Spatio-temporal variability monitoring of the floods in the center-west of the Buenos Aires Province (Argentina) using remote sensing techniques: The role of sand dunes

Abstract

Las inundaciones son eventos recurrentes en la provincia de Buenos Aires causados principalmente por precipitaciones de gran intensidad. En algunos casos, persisten durante prolongados periodos de tiempo. El objetivo de este trabajo es analizar cómo la topografía del centro-oeste de la provincia de Buenos Aires ha determinado la ocurrencia y extensión de las inundaciones. El área se caracterizada por la presencia de lagunas que son controladas por la topografía. Imágenes de satélite LANDSAT 5 y 8 correspondientes a períodos de sequía e inundación fueron comparadas con perfiles topográficos y modelos de elevación digital generados a partir de datos SRTM de 3 arc/seg. Los resultados demostraron que, en aquellas zonas donde existen dunas alineadas, con importantes obras de ingeniería (desagües pluviales), las lagunas, sus desbordamientos y la posterior escorrentía se realiza de manera encauzada hacia el este de la provincia de Buenos Aires, limitando las áreas de inundación. Debido a esta disposición topográfica, los lagos tuvieron un mayor período de permanencia, incluso en eventos extremos de sequía. Por otro lado, en aquellos lugares donde predominan las dunas parabólicas, el paisaje se ve más afectado por las sequías e inundaciones. Durante los eventos de sequía se observa un menor número lagos poco profundos, y durante tormentas fuertes, con lluvias de alta intensidad, el número de lagos aumenta y las áreas inundadas se extienden, generando daños a los campos agrícolas y a las ciudades vecinas, ya sea por causas naturales o por drenajes improvisados e ilegales. La alerta temprana de los riesgos de inundación y una ordenación territorial serían la clave para la gestión de la zona.

Floods are recurring events in Buenos Aires Province, mainly caused by high-intensity precipitation, and in some cases, they persist for long periods. The objective of this study is to analyze how the topography of the central-western portion of Buenos Aires Province determines the occurrence and the extent of floods. The presence of shallow lakes characterizes the area which is controlled by the topography. LANDSAT 5 and 8 images corresponding to periods of drought and flooding in the area were compared with topographic profiles and digital elevation models generated from SRTM 3 arc/sec data. The results showed that in those areas where there are aligned dunes, and after significant storm drain engineering works, during the wet periods, the lakes, their overflows, and the subsequent runoff to the east of Buenos Aires Province flow freely, limiting the flood areas. Due to this topography, the lakes became a more permanent feature of the landscape, even during extreme drought events. In contrast, in those areas where parabolic dunes predominate, the landscape is more affected by droughts and floods. During drought events, we observed a small number of shallow lakes, and during strong storms with high-intensity rainfall, the number of lakes increases and large flooded areas generate damage to agricultural fields and neighboring cities, either due to natural causes or improvised and illegal storm drains. Early warning of flood risks and a systematic territorial ordaining would be the key to the management of the area.