13 Abril 1959, inundaciones del ´59, Ni MARTES ni VIERNES 13: "Cuatro desastres por inundaciones"

Cuatro desastres por inundaciones - G. Wüstemann, 1961

En los últimos años ha habido un aumento de desastres por inundaciones. El autor informa sobre cuatro casos individuales en los que tuvo la oportunidad de seguir los efectos sobre el terreno durante o poco tiempo después de la ocurrencia de los hechos. Ocurrieron entre abril de 1959 y mayo de 1960, es decir, en un período de alrededor de un año. Geográficamente, hay un caso en el sur de Francia y tres casos en
América del Sur (Fig. 1).

Las inundaciones del Río Negro en Uruguay, abril de 1959. En abril de 1959, el Río Negro provocó una inundación en Uruguay que superó todo lo observado hasta ese momento. Este evento es interesante porque permitió verificar la estimación de la máxima pleamar sobre la base de una serie de observaciones de 23 años.

Esta estimación se realizó sobre la base de un
análisis de probabilidad. Las inundaciones de 1959 demostraron lo peligroso que es querer inferir la vida completa de un río a partir de un breve período de observación, especialmente si no se tiene en cuenta la causa fundamental de la afluencia, la lluvia. (Error cometido por el ingeniero compatriota Victor Soudriers, y por el ingeniero alemán Adolfo Ludin).

Con una superficie de 187.000 km2, Uruguay es la república más pequeña de América del Sur. Se
encuentra en el Río de la Fig. 3. El Río Negro entre Rincón del Bonete y Rincón de Baygorria. 1: 450.000 Río de la Plata y Océano Atlántico; al oeste el río Uruguay forma la frontera con Argentina, al norte limita con Brasil (Fig. 2).

El terreno es muy llano. La elevación más alta apenas alcanza los 500 m sobre el nivel del
mar. Prácticamente no hay bosque. El suelo está formado por una fina capa de humus, de unos pocos centímetros de espesor en algunos lugares, que es seguida inmediatamente por la roca. Por tanto, el suelo es muy impermeable.

De los aproximadamente alrededor de un tercio de 2,5 millones de personas vive en la capital, Montevideo, que es, con mucho, la ciudad más grande del país. Uruguay vive principalmente de la cría de ganado vacuno y ovino, cuya carne, cueros y lana representan la principal exportación. Los animales están al aire libre todo
el año en los extensos pastos, donde la hierba es a veces muy pobre. Uruguay se llama la Suiza
sudamericana porque tiene una forma de gobierno democrática y tiene el nivel de vida más alto del continente sudamericano.

El río interior más grande del país es el Río Negro. Se eleva en Brasil y desemboca en el río Uruguay después de una carrera de 850 km. Su gradiente medio es sólo 0,21, -. I-5 ”. Por lo tanto, el río tiene un meandro fuerte y una velocidad de flujo baja. En 1945 entró en funcionamiento el primer centro hidráulico de Uruguay, la central hidroeléctrica de la represa Rincón del Bonete en el Río Negro (Figs. 3 y 4).

La esclusa provocó una represa del río de 28 metros, y la formación de un lago de 9 mil millones de m3, con una represa normal a una cota de 80,0 m. Bajándolo en 8.5 m, se pueden utilizar 6.5 mil millones, mientras que un desbordamiento de 3 m permite el almacenamiento intermedio de 4 mil millones de m3 en una inundación. La presa tiene más de un kilómetro de largo. Consiste en parte de pilares Nötzli, en parte de partes sólidas. Contiene un vertedero de desbordamiento, que fue dimensionado a 5500 m3 / s.
Las partes bajas de la cresta de la presa están a 4,30 m por encima del nivel de operación. La casa de maquinas al pie derecho de la barrera tiene cuatro unidades con un total de 130.000 kW.

FIG. 5
1 Proyecto de alivio de inundaciones de Bonete (originalmente supuso un pico de 9000 m3 / s)
2 inundaciones en abril de 1959
3 Cálculo de diez días de lluvia como 2, pero aumentó en un 30%
4 Cálculo de siete días de lluvia como 2, pero aumentó en un 30% y se concentró en 7 días

Fig. 5. Hidrogramas de entrada al reservorio Bonete. El hidrograma de la crecida de abril de 1959 casi ha duplicado el hidrograma estimado en el que se basó el proyecto de la central eléctrica Rincón del Bonete.

En el proyecto, se realizó una estimación de la entrada más alta esperada al lago para el
dimensionamiento del alivio de la inundación. El procedimiento fue como solía ser. Se trazó una curva de frecuencia sobre la base de una serie de observaciones de los mayores flujos durante 23 años [1].

Luego se extrapoló esta curva en línea recta en papel logarítmico y se tomó el valor estimado con una expectativa probable de una vez cada 1000 años como la crecida decisiva para proyectar el relieve de la inundación. Esto resultó en 9000 m3/s como el máximo pico esperado (posteriormente se incrementó a
10 500 m3/s). Se asumieron 40 días para la base del gráfico asociado (Fig. 5). Bonete realmente habría podido hacer frente a una tabla así.

Sin embargo, la inundación de abril de 1959 trajo un pico de 16.800 m3 /s casi el doble (Fig.10), tres
veces más que la inundación del Rin más alta jamás medida en Basilea, así como el enorme volumen de entrada de 14 km3, dentro de 14 días, para una zona de captación de 38.000 km2, que corresponde aproximadamente a la del Rin en Basilea. La estimación ha demostrado ser incorrecta.

Estudios más recientes, que pueden basarse en series de observación a largo plazo, han demostrado en general que el cálculo de la probabilidad VV es completamente inadecuado para estimar las inundaciones máximas futuras.

Hoy se asume con certeza que las llamadas inundaciones históricas, es decir, las
inundaciones extraordinariamente grandes que ocurren muy raramente, son el resultado de una
combinación tan intrincada de condiciones meteorológicas que en su mayoría se encuentran en la serie de observación a corto plazo que dura solo 20 a 30 años. no están representados en absoluto.
De hecho, resultó después que en 1888 también se produjo una inundación extrema en el Río Negro, que se estimó en una tasa de descarga máxima de 8300 m3/s (Fig. 6). No se dispuso de mediciones al respecto, pero este valor se pudo reconstruir a partir de la información oral proporcionada por los residentes mayores, y una vez más se demuestra que se debe otorgar el mayor peso a dicha información. (La inundación de 1825, similar a la de 1888, también fue desacreditada por Soudriers o Ludin, o quizas la ignorancia en historia nacional y local).

La inundación extraordinaria de abril de 1959 se debe a condiciones meteorológicas especiales que se comentan a continuación. En general, se sabe que la lluvia se produce cuando se enfría el aire caliente saturado de vapor de agua. Esto se puede hacer elevando este aire a zonas de menor presión, lo que provoca enfriamiento, o por contacto con otras masas de aire más frías.

El autor debe la siguiente información al Dr. H. K. Müller, jefe de la estación meteorológica de aviación en Munich-Riehm, quien hasta agosto de 1959 fue experto asesor de la ONU en el Servicio Meteorológico del Uruguay. El hemisferio norte con sus grandes masas de tierra tiene alrededor de treinta situaciones climáticas típicas.

En el hemisferio sur, cuya superficie se compone principalmente de agua, este número es mucho menor. La situación meteorológica estable y sin perturbaciones para la parte de América del Sur que se encuentra al sur del paralelo 20 se debe a un área de alta presión en el este y oeste sobre el Atlántico y el Océano Pacífico, así como un área de baja presión en el norte y sur. Sur _ sobre el norte de Argentina, el sur de
Brasil y la región antártica - marcada (Fig. 7). -Para la zona del Río de la Plata hay tres situaciones características que se encargan de un cambio de primo. Con la llamada «Sudestada prolongada, que ocasiona las mayores perturbaciones, ocurre lo siguiente.

Durante todo el año normalmente hay baja
presión en el norte argentino. El suelo calentado por los rayos del sol crea un movimiento ascendente de las masas de aire sobre él, lo que crea la denominada depresión térmica.

Esta baja se dirige ahora hacia el sureste, haciéndose cada vez más pronunciada a lo largo de su órbita y finalmente llega a Uruguay como un vórtice de tormenta, provocando cantidades extremadamente altas de precipitación (Fig. 8).

Esto se debe a que el abismo actúa como fuente de energía y, por así decirlo, representa un abanico que aspira masas de aire cálido y saturado de humedad de Brasil en su flanco
oriental, que lo transporta a zonas más frías, y la humedad en forma de La lluvia falla.  En abril de 1959, esta rara situación climática ocurrió tres veces en cuatro semanas, siendo la primera, la del 13 al 17 de abril, la responsable de la catástrofe. En la zona de captación de 38.000 km2 de Bonete,  durante los 10 días de 6 a 15 de Abril.

Abril midió un promedio de alrededor de 50 cm de lluvia, lo que representa un volumen de 18 km3 o casi la mitad de la precipitación media anual (Fig. 9).

De esta inmensa masa de agua, el 80%, o 14 km3, fue al desagüe. Cayeron sobre un suelo impermeable que, además, había sido completamente saturado por lluvias anteriores, y además prácticamente no hubo evaporación. En el norte, se registraron localmente 90 cm de lluvia dentro de los 10 días críticos. En el Tacuarembó Chico cayeron 27 cm de lluvia en un día.

Bonete no era rival para esta masa de agua. La lluvia que ha caído en la zona de captación de Bonete tarda en promedio 5 días antes de aparecer como afluente en el lago. Este cambio de fase también se produjo durante la catastrófica lluvia.

Desde el 7 de abril el lago se elevó en 25 cm, desde el 12 de abril en 50 cm
por día (Fig. 10). El 14 de abril se abrieron todos las compuertas de la presa cuando se produjo un desborde de 1,0 m.

Dejó de llover el 16 de abril, pero los 18 km3 ya habían caído sobre la zona de captación en este
momento. Siguieron 6 días sin lluvia, y el francobordo hasta la cresta de la presa aún era de 2,6 m, que es otra posibilidad de almacenamiento para 3,7 km3 correspondieron.

En este momento, sin embargo, la catástrofe estaba claramente predeterminada. Debido a los 14 km3 que se podrían esperar como afluencia
de la lluvia catastrófica, solo 4 km3 habían llegado al lago (ver línea de suma, Figura 10).

Como resultado del cambio de fase temporal entre la precipitación y la escorrentía, los 10 km3 restantes seguían siendo inevitables.

El 17 de abril fueron evacuados los 12.000 habitantes de la pequeña localidad de Paso de los Toros, 15 km más abajo de Bonete. A partir de entonces, incluso se esperaba que la presa se rompiera.

El 19 de abril, la afluencia alcanzó su máximo de 16.800 m3/s. El francobordo hasta la cresta de la presa era de solo 80 cm. Ese día se hizo una brecha en la denominada «Operación Terraplen» en el terraplén lateral debajo de la vía de acceso (Fig. 11) No evite el desborde sobre la cresta de la presa. Esto comenzó la noche del 20 de abril. A partir de ese momento la presa representó un único vertedero, al mismo tiempo
que existía un circuito alrededor del asentamiento de la planta y alrededor del extremo izquierdo del muro (Figs. 12a yb).

El 21 de abril se cerró la casa de mando y se evacuó militarmente todo Bonete. Esa misma noche, la sala de máquinas se inundó del agua (Figs. 13a y b).

El 23 de abril, el lago alcanzó su nivel más alto de 85,01 m; la altura de desbordamiento sobre la parte superior de la pared era de 70 cm. El agua estaba a 3 m por encima de la plataforma de entrada de la sede.

El lago tenía tres veces la superficie del lago de Constanza y un volumen de 16 km3; esto corresponde al caudal medio del Río Negro durante todo un año. El vertedero descargó 7400 m3/s, 600 m3/s corrieron sobre la parte superior del muro, 1500 m3/s salieron de la brecha volada, de modo que la salida total del
lago fue de 9500 m3/s. El desbordamiento sobre la cresta de la presa duró 7 días completos.

En junio 1959, siguió un período seco. Las compuertas de la presa se cerraron por completo, lo que drenó el lecho del río. Esto hizo posible ver los efectos de la inundación. La presa aguantó bien. La cresta de la presa mostró solo erosión local. Sin embargo, en el lecho inmóvil debajo de la presa, se encontraron charcos de hasta 6 m de profundidad en la roca del lecho del río (Fig. 14).

La margen izquierda del tramo de muro inundado contiguo a la presa no sufrió daños ni en el hormigón ni en los cimientos. La sede y los edificios auxiliares sufrieron graves daños y pasó aproximadamente un año antes de que la planta pudiera volver a funcionar.

Se secaron dos generadores y se rebobinaron los otros dos. Un apagón provocó daños por valor de un millón de francos suizos al mes.

A pesar del desborde, el embalse de Bonete actuó como un amortiguador contra las masas de agua provenientes de arriba, en tanto que amortiguó el pico entrante de 16.800 m3 / sa 9500 m3 / s (Fig. 10).

Sin embargo, esta alta descarga generó una ola de inundación pronunciada en elas oficinas de ingeniería suizas Gebrüder 'Gruner, Basilea, y H. W.-Schuler, E. Brauchli, Zúrich, se encargaron de la dirección de la construcción como consultores para este accionamiento de 100.000 kW.

El 13 de abril se inundaron las fosas de construcción. Al pasar la cresta de las olas, el »espejo del río alcanzó un nivel de 20 m por encima del nivel medio del agua (Fig. 15). La planta prácticamente no ha sufrido daños. Solo se perdieron 30 días en el programa de construcción.

Luego, la ola descendió por el Río Negro a una velocidad de alrededor de 2 km/h (Fig. 10).

40.000 personas tuvieron que ser evacuadas en todo Uruguay. Aproximadamente el 1% del ganado se perdió porque los animales simplemente se detuvieron con apatía en la subida del agua.
Después de esta inundación, las siguientes medidas se reconocieron como necesarias: En primer lugar, la mayor inundación esperada en el futuro tuvo que volver a estimarse. Se utilizó el método de Shermann [1], [3], los llamados Hidrogramas Unitarios (Fig. 5). Como es bien sabido, esto consiste en medir la escorrentía asociada para lluvia aislada de un día.

A la inversa, para una lluvia conocida de varios días, se pueden sacar conclusiones sobre la escorrentía asociada aplicando la ley de superposición a la lluvia parcial de los días individuales. Nuevamente, esto es
solo una aproximación, pero es más lógico porque se remonta a la causa raíz de la escorrentía, a saber, la lluvia.

Ahora se trataba de hacer una suposición de una posible lluvia máxima, la llamada lluvia de cálculo, en la zona de captación de Bonete. El método exacto requiere un estudio minucioso.

Estas investigaciones deben realizarse en equipo entre el meteorólogo, el hidrólogo y el ingeniero civil. Entre otras cosas, las mediciones del contenido de humedad y las diferencias de temperatura de las masas de aire aspiradas
deben estar disponibles para condiciones climáticas extremas.

En comparación con los correspondientes valores límite físicamente posibles, se pueden derivar factores de ampliación.

Estos estudios toman de 1 a 2 años. En el caso de Bonete, por lo tanto, se tuvo que hacer una estimación más aproximada por el momento. Hasta que se dispuso de los estudios meteorológicos, se tomó como
lluvia de cálculo la lluvia de abril, aumentada en un 30%. Esto provocó una posible precipitación de 24 km3, que con un coeficiente de descarga del 80% resulta en una posible afluencia extrema al lago Bonete
de 19 km3. La lluvia calculada se repartió en 10 o 7 días y se obtuvieron picos de afluencia entre 22.000 y 28.000 m3/s (Fig. 5).

Por cierto, cabe señalar que en Furnas, Brasil, la lluvia catastrófica del Río de la Plata fue asumida
directamente, transpuesta como dicen, para verificar el desempeño de los sistemas de alivio de inundaciones en relación a tal situación climática. Debería haber demostrado que los sistemas planificados también pueden soportar lluvias tan extremas. Se requieren los siguientes ajustes a los sistemas existentes del Río Negro, Uruguay, para que puedan hacer frente a tal situación de inundación:
1. En Bonete la presa se elevará 2,60 m para que se cree una instalación de almacenamiento temporal de
10 km3 para inundaciones, es decir, el doble que en el estado actual.
2. Se requiere una defensa adicional en Bonete, a saber, donde se cometió la violación de la exoneración.
El vertedero existente y el vertedero adicional deben poder descargar un total de 10,000 m3/ s en caso
de un desborde de 4.50 m.
3. El bonete central debe protegerse contra niveles más altos bajo el agua para que no se inunde.
4. En Baygorria se creó la posibilidad de autodefensa en una presa lateral. Esta presa fue diseñada como un llamado enchufe fusible, que se explota en caso de emergencia. Esto aumenta la opción de alivio prevista en el proyecto de 9.000 a 12.000 m3/s.
5. Además, se requiere la creación de un servicio de inundación caliente, basado en las mediciones de precipitación en la zona de captación. A ello le corresponde dar instrucciones para el funcionamiento de los sistemas de vertederos de Bonete y Baygorria, para que puedan ser atendidos en cada fase en caso de
futuras inundaciones con la correcta previsión de las masas de agua en su camino. Al mismo tiempo, se deben dar advertencias de inundaciones en las áreas siguientes.

La inundación catastrófica del Río Negro mostró que se requiere extrema precaución al estimar la
máxima inundación posible de un río. También ha mostrado la necesidad de crear un servicio de alerta ante inundaciones, tanto por las necesidades de las centrales eléctricas como por las de las poblaciones de las zonas adyacentes [4]. 

REFERENCIAS:

[1] Creager, Justin Hinds: Engineering for Dams. 1944, Vol. I. 
[2] Stahel, Ph.: Elektrizitatswirtschaft in Uruguay. SBZ 1959. Heft 11, S. 152.
[3] Sherman, L.K: Streamflow from Rainfall by Unit-Graph Methid. "Eng. News-Rec." April 7, 1932, pg 501. Synder, Franklin F.: Synthetic unit Graph. "Trans. Geophys. Union". Reports and Papers. Hydrology, 1938.
[4] Wustemann, G. Das Hochwasser in Uruguay vom April 1959. Interner Bericht, Gebr. Gruner, beratende Ingenieure, Basel. ausserdem:
UTE: Aprovechamiento Hidroeléctrico del Río Negro, Obra en Rincón de Baygorria
Giorgi, L.: Bosquejo historico sobre las obras hidroeléctricas en el Uruguay.
Hareau, A: Usina hidroeléctrica en Rincón del Baygorria, Río Negro.
Administración general de las Usinas Electricas y los Telefonos del Estado, Monvimiento, Julio 1960.
Sonderegger, A.: Die Elektrizitatswirtschaft von Uruguay, "Wasser und Energiewieschaft" 1959, Nr. 1/2.
Meyer, L.: Die Hochwasserkatastrophe in Uruguay, "Neue Zurcher Zeitung", 3. Juni 1959, Nr. 1725

TRABAJO ORIGINAL EN ALEMAN:  Vier Hochwasser-Katastrophen, G. Wüstemann, 1961

Vier Hochwasser-Katastrophen DK 621.61, Von G. Wüstemann, dipl. Lng., Generalsekretär des S. I. A., Zürich
Schweiz. Bauzeitung - 79. Jahrgang Heft 24 - I5. Juni 1961

https://archive.org/download/vier-hochwasser-katastrophen-rincon-del-bonete-1959_202011/Vier%20Hochwasser-Katastrophen%20Rincon%20del%20Bonete%201959.pdf

https://archive.org/download/vier-hochwasser-katastrophen-cuatro-desastres-por-inundaciones-g-wustemann-1961/Vier%20Hochwasser-Katastrophen%20%20Cuatro%20desastres%20por%20inundaciones%20%20G%20%20W%C3%BCstemann%201961.pdf

TRADUCCiON:  Vier Hochwasser-Katastrophen DK 621.61, Von G. Wüstemann, dipl. Lng., Generalsekretär des S. I. A., Zürich

el 13 de Abril de 1959 era lunes , y hoy es jueves ..

PABLO THOMASSET  Rincón del Bonete