Análisis CR2 | ¿Con cuánta lluvia se desborda un río?

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Camila Alvarez-Garreton, Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia, Universidad de Chile; René Garreaud, Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia, y Departamento de Geofísica, Universidad de Chile; Lucía Scaff, Departamento de Geofísica, Universidad de Concepción; Sebastián Krogh, Departamento de Recursos Hídricos, Universidad de Concepción; Juan P. Boisier, Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia, y Departamento de Geofísica, Universidad de Chile; Mauricio Zambrano-Bigiarini, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de la Frontera; y José Luis Arumí, Departamento de Recursos Hídricos, Universidad de Concepción.

La respuesta rápida es: depende

La cantidad de precipitación que provoca el desborde de un río no es siempre la misma. Durante una tormenta intensa, un río puede mantenerse dentro de su cauce, mientras que, en otras ocasiones, puede desbordarse con una lluvia mucho menor.

¿Por qué ocurre esto?

La razón es que el caudal que circula por un río no depende únicamente de cuánta precipitación cae, sino también de las características de la tormenta y de cómo responde la cuenca a una cierta condición meteorológica. Como el agua que pasa por una sección del río proviene de toda la cuenca aportante ubicada aguas arriba, el caudal refleja no solo la lluvia que cae localmente, sino también la que precipita en la precordillera y la alta cordillera.

A continuación se describen los principales factores que determinan cómo una tormenta se transforma en caudal y modula el riesgo de inundación. Estos factores se ilustran en la Figura 1.

  • Condiciones meteorológicas

La cantidad de precipitación es uno de los principales factores que determinan el desborde de un río. Sin embargo, otras variables atmosféricas también juegan un rol importante. Una de ellas es la temperatura, que determina si la precipitación cae en forma líquida (lluvia) o sólida (nieve). En una tormenta fría, el nivel de la isoterma cero —la altura sobre la cual la precipitación cae como nieve en lugar de lluvia— se ubica relativamente baja. Esto hace que gran parte de la precipitación en la cordillera quede almacenada temporalmente como nieve y no llegue inmediatamente al río, lo que reduce la magnitud de la crecida. En una tormenta cálida ocurre lo contrario: una cantidad similar de agua puede precipitar mayoritariamente como lluvia, aumentando rápidamente la escorrentía y el caudal aguas abajo.

La distribución espacial y temporal de la precipitación también influye en la respuesta de un río. Si la precipitación se concentra en las zonas bajas de la cuenca, donde normalmente cae en forma líquida, puede generar una crecida muy rápida. Además, al ocurrir cerca de las zonas pobladas, el tiempo disponible para emitir alertas y prepararse es mucho menor. Asimismo, la intensidad de la lluvia es determinante, pues una misma cantidad de agua acumulada en un periodo muy corto (horas) puede generar un caudal máximo mayor respecto de un evento con precipitación similar, pero distribuida en un periodo más largo (días).

  • Condiciones previas de la cuenca

Además de las características de la tormenta, la respuesta de un río depende del estado en que se encuentra la cuenca cuando empieza a llover. Entre las condiciones previas más importantes se encuentran la acumulación de nieve y la humedad del suelo, ya que ambas determinan cuánta agua puede almacenarse y cuánta escurre rápidamente hacia los cauces.

En ocasiones, la lluvia puede caer sobre un manto de nieve previamente acumulado dentro de la cuenca, fenómeno conocido como rain-on-snow o lluvia sobre nieve. Cuando el manto nival está templado o cercano a 0 ℃, la lluvia puede acelerar el derretimiento de la nieve y aportar un volumen adicional de agua al río, incrementando el riesgo de inundaciones. En cambio, cuando el manto está frío, puede almacenar parte de la lluvia, atenuando la crecida.  

La humedad del suelo también desempeña un papel fundamental. Cuando el suelo está relativamente seco, una parte de la lluvia se infiltra y queda almacenada por un tiempo, reduciendo el agua que escurre rápidamente hacia los cauces. En cambio, cuando el suelo está húmedo o saturado, su capacidad para absorber más agua disminuye y una fracción mayor de la precipitación se transforma en escorrentía superficial. Así, dos tormentas con características meteorológicas parecidas pueden producir crecidas muy distintas, dependiendo de las condiciones en que se encontraba la cuenca antes del evento.

  • Características geomorfológicas

Finalmente, el desborde también depende de las características geomorfológicas de la cuenca y de la forma del cauce. Un mismo caudal puede mantenerse contenido en un tramo angosto y encajonado, pero desbordarse al llegar a un valle más amplio o a una planicie, donde cambian la pendiente y la geometría del cauce. Es decir, el riesgo de inundación depende tanto de la cantidad de agua que transporta el río como de las características del tramo por el que circula.

Figura 1:  Esquema de los principales factores que determinan la respuesta hidrológica de una cuenca y el riesgo de inundación. Ilustración generada con ChatGPT (OpenAI) y editada por los autores.

Las tormentas de Chile en julio de 2026

Durante julio de 2026, una sucesión de sistemas frontales afectó gran parte de Chile y provocó inundaciones y desbordes de ríos en distintas regiones. Los eventos registrados en la Región del Maule ilustran varios de los procesos descritos anteriormente.

La Figura 2 reúne observaciones de distintas estaciones de la región junto con el caudal del río Achibueno en La Recova. El primer evento, entre el 16 y el 20 de julio, acumuló cerca de 260 mm de precipitación (panel a). Durante esos días, la temperatura del aire se mantuvo cercana o por debajo de 0 °C en la alta cordillera (panel b), favoreciendo que una parte importante de la precipitación se almacenara como nieve. En consecuencia, la altura del manto nival aumentó marcadamente (panel c). La humedad del suelo también se incrementó rápidamente (panel d), mientras que el caudal del río respondió de manera muy moderada (panel e).

Los dos eventos siguientes, entre el 25 y el 27 de julio, acumularon menos precipitación que el primero —112 mm y 96 mm, respectivamente—, pero ocurrieron sobre una cuenca con suelos ya muy húmedos. Además, las temperaturas fueron considerablemente más altas, favoreciendo que una mayor proporción de la precipitación cayera como lluvia y que el manto nival comenzara a disminuir. El segundo evento, con 112 mm de precipitación, produjo una crecida mayor que la observada durante el primer evento, a pesar de haber acumulado menos de la mitad de la lluvia. El tercer evento, que registró el menor acumulado de los tres (96 mm), generó el mayor caudal de toda la secuencia, superando ampliamente el umbral de alerta roja mostrado en la figura (panel e). Esto sugiere que, tras varios días de precipitaciones, la capacidad de almacenamiento de la cuenca se había reducido considerablemente, por lo que una mayor fracción del agua escurrió rápidamente hacia el río.

Este ejemplo muestra con datos observados lo expuesto anteriormente: la respuesta de un río no depende únicamente de cuánto llueve. También está condicionada por la temperatura, que determina si el agua se almacena temporalmente como nieve o llega rápidamente a los cauces, y por el estado previo de humedad del suelo. La combinación de estos factores puede hacer que tormentas con acumulados de precipitación similares —o incluso menores— produzcan respuestas hidrológicas y riesgos de inundación muy distintos. En particular, pone de manifiesto la alta peligrosidad que pueden alcanzar los sistemas frontales cuando afectan cuencas que ya se encuentran saturadas.

Figura 2. Registros de precipitación, temperatura, altura de nieve, humedad del suelo y caudal durante las tormentas de julio de 2026 en la cuenca del río Achibueno, Región del Maule. Las franjas sombreadas indican los tres principales eventos de precipitación [1].

La importancia de la información y los sistemas de alerta temprana

Para hacer frente a estos eventos hidrometeorológicos extremos, es necesario entender que el riesgo de inundación no depende únicamente de cuánto llueve. También son relevantes su distribución espacial e intensidad, la altura de la isoterma cero, cuánta nieve se acumula en la cordillera, cuán húmedo está el suelo y cómo estas condiciones evolucionan antes y durante una tormenta.

Por ello, mejorar los sistemas de alerta temprana requiere monitorear en tiempo real tanto las condiciones meteorológicas como el estado de otras variables de la cuenca, e integrar esta información en modelos hidrológicos capaces de anticipar cómo responderán los ríos y dónde existe un mayor riesgo de desborde e inundación.

En esa dirección, investigadores del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2) están desarrollando SICLO (Sistema Integrado de Clima y Agua), un proyecto IDeA I+D financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). Mediante observaciones y modelación, SICLO integra información atmosférica e hidrológica de todo el territorio nacional para generar una reconstrucción histórica, monitorear en tiempo real y proveer pronósticos de corto plazo de múltiples variables hidrometeorológicas. De esta forma, se busca profundizar el conocimiento sobre estos fenómenos, fortalecer los sistemas de alerta temprana y apoyar la gestión del riesgo de inundaciones.

Nota

[1] Los datos de precipitación corresponden a la estación meteorológica Maule en Armerillo y fueron descargados desde la plataforma de monitoreo de la Dirección General de Aguas (DGA). Los datos de temperatura del aire y altura de nieve corresponden a la estación Nevados de Longaví, de la Red Hidrométrica de la Dirección General de Aguas (DGA). Los datos de humedad del suelo corresponden a la estación Valle Hermoso (a 1.576 metros sobre el nivel del mar), monitoreada por el Grupo de Hidrología de Montaña de la Universidad de Concepción, en el marco del proyecto Fondecyt Regular N.° 1261545, cuyo investigador responsable es Sebastián Krogh. Los datos de caudal del río Achibueno en La Recova fueron obtenidos de la Red Hidrométrica de la DGA. El umbral de alerta roja para esta estación fue obtenido del informe de la DGA «Determinación de los umbrales de alerta de caudales, lluvias y temperaturas del sistema de transmisión de datos de la DGA», disponible en la Biblioteca Digital CIREN (https://bibliotecadigital.ciren.cl/handle/20.500.13082/32929).