Vegetación flexible, ¿cómo influye en una inundación?

La vegetación es inherente a los ecosistemas fluviales. Muy pocos son los ríos que no tienen, ya sea en su cauce y/o en sus riberas. Sin embargo, en la mayoría de ocasiones no la tenemos en cuenta, por omisión, obviedad o negligencia, sobre todo cuando realizamos un estudio de inundabilidad.

Río Ebro durante una avenida controlada.

Es precisamente en este tipo de estudios donde la vegetación juega un papel muy importante. El parámetro principal que controla el comportamiento del agua es la rugosidad, que está íntimamente ligado a la vegetación (aunque también a las formas de fondo y a la geometría del cauce). Por lo que para realizar un estudio de inundabilidad de manera adecuada, es primordial caracterizar adecuadamente la rugosidad y, por tanto, la vegetación. Sin embargo, muy pocos -por no decir ninguno- son los estudios que contemplan un análisis detallado de la rugosidad.

Además, la vegetación tiene un comportamiento hidrodinámico con el flujo, es decir, se "acomoda" para resistir mejor las fuerzas del agua. Por lo tanto, la vegetación reduce su resistencia al flujo (es más hidrodinámica) cuando este es más enérgico (mayores caudales). Este es otro aspecto que ni mucho menos se tiene en cuenta, pero sigue siendo de igual importancia para representar la realidad con precisión. Por "fortuna" los que nos dedicamos a esto preferimos echar mano del "número gordo" y quedarnos del lado de la seguridad evaluando la rugosidad como un parámetro no dependiente de las condiciones del flujo (siempre el valor mayor).

¿Cómo estudiamos este cauce?

Pero, ¿cómo influye en una inundación?

Para contestar a esta pregunta tenemos que emplear técnicas de modelización numérica. Gracias a los avances en simulación numérica, hemos pasado de evaluar las inundaciones en secciones discretas (modelos 1D) a modelos que resuelven completamente las ecuaciones que describen el flujo en las tres dimensiones espaciales (3D). Todo ello pasando, como no, por modelos bidimensionales (2D). Pero tenemos que tener en cuenta que todos estos modelos son aproximaciones para reproducir el comportamiento del flujo, por lo que requieren un proceso de calibrado para ajustarse a la realidad.

Macrófitos y vegetación de ribera en el río Tormes a su paso por Salamanca.

Para ilustrar cómo influye la vegetación en el comportamiento del flujo, vamos a emplear parte de los resultados de un caso de estudio real. Se trata de un tramo del río Ebro cuyo cauce está colonizado por macrófitos, un tipo de vegetación acuática muy flexible. Los macrófitos tienen un comportamiento hidrodinámico claramente diferenciable: para aguas bajas (poco caudal) se disponen en la vertical ocupando también mucho espacio en la horizontal; mientras que para aguas altas (mucho caudal) se disponen en la horizontal formando tallos alargados (en la vertical tienen poco desarrollo).

El tramo de río se analizó mediante un modelo numérico bidimensional (Iber) considerando la vegetación como un elemento no-flexible (rugosidad constante) y flexible (rugosidad variable). Asimismo, se estudió el comportamiento hidráulico del tramo de río para diferentes niveles de desarrollo de los macrófitos y, por tanto, situaciones de rugosidad distintas.

Comparación entre dos rugosidades diferentes.

En la imagen superior podemos ver, de izquierda a derecha, el mapa de rugosidades empleando en el modelo y una comparación entre la máxima cota de agua para un nivel de desarrollo de macrófitos bajo y alto (1400 m³/s de caudal entrante por la parte superior de la imagen). Se observan diferencias sustanciales (+0.5 m de promedio), llegando en algunos puntos a superar los 2 metros (inicio del tramo de estudio).

Como era de esperar, la mancha de inundación también fue diferente. A pesar de ser un tramo de río bastante encajado en el valle, en la situación con mayor desarrollo de macrófitos, se produjo la anegación de ambas riberas, sobre todo en la parte inicial y media, y en menor medida en el meandro situado aguas abajo. También se inundó la zona ribereña de la localidad situada al final del primer meandro.

Un mismo tramo, dos caudales distinto.

En resumen, la vegetación juega un papel muy importante, sobre todo a la hora de evaluar escenarios de inundación. Es crucial no solo definirla correctamente, sino también analizar su influencia en el estudio.