1.1. INTRODUCCIÓN
La Cuenca de la Presa La Tapa forma parte de la cuenca alta del Río Cuarto. Se encuentra situada en la zona sur de la provincia de Córdoba, más precisamente al oeste del departamento Río Cuarto (Figura Nº 1). Se extiende desde el límite con la Provincia de San Luis hasta la confluencia del Río La Tapa con el Aº Los Molinos, para mayor exactitud, se desarrolla de Norte a Sur entre las latitudes 32º42´21” y 32º52´34”, mientras que de Oeste a Este entre las longitudes 64º56´58” y 64º48´11” (Reyna, S y otros, 2003).
Desde el punto de vista geomorfológico, el Río Cochancharagua o Cuarto, en lo que concierne a su sistema de recepción en la cuenca alta, presenta una fuerte tendencia a la generación de crecientes repentinas de gran magnitud, en respuesta a la alta predominancia de rocas cristalinas poco permeables que definen un escurrimiento excesivo. La marcada energía del relieve medio y una cubierta de vegetación natural, que por su fisonomía y densidad de cubierta, presenta un mediano a pobre grado de protección hidrológica, también aporta a la generación de excedentes de importancia (DIPAS, 2002). A esto se le suma la ocurrencia de frecuentes tormentas convectivas intensas, favorecidas por las condiciones climáticas de semiaridez (concentración de lluvias en primavera-verano) y el efecto orográfico que genera la sierra de Comechingones elevada a más de 2000 m.s.n.m.
La elección del tipo de presa surge de la consideración de todas las tipologías y sus relaciones con las características físicas del lugar, el relieve, los fines a los que va a servir la presa, la economía, seguridad y demás limitaciones que existen. La topografía establece en gran medida el tipo de presa; en llanuras bajas, onduladas, surgen como más convenientes las presas de tierra, cierres más estrechos permiten pensar en presas de gravedad o escollera. Otro de los aspectos definitorios en la elección de la presa son las condiciones geológicas y de su fundación. Las fundaciones pueden llegar a limitar el tipo de presa o bien imponer condiciones de diseño acordes con el tipo de suelo en la base.
La disposición de materiales en las inmediaciones para la construcción de la presa es otro de los aspectos definitorios, como factor físico, que gobierna la selección del tipo de presa, ya que implica la eliminación o reducción de los gastos de transporte de los materiales
El cuerpo de la presa será una construcción de hormigón masivo con una geometría clásica de sección transversal correspondiente a una presa de gravedad, en planta recta, con el paramento de aguas arriba vertical desde la fundación hasta el coronamiento, y el paramento de aguas abajo con un talud 0,78 H: 1V en zona central y 0,76 H: 1V en zonas laterales y con un ancho de coronamiento de 7,20m. La presa tendrá una altura de 38,75m desde su punto más bajo hasta el coronamiento, con cota 738,75m IGM (Instituto Geográfico Militar de Argentina). El resumen de las características de las estructuras hidráulicas de la presa se presenta en la tabla siguiente:
Figura Nº 1: Ubicación Geográfica de la Cuenca. (DIPAS, 2002)
Figura Nº 2: Modelo digital de Elevación (DEM)
2. MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN
Para cuantificar y visualizar las condiciones del terreno en tres dimensiones (3D) se generó una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de la elevación de la superficie, es decir un modelo digital de elevación (MDE) a partir de una variedad de recursos que seguidamente se detallan.
La unidad básica de información de un MDE es un valor de elevación Z, al que acompañan los valores correspondientes de X e Y, que expresados en un sistema de proyección geográfica permiten una precisa referenciación espacial.
Este MDE posee la precisión acorde en cada sector a la finalidad que debe servir. En este sentido haremos referencia a tres rangos de datos necesarios para el desarrollo del presente proyecto:
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Información necesaria para determinar las características topográficas de la cuenca. Con suficiente precisión para permitir la división en subcuencas, el trazado de los cursos de escurrimiento y la determinación de los parámetros fisiográficos (áreas, pendientes medias, líneas de quiebre, etc.)
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Información en el área del vaso que permita definir la evolución del volumen de almacenamiento en función de sus cotas, cubriendo elevaciones que van desde el fondo del vaso hasta aproximadamente la cota de coronamiento predefinida en los anteproyectos.
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Información en la zona del cierre. Esta es la de mayor relevancia debiendo permitir definir con precisión el perfil longitudinal del cierre y su variación en la franja de ocupación de la presa y sus obras conexas.
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Información en el cauce aguas abajo de la zona implantación. Se extenderá el modelo en aproximadamente 1000 m aguas debajo de la presa para permitir el calculo adecuado de los niveles de restitución. El MDE generado también se usará como apoyo en la pre-planificación y trazado de rutas de prospección y acceso, desarrollo de las zonas contiguas, ubicación de líneas sísmicas, emplazamiento de pozos y actividades de ingeniería o construcción vinculadas a la obra.
2.1. INFORMACIÓN DISPONIBLE
Para la confección del MDE (o DEM, en inglés) se contó información topográfico en la zona del vaso y del cierre de levantamientos realizados para anteproyectos previos provista por DIPAS (Dirección Provincial de Agua y Saneamiento de la Provincia de Córdoba, Argentina).
Se obtuvieron del catastro provincial las franjas de fotografías aéreas correspondientes a los vuelos realizados en los años 70 y 77. Con las mismas se identificaron puntos singulares del vaso (dorsales, líneas de vaguada, crestas, barrancas, etc.) priorizando las líneas de escurrimiento y accidentes significativos dentro del área de inundación.
Se descargaron del ftp de la NASA, las imágenes raster del proyecto SRTM (Shuttle Radar Topografic Mission), que consiste en un sistema de radar especialmente modificado para adquirir los datos de elevación topográfica estereoscópica. La técnica empleada conjuga software interferométrico con SAR radares con anchos "sintéticos" en sus antenas reflectoras.
Se adquirieron imágenes ASTER (Satélite Avanzado de Emisiones Termales y Radiómetro de Reflexión) de la NASA. El instrumento ASTER, fue provisto por el Ministerio de Industria y Comercio de Japón y construido por NEC, Mitsubishi Electronics Company y Fujitsu, Ltd., mide las propiedades de las nubes, cataloga los vegetales, la mineralogía de superficie, propiedades del suelo, temperatura del suelo, y topografía de superficie de regiones determinadas de la Tierra.
La alta resolución espacial de ASTER permite observar detalles con minuciosidad. Los principales accidentes, estructuras y geoformas son marcadamente visibles. Por otro lado, y en lo que refiere a la generación de DEM, el tener dos sensores a ángulos distintos permite obtener, a tiempos muy próximos, imágenes diferentes del mismo sector aptas para reconstrucciones de estereoscopía, esta habilidad es la que se aprovechó para completar los datos altimétricos de las demás fuentes, cartas, proyecto SRTM, imágenes de Google-Earth (www.earth.google.es), etc. Se completó y contrastó el set de información con datos extraídos de imágenes tomadas de Google Earth Pro.
Figura Nº 2: Modelo Digital de la Elevación (DEM)
Figura 3. Modelo digital de la cuenca.
2.2. METODOLOGÍA
Para la generación de la red de puntos se determinó la ubicación de diversos puntos fijos sobre cada elemento para posibilitar la vinculación de todos los recursos enunciados en el ítem precedente. En primera instancia se verificó la correspondencia de la información existente en lo referente a sistema de proyección y datum (UTM, WGS 84).
El levantamiento topográfico del cierre y de las singularidades del vaso tras su correcta georreferenciación fue fusionado con los planos topográficos antecedentes. Con estos puntos, tras su triangulación y suavizado, se generó un primer plano de curvas de nivel
Figura 4. Modelo digital del vaso.
A partir de las fotografías aéreas por medio de estereografía se realizó una restitución que permitió identificar claramente las zonas singulares.Luego se superpusieron la restitución, las imágenes satelitales y las curvas de nivel lo que sirvió para evaluar e identificar la correcta coincidencia de la información procesada con la existente.
Seguidamente se extendió el plano de curvas de nivel a la totalidad del vaso y cuenca haciendo uso de las imágenes SRTM y ASTER. Mediante un muestreo digital de estas imágenes se generó una grilla de puntos cuya resolución es de 30m. Luego se combinó esta grilla con los puntos del vaso y cuenca de alta resolución y se realizó una nueva triangulación. Con este nuevo modelo se amplió a toda la cuenca las curvas de nivel con equidistancia de 10m.
La altimetría generada comprende el rango que va de 700 a 1865 msnm, lo que puede observarse discretizado en 12 franjas equidistantes en el plano que muestra la triangulación generada.
2.3. RESULTADOS YCONCLUSIONES
La información generada permite distintas presentaciones de la estructura de organización de los datos, las que poseen distinta utilidad para la etapa que se encuentre en desarrollo: generación, procesamiento y representación.
De este modo se presentan en los planos anexos los siguientes tipos de estructuras:
2.3.1. ESTRUCTURAS VECTORIALES
Redes de triángulos irregulares: Es una estructura muy utilizada, que representa al terreno como un conjunto de triángulos irregulares adosados. Los triángulos se construyen ajustando un plano a tres puntos cercanos no colineales y se unen sobre el terreno para formar un mosaico que se adapta a la superficie con diferentes grados de detalle, en función de la complejidad del relieve. Normalmente la distribución de puntos es aleatoria, pero es posible realizar con la misma una grilla regular.
Curvas de Nivel: Son vectores compuestos por un conjunto de pares de coordenadas que describen la trayectoria de líneas isométricas (curvas de nivel), donde el número de elementos de cada vector es variable. En este caso el MDE está constituido por el conjunto de curvas de nivel que pasan por una zona, separadas generalmente por intervalos constantes de altitud.
2.3.2. ESTRUCTURAS RASTER
Por el tipo de información empleada es factible la confección de Matrices regulares o Matrices de resolución variable en función de la zona a representar. En este estudio se presentan en particular matrices regulares de distintos pasos entre el modelo para cuenca y para vaso.
UTILIZACIÓN
Con el MDE se delimitó la cuenca general, las subcuencas, se trazaron los cauces principalesy secundarios y se computaron los parámetros fisiográficos necesarios.
En la zona del vaso se generaron las curvas características del embalse, cota-volumen y cotaáreade inundación.
En el sector del cierre, el MDE se empleó para la generación de los perfiles transversales de la presa, evaluando las características físicas e hidráulicas de la zona de asiento.
Aguas abajo de la zona de implantación en base al MDE generado, se trazaron perfiles transversales cada 50m. Con estos se confeccionó el modelo hidráulico para el cálculo de los niveles de restitución que luego es presentado.
2.4. REFERENCIAS
Dirección de Agua y Saneamiento – DIPAS (2002). Informe de Estudios y Proyectos.
Reyna, S., Reyna, T., Lábaque, M., Reyna, E. (2003). “Estudios Hidrológicos e Hidráulicos.
Anónimo