El espigón, un aliado en el control de inundaciones

Columna de opinión de Emilio Torres Valdebenito, director ejecutivo del Instituto Nacional de Hidráulica.

Emilio Torres Valdebenito, director ejecutivo del INH.

Los ríos se encuentran en un proceso permanente de búsqueda de un equilibrio. Muchas veces, frente a alguna alteración (variabilidad climática, cambio climático o actividades antrópicas), el río reacciona modificando su profundidad y trayectoria, o simplemente ampliando horizontalmente su ancho, generando probables situaciones de riesgo, especialmente en caso de crecidas importantes o extraordinarias, tanto para la población ribereña como para la infraestructura existente. Frente a estas situaciones de riesgo se construyen habitualmente defensas fluviales. La construcción de defensas en las riberas significa en la práctica quitarle grados de libertad al río, especialmente en la restricción del movimiento lateral. No obstante lo anterior, dependiendo de donde se emplace esta defensa en la ribera podríamos conscientemente respetar y mantener todos los grados de libertad del cauce, permitiendo al sistema fluvial –cauce y llanuras de inundación-  su ajuste en forma natural. 

En el caso de las extremas inundaciones que se vivieron durante el año 2023 en la zona sur de Chile, los afectados han requerido mayoritariamente como solución la construcción de enrocados longitudinales, más que cualquier otro tipo de defensa fluvial. Obviamente las ventajas de las defensas longitudinales, esto es defensas a lo largo de la ribera del río, como los enrocados o gaviones, son claras, frente a otros tipos de defensa; sin embargo debido a su costo, solo es posible construir anualmente algunos metros de protección. Se debe tener presente además, que la defensa longitudinal pese a sus ventajas importantes, no aleja la corriente de los márgenes protegidos del río, por lo que existe un riesgo permanente que se presenten fallas principalmente por socavaciones en su fundación, lo que puede provocar el derrumbe de dicha defensa. Por otro lado, por su altura las defensas longitudinales generan una disociación o separación de las orillas con el flujo de agua, alterando muchas veces costumbre locales al imposibilitar o dificultar el acceso directo al agua de animales o lugareños.

Las defensas en general están sometidas permanentemente a la dinámica de procesos de erosión y sedimentación. Estos procesos, compañeros inseparables en el cauce, generan un desplazamiento del Thalweg. Dependiendo del tipo y posición de las obras de protección de las riberas que se diseñen, estos procesos se pueden transformar en aliados importantes de la seguridad frente a crecidas en los cauces, como se mencionará más adelante. 

Como alternativa a las defensas longitudinales se encuentran las defensas discontinuas, las que están formadas por elementos separados pero dispuestos en forma armoniosa, de tal forma que les permite cumplir su función de protección. Dentro de este grupo encontramos al sistema de espigones. 

“Este es un tipo de obra que permite que los procesos dinámicos de erosión y sedimentación ayuden a la seguridad frente a crecidas en los cauces”.

El espigón es una obra de protección más económica que las defensas longitudinales, sin embargo se debe tener presente que tienden a reducir el ancho del cauce. Este aspecto limitaría su utilización a cierto ancho de río. El espigón penetra en la corriente, desviándola, lo que lo hace más vulnerable a la acción del agua, pero no menos eficiente. Son de fácil construcción y conservación, y lo más importante es que la falla de uno de ellos dentro de un sistema no afecta a la capacidad de respuesta de los demás, transformando al sistema de espigones en una defensa con grados de flexibilidad y adaptación a las condiciones de la corriente. Esto lo transforma en un interesante aliado en el control de inundaciones.

La eficiencia del espigón está relacionado con su posición en el cauce y con los objetivos que se persiguen (por ejemplo, protección o navegabilidad). Permiten la protección de los márgenes alejando el Thalweg de la orilla y reduciendo la velocidad del flujo en las zonas entre espigones, lo que facilita la sedimentación y la conformación de una nueva orilla, también conocida como orilla virtual, así como el desarrollo progresivo de vegetación en ella, estabilizando y robusteciendo esta zona. Por otra parte, en cauces navegables permite deflectar el flujo y favorecer el aumento de calado. De esta forma, como se mencionó anteriormente, este es un tipo de obra que permite que los procesos dinámicos de erosión y sedimentación ayuden a la seguridad frente a crecidas en los cauces.

Los espigones pueden ser permeables e impermeables y con ello retardadores o deflectores. Lo positivo es que dependiendo de ciertos factores y condiciones hidráulicas se pueden emplear diferentes tipos de materiales disponibles incluso en la misma zona de emplazamiento, como roca, madera, gaviones, tetrápodos, geotubos, sacos de arena o mortero, entre otros.

Otro aspecto interesante a destacar, es que el diseño se puede mejorar con el tiempo y en forma continua, en la medida que se realizan las labores de mantenimiento y se incorporan lo observado en las crecidas. Esto es muy importante puesto que permitiría contar con una obra en perfecta capacidad de protección después de cada crecida, eso sí considerando que realmente se realizan labores de mantención en épocas de estiaje. Por lo tanto, la mantención de estas obras es requisito fundamental para el buen funcionamiento de ellas. 

“Para este tipo de obras, es muy importante aplicar la experiencia y conocer la dinámica del cauce. Hay que sumar a esto, que para una correcta posición, distancia y ángulos de los espigones, se deberían realizar modelos físicos, que permiten evaluar el comportamiento más eficiente del sistema de espigones”.

El diseño del sistema de espigones no tiene fórmulas ni reglas rígidas. En la literatura técnica se pueden encontrar varias fórmulas y recomendaciones. Para este tipo de obras, es muy importante aplicar la experiencia y conocer la dinámica del cauce. Hay que sumar a esto, que para una correcta posición, distancia y ángulos de los espigones, se deberían realizar modelos físicos, que permiten evaluar el comportamiento más eficiente del sistema de espigones. El INH puede estudiar este tipo de sistemas como parte de modelos físicos fluviales.

Como vemos, el espigón puede ser un importante aliado en el control de inundaciones, es una obra de defensa relativamente económica, se adapta en las crecidas, y nos permite una protección de las riberas progresiva en el tiempo. No obstante lo anterior, en forma general no se debe olvidar que aunque tengamos una buena protección en las riberas, las inundaciones producto de las crecidas en nuestros ríos nos acompañarán frecuentemente. La naturaleza siempre puede sobrepasar el diseño de nuestras obras de protección. Por esto, no es menos cierto que la mejor defensa fluvial es darle el espacio al río con sus llanuras de inundación para que se desarrolle y encuentre el equilibrio en su propia dinámica, así como fue entendido por ejemplo por la Unión Europea que desde año 2007 en su norma 2007/60/EG que dentro de sus objetivos para la Gestión de Riesgo de Inundación se planteó dar más espacio a los ríos considerando, entre otros, el mantenimiento o el restablecimiento de las llanuras aluviales.