Caracterización experimental y numérica de eventos de crecida extraordinarios en la cuenca del río Carcarañá, Argentina

Abstract

La cuenca del Río Carcarañá (subcuenca de la Cuenca del Plata), es un importante sistema fluvial ubicado en la regióncentral de la República Argentina, que posee un área de más de 50.000 km2. La cuenca se extiende sobre el centrosudeste de la provincia de Córdoba y el sur de la provincia de Santa Fe, siendo esta región unos de los sitios agrícolasmás productivos del país y del mundo. El río Carcarañá posee tres importantes tributarios: (a) río Tercero o Ctalamochita,(b) río Saladillo y (c) arroyo Tortugas. Dichos tributarios contribuyen al escurrimiento total del río Carcarañá, con una granvariabilidad estacional de caudales. En los años 2014 y 2015 se registraron en la cuenca importantes crecidas que provocaron la inundación de numerosas ciudades y campos en el sudeste de la provincia de Córdoba y sur de la provincia deSanta Fe (más de un millón de hectáreas inundadas). Frente a esta problemática fue necesario generar un conocimientomás detallado del comportamiento de la cuenca frente a eventos de crecida, para brindar a los organismos de gestión lainformación necesaria para la toma de decisiones. Es por ello que el objetivo del presente trabajo es caracterizar, de formaexperimental y numérica, el escurrimiento superficial de este sistema fluvial para los eventos de crecida de los años 2014y 2015, con el fin de desarrollar herramientas que permitan a las autoridades de gestión tomar las medidas necesariaspara mitigar los efectos de este tipo de eventos extraordinarios. Para cumplir con esto se realizó la cuantificación de caudales en diferentes puntos de la cuenca (que incluyó la evaluación del funcionamiento de los órganos de descarga de lapresa de Embalse de Río Tercero), mediante el uso de un ADCP diseñado para aguas poco profundas. Con la informaciónobtenida, se determinaron los parámetros hidráulicos del flujo y se realizó el ajuste de curvas Altura-Caudal para nuevesecciones en toda la cuenca y se analizó la evolución de los hidrogramas en diferentes secciones en donde se reflejacómo impacta la operación de los órganos de evacuación del embalse en los caudales escurridos. Finalmente, utilizandola información obtenida de las mediciones de campo se implementaron y calibraron dos modelos hidráulicos unidimensionales del escurrimiento en el cauce del río Tercero en las localidades de Bell Ville y Villa María (ubicadas en la provinciade Córdoba-Argentina). Los resultados obtenidos fueron utilizados en el período 2015/2016 por los organismos de gestiónpara determinar medidas estructurales y no estructurales a implementar.

Carcarañá River basin (a sub-basin of La Plata River basin), is an important fluvial system in the central region of Argentina with area of over 50.000km2 . The basin extends over the center-south-east region of the Santa Fe province and center of Cordoba province in one of the most productive agricultural sites of both, the country and the world. The Carcarañá River has three major tributaries: (a) Tercero (Ctalamochita) River, (b) Saladillo River and (c) Tortugas Creek. These tributaries contribute in a different way to the discharge of Carcarañá River with a great seasonal variability of the flows. Major flooding have occurred in the basin in 2014 and 2015 and caused important damages in many towns and farmlands in the southeast region of the Córdoba province and south of Santa Fe province, and about one million of hectares were flooded. Flooding management requires a detailed characterization of the behavior of the fluvial system during flood events. Thus, the objective of this work is to characterize experimentally and numerically the surface flows in the basin for 2014 and 2015 floods events. To achieve this objective, a quantification of flow discharge was performed in different tributaries of the basin (including the quantification of effluent flow discharge of the Río Tercero Dam valves) using an ADCP YSI/SonTek RiverSurveyor S5 designed for shallow waters. The information obtained from field measurements was used to calibrate one-dimensional hydraulic models for two Tercero River reaches at Bell Ville and Villa Maria cities (located in the province of Córdoba, Argentina). In addition rating curves for nine river cross sections were calibrated for different tributaries in the basin. Using this information, the evolutions of the hydrographs in different cross sections were analyzed; thus it has been possible to evaluate how the early reservoir operation of the dams in the upstream basin impacts on the observed flow. The results obtained in this work were used by the government agencies for flood management regulating outflow from the dam and designing the infrastructure for flood mitigation, etc