En efecto, como lo mostramos en el mapa adjunto, son 6 los afluentes que le llegan en el tramo que va desde lo que antes fuera la Casa de Retiro de los Franciscanos en el Km 21 camino al Rodeo hacia el Cerro Ambato. Directamente abajo, desde el lado del Crestón le llega en Franciscanos el Afluente identificado como 1, Arroyo Puerta Grande. Desde la cumbre del Ambato llegan los otros cinco. Ellos son:
Afluente 1: Área de captura 8 Km2, pendiente 14%, largo 8,6Km (Arroyo Puerta Grande)
Afluente 2: Área de captura 7 Km2, pendiente 8,4%, largo 7 Km (Cercano al Crestón)
Afluente 3: Área de captura 9 Km2, pendiente 21%, largo 7 Km. (Se une al Af. 2 en B)
Afluente 4: Área de captura 3,5 Km2, pendiente 17%, largo 5 Km (nace en Altos de arena)
Afluente 5: Área de captura 8 Km2, pendiente 17%, largo 4 Km.
Afluente 6: Área de captura 9 Km2, pendiente 12%, largo 4 Km.
En cuanto al Tala mismo, aclaremos que su pendiente es de un 4% entre Tres Arroyos y Franciscanos, para de ahí bajar hacia la ciudad con un 2,2%. Esta inclinación se eleva a un 6% al llegar al balneario Municipal, pero baja después del puente sobre Ruta 4 en Las Rejas, para tener una pendiente de 1,7% como Río Ongolí frente a Valle Chico. En nuestros cálculos hemos tomado como 2,2% la pendiente hasta su desembocadura.
La lluvia y El Tala. Una asociación peligrosa
Para comprender el comportamiento del Tala en una creciente, primero debemos saber de qué cantidad de agua hablamos cuando mencionamos un milímetro de lluvia. Si hubiera estaciones de aforo en su cuenca para medir caudales y estaciones meteorológicas de registros de lluvia en toda su cuenca, el comportamiento del río sería conocido. Pero, no los hay, lo cual nos obliga a recurrir a la matématica y la ciencia hidrológica para producir un pronóstico sobre lo que podría pasar si se da una tormenta inusual. Como en todo esto interviene la habilidad personal para interpretar los datos y cálculos, es que este análisis y sus resultados no son una ciencia exacta, sino una aproximación bastante cercana a la realidad en que se mueve el río.
Para dar este paso, hemos recurrido al mapa de Google-Earth, de donde hemos sacado los parámetros que definen a El Tala y sus afluentes, tales como su cobertura o area de captura de agua de lluvia, su recorrido, su altura sobre el nivel del mar, su pendiente y su longitud. Para los cálculos hemos asumido una lluvia constante de 50 mm en una hora.
La parte matemática
Aquí, el cálculo es exacto. Determinar el cauce Q en metros cúbicos por segundo, producido por una tormenta, es directo si se tiene en cuenta que cuando se nos dice que llovió un milimetro, significa que cayó un litro de agua por metro cuadrado. En grandes tormentas de larga duración, esos datos se refieren en horas. Así, cuando se nos informa que llovieron 300 mm en 6 horas, lo que se está diciendo es que llovieron 50 mm por hora. Por lo tanto, una hora es el marco que rodea a una información.
Un milimetro de lluvia equivale a (Uno) 1 litro de agua de lluvia por metro cuadrado (m2).
Desde que 1 hectarea son 10.000 m2, 1 mm de lluvia/Ha son 10.000 litros/Ha.
Desde que 1 Km2 son 100 Ha, 1 mm de lluvia /Km2 son 1.000.000 litros/Km2
Dado que aqui trabajamos con lluvias hipotéticas de 50 mm, en un Km2 caerán 50.000.000 litros/Km2 o sea 50.000 m3/Km2
Por lo tanto, si consideramos una cuenca de 5 Km2, una lluvia de 50 mm producira 250.000.000 litros o sea 250.000m3 de agua en ese espacio. (Este es el caso de uno de los afluentesdel Tala).
Como es de intuir, no toda el agua de lluvia conforma una creciente. El terreno absorbe parte de esa agua. Para terreno montañoso los expertos hablan de un 30% de la lluvia como agua absorbida por el suelo, lo cual deja un 70% para conformar la creciente. Esto está representado matemáticamente por un Coeficiente de Drenage del terreno “C” que para terreno montañoso vale 0,70. Por lo tanto, si una tormenta produce 1.000.000 de litros en 1 Ha, lo que pasa hacia el río para conformar una correntada es solamente 1.000.000 x 0,70 = 700.000 litros.
Entonces, una tormenta de 50 mm sobre un area de captura de 5 Km2 producirá una correntada de:
250.000.000 litros x 0,70 = 235.000.000 litros = 235.000 m3/hora.
Si se quiere llevar esta cifra a m3/seg, simplemente dividir por 3.600: 235.000 / 3.600 = 65,2 m3/seg.
Si no se quiere hacer toda este operativo, simplemente use la fórmula Caudal Q [m3/s] = 0,0028 CIA, donde C=07, I: intensidad de lluvia en mm y A: area en hectareas:
Caudal Q = 0,0028 x 0,7 x 50mm x 500 Ha = 70 m3/seg. (Practicamente lo mismo)
235 millones de litros de agua es equivalente al consumo de 250.000 hogares con un tanque en el techo de 1000 litros en un día.
La parte hidrológica
Tres parámetros definen a una creciente: 1) Tiempo de Concentración. 2) Cálculo del Caudal. 3) Velocidad del cauce.
1. Tiempo de concentratión define el tiempo que le toma a un cauce para llegar a su cota máxima. Este tiempo representa el tiempo que le toma a la porción de lluvia caída en el lugar más alejado del area de cobertura de un río, para llegar a él. Hay fórmulas que en función de la rugosidad del terreno permite estimarlo. Si la lluvia es constante, que es el condicionamiento de validez de las ecuaciones usadas aquí y en general, la intensidad de la creciente no aumenta. Se mantiene constante. (Aquí no presentamos este valor)
2. El caudal Q. Es el que proviene del procedimiento arriba descripto en función de la lluvia caída por metro cuadrado, menos lo que absorbe el suelo.
3. La Velocidad se calcula usando la Fórmula de Manning, una ecuación empírica originalmente propuesta para calcular la velocidad en canales abiertos y uniformes, pero que se puede usar para estimar el area, ancho por altura, de una creciente ideal en montaña, que transporte el mismo caudal que el calculado anteriormente, ahora en velocidad. Si bien puede haber una pequeña discrepancia entre el area de una creciente real y la figurada matemáticamente, el procedimiento sirve para tener una idea bastante aproximada de la capacidad del río ante una creciente inusual. Aquí, al final, usamos este criterio para verificar la capacidad del puente sobre la Ruta 4 en Las Rejas, ante una tormenta de 50 mm en la cuenca del Tala, arriba en el Cerro Ambato.
Los valores
Para una tormenta hipotética de 50 mm en la cuenca de El Tala en el Cerro Ambato, los siguientes valores son una aproximación bastante precisa a lo que se da sobre el terreno en cada uno de sus seis afluentes
Afluente 1: Arroyo Puerta Grande (Desemboca en Franciscanos)
Area de captura 8 Km2. Pendiente 14%.
Caudal: 76 m3/seg.
Velocidad del cauce: 9,4 m/s o 33,8 Km/h.
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Afluente 2
Area de captura: 7 Km2. Pendiente 8,4%.
Caudal: 68 m3/seg
Velocidad del cauce: 7,79 m/seg = 28 Km/h
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Afluente 3
Area de captura 9 Km2. Pendiente 21%.
Caudal: 88,2 m3/seg.
Velocidad: 11,25 m/seg = 40,5 Km/h
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Afluente 4
Area de captura: 3,5 Km2. Pendiente 17 %.
Caudal: 34 m3/seg
Velocidad del cauce: 9 m/seg = 32,4 Km/h
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Afluente 5
Area de captura: 8 Km2. Pendiente 17 %.
Caudal: 78 m3/seg
Velocidad del cauce:12,1 m/seg = 43,5 Km/h
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Afluente 6
Area de captura: 9 Km2. Pendiente 12%
Caudal: 88 m3/seg.
Velocidad del cauce: 9,6 m/s o 34,5 Km/h.
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Situación en Casa de Retiro Franciscana
Caudal: Af-1 + Af-2 + Af-3 + Af-4 + Af-5 + Af-6 = 428 m3/s.
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A modo de conclusión
1. Situación en Las Rejas, Ruta 4
Una tormenta de 50 mm en la cuenca superior del Tala implica la presencia en Las Rejas de una creciente con los siguientes valores:
Caudal: 428 m3/s
Velocidad del cauce:
Por Manning: Suponiendo una correntada de 20 m de ancho x 2,80 m de alto. Area= 56 m2. Perímetro mojado=25,6 m. Radio Hidráulico = 2,18m, se tiene lo siguiente:
Velocidad V = 7,79 m/s = 28 Km/h
Area transversal de la creciente: 56 m2
Verificación: Q= V x A = 7,79 x 56 = 436 m3/s . Al ser casi iguales los caudales (428 m3/s vs. 436 m3/s), se puede asumir que el area de la creciente figurada representa las dimensiones de la creciente real.
Tiempo para llegar a Ruta 4 desde Franciscanos: 18.800m / 7,79 m/s = 2.413 seg. = 40 minutos.
2. Verificación del puente sobre Ruta 4 en Las Rejas frenteal caudal de la creciente.
Suponiendo ahora que:
a) El puente tiene unos 60 metros de largo y que sobre el cauce el ancho es de 20 metros.
b) El espacio debajo del puente es trapezoidal, con una base del cauce de ancho 15m., ancho superior de 20 m y altura 2,50 m.
El area de drenaje debajo del puente sería de unos 44 m2, o sea un 26% más chica que el area de la creciente de 56 m2 arriba calculado. Esto implica que el puente endicaría el cauce, lo que lo obligaría al río a salirse de curso y desparramarse hacia la ciudad, dado que ella se encuentra en el cono de deyección del río. De ocurrir esto, unos 111 m3/seg saldrían de curso.
El Río Ongolí
El relevamiento satelital del mismo revela que es un cauce de ancho muy variado entre 15 y 90 metros y por lo tanto de profundidad variada, con una pendiente del 2,5 %. en bajada hacia la ciudad y en subida hacia Valle Chico. El mapa satelital revela que es un río poco profundo con costa muy baja o casi no existente en algunas partes, todo lo cual implica que una creciente como la arriba calculada no podrá ser contenida entre sus barrancas y se desparramará hacia los barrios vecinos y el centro de la ciudad.
Hasta aquí nuestra investigación. Queda a cargo de la sociedad y las autoridades decidir como afrontar este desafío que nos arroja el cambio climático a través de nuestro río más popular..
