El cambio climático levanta nuevos desafíos respecto de la seguridad de las obras civiles frente a eventos extremos como crecidas e inundaciones; como también, respecto de la flexibilidad de adaptación de la normativa que regula la construcción y mantención de estas obras.

Figura: Apertura de compuertas durante el evento de crecidas de junio 2023, central hidroeléctrica Rapel, región de O’Higgins (Fuente: diarios nacionales).

La primera pregunta que nace es, ¿si se espera una reducción de las precipitaciones anuales, cómo es que la infraestructura podría estar en mayor peligro por eventos de crecidas e inundaciones? Esto sucede debido a que la cantidad de agua que escurre superficialmente no sólo responde al volumen de agua caída, sino que en zonas cordilleranas como es el caso de Chile, también responde a la altura de la isoterma cero, que determina si la precipitación cae en forma líquida o en forma de nieve.

Figura: Puente carretero al límite de su diseño (Fuente: diarios nacionales).

Lamentablemente, una de las consecuencias del calentamiento global es que se eleva la isoterma cero, lo que implica que en zonas cordilleranas donde normalmente caía nieve ahora caerá lluvia, generando entonces mayores crecidas e inundaciones por desborde de ríos, con el consecuente peligro de falla de la infraestructura como embalses, puentes y caminos.

Figura: Esquema mostrando la diferencia de caudal que se genera en un río cordillerano, cuando la isoterma cero se encuentra a baja o alta elevación, considerando un mismo episodio de tormenta (Fuente: elaboración propia).

Un ejemplo reciente son las inundaciones por desbordes ocurridos en la zona centro-sur de Chile a fines de junio 2023, producto de un tren de frentes cálidos que generaron lluvias en zonas cordilleranas donde habitualmente cae nieve en el invierno. Como consecuencia de esto, aumentó la superficie de la cuenca por donde escurre el agua superficialmente, lo que generó un aumento abrupto del caudal de los ríos, poniendo en peligro de falla la infraestructura hidráulica.

Entonces, frente a este clima cambiante, ¿cómo cuantificamos los cambios en la confiabilidad de las obras civiles frente a eventos extremos respecto de su diseño original? No es fácil contestar esta pregunta, dado que se requiere proyectar mediante modelos numéricos complejos, los caudales máximos que se registrarían en los ríos bajo los diferentes escenarios de cambio climático proyectados para el futuro.

En una investigación científica reciente abordamos esta pregunta. Para esto, mediante modelos numéricos híbridos que combinan modelos de base física con inteligencia artificial, evaluamos la seguridad esperada en un horizonte de planificación de una obra hidráulica y su incertidumbre para las proyecciones climáticas futuras. Este enfoque se aplicó en varios ríos de montaña de Chile, abarcando los diferentes regímenes hidroclimáticos que caracterizan a los ríos andinos. 

Figura: Ríos estudiados para cuantificar los cambios en la seguridad de las obras hidráulicas para escenarios climáticos futuros (Fuente: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129700).

Mostramos que la infraestructura civil chilena que fue diseñada para probabilidades de excedencia pequeñas, es decir, grandes obras hidráulicas, es más vulnerable al cambio climático, y en algunos casos la vida útil de estas obras se podría reducir a la mitad del tiempo inicialmente proyectado en su diseño original.

Figura: Ejemplo del cambio en la seguridad de las obras e incertidumbre asociada para condiciones de diseño en base al registro histórico (línea verde), y para condiciones proyectadas (línea azul) (Fuente: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129700).

Es urgente entonces, actualizar la vida útil proyectada de las obras civiles ya existentes; como también, adaptar la normativa para las obras que se proyecta construir en el futuro.

Referencias:

  • de la Fuente, A., Meruane, C., & Meruane, V. (2023). Expected reliability over a planning horizon of a hydraulic infrastructure and its uncertainty under hydroclimatic future projections. Journal of Hydrology, 622, 129700. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129700
Total Page Visits: 8550
error: Content is protected !!