Eugui.

Para explicarlo, vamos a considerar un sencillo esquema constituido por cuatro grifos y un depósito.

  • Un primer grifo (1) ubicado en la desembocadura del río Ulzama, cerca de Villaba. Por este grifo saldría el caudal generado por toda la cuenca del río Ulzama.
  • Un segundo grifo (2) ubicado inmediatamente aguas arriba del embalse de Eugui que proporcionaría el caudal generado por la parte alta de la cuenca del Arga desde su nacimiento hasta el embalse de Eugui.
  • Un depósito. El embalse de Eugui.
  • Un tercer grifo (3) por el que saldría el caudal desaguado por la presa de Eugui.
  • Un cuarto grifo (4) que liberaría el caudal generado por la intercuenca entre Eugui y Huarte.
CUENCASUPERFICIE (km²)SUPERFICIE (%)
ULZAMA26655
ARGA HASTA EUGUI6714
ARGA DE EUGUI A HUARTE10722
ARGA DE HUARTE A PAMPLONA429
ARGA HASTA PAMPLONA482100

Lógicamente, el caudal que llegaría a la ciudad de Pamplona sería la suma de los caudales desaguados por los grifos 1, 3 y 4. Ahora bien, sobre los grifos 1, 2 y 4 no se va a poder actuar pues no disponen ningún elemento regulador, están siempre abiertos, y su caudal depende exclusivamente de la intensidad y persistencia de las lluvias sobre sus cuencas vertientes.

Sin embargo, gracias al embalse o depósito regulador de Eugui, sí podremos abrir o cerrar el grifo número 3. Por tanto, la única forma de intentar reducir el caudal que llega a Pamplona es mediante la gestión del embalse de Eugui.

Vamos a hacer un ejercicio matemático con diversas hipótesis:

  • si el caudal de los grifos 1 y 4 es superior al caudal de inicio de daños en Pamplona (aproximadamente entre 300-350 m³/s), ya tenemos INUNDACIÓN. Independientemente de la gestión de Eugui.
  • si el caudal de los grifos 1 y 4 es inferior a ese caudal de daños, como en Eugui tenemos un depósito, en algunos casos podremos hacer que el caudal de salida del grifo 3 sea lo suficientemente pequeño para que la suma de los caudales de los grifos 1,3 y 4 sea menor de ese caudal, con lo que evitaremos la inundación. En otros casos esto no será posible aunque, en todos los casos, el caudal resultante será inferior al que llegaría si no existiese el embalse.

¿Por qué sólo en algunos casos y no siempre?

Pensemos en que cuando empieza a llover Eugui está vacío y, la lluvia que cae genera un volumen mayor (grifo 2) que el volumen que puede almacenar, no le queda más remedio que soltar los sobrantes, para no poner en peligro la presa.

 Volumen (hm³)
Capacidad  de Eugui21,4
Volumen promedio de agua que entra a Eugui en todo un año106
Volumen que ha entrado a Eugui entre el 4/12/20 y el 20/12/2017,8

En la realidad Eugui no está nunca vacío, más bien lo contrario, pues su finalidad es satisfacer con plena garantía en cantidad y calidad el abastecimiento de Pamplona y su comarca. Por lo tanto, dependiendo del estado de llenado en cada día, la gestión de las sueltas (grifo 3) se hará con el objetivo de que la suma de caudales sea inferior al caudal de afecciones.

¿Cómo podemos intentar que Eugui ayude lo máximo posible, sabiendo que su poder de retención o laminación es limitado respecto a los volúmenes que puede aportar su cuenca?

Utilizando herramientas como el Sistema de Ayuda a la Decisión que, en base a las predicciones meteorológicas, nos permita anticipar las sueltas del embalse para aumentar el resguardo. Y también utilizando la información que nos facilita la red SAIHEbro para tomar las decisiones de vertidos de Eugui intentando que no se acoplen o se sumen las puntas del Ulzama y de la cuenca aguas abajo de Eugui.

Como ejemplo podemos convertir a Eugui en un semáforo, si viene mucha agua por la parte baja (Ulzama y Huarte) pondremos en rojo la salida de Eugui, siempre que no pongamos en peligro la presa. Cuando veamos que la parte baja, “aflojan” los caudales, pondremos en verde Eugui y comenzará a soltar agua controlando no provocar daños aguas abajo.

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