1. Introducción

El río Piura, ubicado en la región norte del Perú, se constituye como uno de los principales cursos fluviales de la costa peruana, con un papel fundamental en el desarrollo socioeconómico de la región. Nace en la sierra andina y atraviesa tanto zonas urbanas como rurales antes de desembocar en el océano Pacífico. Sin embargo, esta cuenca hidrográfica presenta una alta vulnerabilidad a eventos extremos, especialmente durante los fenómenos climáticos como lo es El fenómeno del Niño, provocando intensas lluvias y grandes incrementos de caudal. Estos eventos han generado inundaciones de gran magnitud que afectan seriamente a la población, infraestructura, actividades agrícolas y comerciales.

La ciudad de Piura y sus alrededores han experimentado repetidos episodios de inundación, siendo los eventos de 1998 y 2017 los ejemplos más claros del impacto que estos fenómenos pueden tener. Las inundaciones no solo provocan daños materiales, sino también afectan la salud pública, la seguridad alimentaria y el acceso a servicios básicos, esta situación no solo deja a miles de personas en situaciones de vulnerabilidad, sino que en un conteo general se habla de pérdidas humanas y económicas que aun a día de hoy son perceptibles.

Ante esta problemática recurrente, surge la necesidad de contar con herramientas efectivas para la evaluación y gestión del riesgo de inundación. Los modelos hidráulicos, como HEC-RAS e Iber, se han consolidado como métodos fundamentales para la simulación de flujos en ríos y la predicción de zonas susceptibles a inundaciones. Estos modelos permiten recrear escenarios bajo diferentes condiciones hidrológicas y morfológicas, proporcionando información clave para la planificación territorial, el diseño de infraestructuras de protección y la implementación de planes de contingencia.

2. Antecedentes 

El río Piura ha sido históricamente vulnerable a eventos de inundación, especialmente durante fenómenos climáticos como El Niño. En 1891, lluvias torrenciales durante más de 90 días causaron desbordes significativos, resultando en la destrucción de viviendas, cultivos y la pérdida de miles de vidas. Si se toma un ejemplo más reciente, se tiene información sobre los eventos ocurridos el año 2017, donde el río alcanzó caudales de hasta 3900 m3/s, provocando inundaciones que afectaron a la ciudad de Piura y sus alrededores.

Entre los estudios que abordan esta problemática, la Autoridad Nacional del Agua (ANA) ha identificado zonas vulnerables a desbordes y erosión en el cauce del río Piura, enfatizando la necesidad de un tratamiento integral para el control de inundaciones, además, el Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción del Riesgo de Desastres (CENEPRED) ha evaluado el riesgo de inundación pluvial y fluvial en el área urbana del distrito de Piura, proporcionando información clave para la gestión del riesgo .

3. Descripción del Área de Estudio

El área de estudio se centra en un tramo del río Piura, más específicamente al tramo ubicado en la zona centro de la ciudad, abarcando zonas como la Urb. San Eduardo, El Chipe, Santa Isabel Pachitea y Miraflores. Lugar donde coinciden las zonas identificadas por antecedentes históricos de inundaciones. La vegetación ribereña, las obras hidráulicas existentes, las zonas urbanizadas, zonas residenciales y los diferentes usos del suelo adyacentes juegan un rol significativo en la dinámica del flujo y en la propagación de las inundaciones.

El análisis considera un caudal base de 800 m³/s para la simulación realizada con HEC – RAS y un escenario extremo de 4000 m³/s para la simulación realizada con IBER. Esto permitirá evaluar el comportamiento del río bajo condiciones normales y críticas. La simulación se realizará utilizando datos topográficos proporcionados por MasterGIS y se representarán los resultados en perfiles longitudinales y secciones transversales, complementados con mapas ráster de peligrosidad y una animación de la simulación.

4. Objetivos del Proyecto

• Simular el comportamiento hidráulico del Río Piura con un caudal de 800 m3/s utilizando HEC - RAS.
• Simular el comportamiento hidráulico del Río Piura con un caudal de 4000 m3/s en IBER.
• Generar rásters de peligrosidad por inundación basados en los resultados de simulación de IBER.
• Elaborar un mapa de Peligrosidad por inundación.

5. Procedimiento

Se seguirá el siguiente esquema presentado: 

5.1 Procedimiento con HEC-RAS
 

5.2 Procedimiento con IBER
 

6. Resultados

7. Conclusiones:
El análisis de los modelos numéricos utilizando HEC-RAS e IBER para caudales de 800 m³/s y 4000 m³/s permitió evaluar los efectos de posibles escenarios de inundación en la región de Piura. Se identificaron diferencias significativas en la magnitud y extensión de los desbordamientos en función del caudal modelado:

• Modelo 1 - 800 m3/s
  • Se observó un desborde menor en la parte superior derecha del área de estudio.
  • Los niveles de agua (tirantes) alcanzaron valores cercanos a 8 metros.
  • La velocidad máxima del flujo se estimó en 1.4 m/s.
  • La peligrosidad de la inundación en este escenario es baja, lo que sugiere que el impacto en términos de afectación a la infraestructura y riesgo para la población es limitado.
• Modelo 2 - 4000 m3/s
  • Se evidenció un desborde de mayor magnitud que afectó principalmente la zona central y norte de la ciudad de Piura.
  • Las áreas más afectadas incluyen los sectores de El Chipe, Santa Isabel, Miraflores y la Universidad Nacional de Piura.
  • Los niveles de agua en el cauce del río alcanzaron hasta 10.45 metros.
  • En las zonas urbanas inundadas, la lámina de agua llegó hasta 1.75 metros, lo que representa un nivel de peligro alto, con categorías mayormente de Significativa a Extrema en términos de riesgos para la población y daños a la infraestructura.

8. Recomendaciones: 
A partir del análisis realizado, se proponen una serie de recomendaciones para mejorar la precisión de los modelos numéricos y fortalecer la gestión del riesgo de inundaciones en la zona:

• Mejor precisión en la modelación:
  • Se recomienda utilizar datos de entrada detallados, incluyendo topografía más precisa, asignación de usos de suelo y estructuras urbanas.
  • Se aconseja emplear un mallado más refinado, aunque implique un mayor costo computacional, sirve para mejorar la exactitud de las simulaciones.
• Corrección de errores en la importación de datos a IBER:
  • Se aconseja marcar la opcion del colapso de 0.1 en la importación de datos en IBER. Esto evitará errores en la interpretación del dominio de simulación, asegurando que la malla no genere condiciones externas incorrectas dentro del área de estudio, lo que podría afectar a la ejecución del modelo.
• Validación con datos históricos:
  • Es recomendable realizar una validación de los modelos numéricos utilizando datos reales de eventos históricos recientes.
  • Se sugiere comparar los resultados de las simulaciones con registros de desbordes de nivel de agua, velocidad del flujo y caudales estimados en eventos previos, como la inundación de 2017. Esta validación permitirá mejorar la credibilidad y precisión de los modelos utilizados.
• Escenarios intermedios y progresivos:
  • Se recomienda que la modelación se realice adicionalmente en diversos escenarios con caudales intermedios y progresivos, en lugar de considerar únicamente valores extremos. Esto permitirá evaluar con mayor detalle la evolución del riesgo de inundación bajo diferentes condiciones.
  • También se recomienda integrar medidas de mitigación, ya que el río Piura tiene un historial de eventos recurrentes, lo que hace necesario un enfoque preventivo en la planificación y gestión del riesgo.

9. Bibliografía:

• https://sigrid.cenepred.gob.pe/sigridv3/storage/biblioteca/4023_informe-de-evaluacion-del-riesgo-de-inundacion-pluvial-y-fluvial-originado-por-lluvias-intensas-en-el-area-urbana-del-distrito-de-piura-provincia-y-de.pdf
• https://repositorio.ana.gob.pe/handle/20.500.12543/2254
• https://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Piura