Estudios hidrológicos
ebroNAUTAS zarpó amarras como empresa spin off del departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Zaragoza en el año 2005, cuando varios integrantes del Grupo Investigador Nueva Cultura del Agua decidimos construir un puente entre el conocimiento científico sobre los entornos fluviales y la población ribereña. Nuestra experiencia investigadora incluía ya entonces estudios sobre la calidad de las aguas del Ebro, siendo no obstante un estudio relacionado con la gestión de sus inundaciones y liderado por el investigador Alfredo Ollero el que nos embarcó en piragua por el Ebro por primera vez.
Nuestro afán de conocimiento y formación técnica como geólogos se ha combinado en ebroNAUTAS con la disponibilidad y dominio del mejor medio de transporte para acceder al cauce del Ebro y de muchos otros ríos: El equipamiento de una piragua con instrumentación topográfica (GPS, ecosonda, DVL…) y de medición de caudales (ADCP) nos permite recopilar datos nunca antes obtenidos (p.ej. medición de caudales durante una crecida), o mejorar las posibilidades de medición existentes previamente (caso de los estudios batimétricos). El vínculo evidente entre las posibilidades recreativas del Ebro y de cualquier otro río con la calidad de sus aguas ha motivado nuestra especialización en este campo, como se detalla más adelante.
Nuestra implicación activa en los trabajos de investigación sobre los ríos nos permite mantenernos actualizados en las tendencias de gestión fluvial, y renueva los contenidos de las explicaciones que facilitamos en las actividades de piragüismo interpretativo.
Batimetrías en ríos y embalses con cobertura GPS
En ríos grandes y medianos, así como sus embalses y azudes, la distancia entre orillas permite que se disponga de cobertura GPS en la lámina de agua. La combinación de una ecosonda Echologger D24 con un GPS EMLID REACH RS2+ con correcciones RTK nos permite obtener cotas batimétricas del fondo con precisión +-5 cm en ríos de aguas libres y +-1 cm en embalses y azudes.
Utilizar una de nuestras piraguas en lugar de la habitual embarcación a motor ofrece múltiples ventajas:
- Mayor seguridad para el personal y los equipos, evitando los riesgos asociados al paro o rotura de motor durante la navegación fluvial.
- Mejor geometría de la toma de datos, al poder dirigir la piragua con total precisión incluso en condiciones de caudal elevado, y por tanto posibilidad de realizar batimetrías de detalle con separación entre transectos de 2 o 5m (ver ejemplos gráficos a continuación).
- Inmejorable acceso a zonas de poco calado, como cauces secundarios, humedales laterales y zonas de orilla.
- Mayor rango de caudales en los que nos resulta posible la toma de datos (hasta con de 500 m3/s en el Ebro), adaptando la geometría de los transectos si es necesario (p.ej. trenzando dos zigzag opuestos con longitud de onda de 80m en lugar de hacer un solo zig zag de 40m).
- Ligiereza y rápido despliegue del equipo, pudiendo realizar varias pasadas de un mismo tramo en el día y sin necesidad de «embarcaderos» propiamente dichos, e incluso posibilidad de acceder a láminas de agua situadas a cierta distancia de la carretera o pista forestal.
- Minimización del impacto ambiental, evitando por completo el habitual vertido de aceites asociado a las embarcaciones a motor y por supuesto el ruido que acompaña a las dotadas de motor de combustión (hoy por hoy los motores eléctricos para embarcaciones no suelen tener la potencia necesaria para navegar en ríos con corriente).
En las siguientes imágenes sintetizamos algunos de los trabajos realizados:
Batimetrías en ríos y azudes sin cobertura GPS
Cuando la distancia entre las orillas no es suficientemente grande, la vegetación ribereña intercepta la señal GPS en buena parte o la totalidad del cauce, impidiendo que se pueda utilizar la metodología descrita en el apartado anterior. Si el cauce presenta profundidades o velocidades del flujo incompatibles con el vadeo del mismo, la batimetría resulta también inviable con las técnicas topográficas convencionales.
Cuando se nos planteó el reto de obtener datos batimétricos en el cauce del río Huerva en el casco urbano de Zaragoza, tuvimos que innovar una metodología que nos permitiera obtenerlos en un cauce estrecho y encajado entre edificios altos, y que la vegetación cubre por completo en la mayor parte de su recorrido. Nuestra experiencia en el uso del ADCP nos había puesto en contacto con la tecnología que fundamenta la capacidad de «bottom tracking» de dicho instrumento, y que en el ámbito subacuático se ha desarrollado y complementado con sistemas inerciales para permitir el «dead reckoning» de drones submarinos.
El equipamiento de nuestra piragua batimétrica con un DVL de precisión dotado con acelerómetros nos permitió adquirir datos batimétricos que referenciamos sobre la lámina de agua interpolada entre sectores del río de pendiente homogénea. En las siguientes imágenes pueden apreciarse los satisafactorios resultados obtenidos con una técnica de gran utilidad para batimetrar con seguridad para el personal y el los equipos y con unos costes razonables ríos pequeños y medianos, así como sus azudes. Ello puede por ejemplo permitir estimar el volumen de sedimentos atrapado por un azud obsoleto y por tanto valorar los potenciales beneficios ambientales de su demolición.
Mediciones de caudales de crecida en grandes ríos con ADCP
- Aprovechando la experiencia acumulada durante más de 20 años de navegación en piragua, incluyendo durante eventos de crecida en el Ebro, y en colaboración con la Confederación Hidrográfica del Ebro, la Universidad de Zaragoza, la Universidad del País Vasco y la Universitat Politécnica de Catalunya, hemos desarrollado una metodología que nos permite caracterizar el flujo y medir el caudal total de casi cualquier sección del Ebro durante una crecida.
Esta metodología está basada en la utilización de un Acoustic Doppler Current Profiler y ofrece una diversa batería de utilidades para los gestores del riesgo por inundación:
- Medición del caudal circulante por cauces de alivio, curages y otras actuaciones de mitigación del riesgo por inundación y por tanto evaluación objetiva y cuantificada de su efectividad durante una crecida.
- Medición de la velocidad y dirección del flujo en diferentes secciones del cauce con caudales de avenida, permitiendo la calibración de los modelos de simulación hidráulica.
- Medición de la velocidad y dirección del flujo en las zonas inundables, con el objeto de comprender mejor su funcionamiento hidráulico según su uso de suelo (choperas, sotos, y campos agrícolas…). Ello permite una ordenación territorial que incluya la capacidad de flujo lateral entre sus criterios y también poder diseñar actuaciones de adaptación de las infraestructuras presentes (riegos, caminos…).
- Caracterización detallada de las velocidades y direcciones del flujo en el entorno de los puentes y otras infraestructuras vulnerables, contribuyendo al diseño de actuaciones eficaces para la mitigación de dicha vulnerabilidad.
Las siguientes imágenes sintetizan algunos de los resultados obtenidos hasta la fecha:
