Cuando un río desborda sus márgenes durante una crecida, el agua no ocupa la llanura de manera uniforme. Hay sectores donde la corriente es rápida y profunda, sectores que drenan con fuerza hacia el cauce principal, y sectores donde el agua apenas se mueve, acumulada como en un embalse. Esta diferencia no es un detalle menor: es el fundamento sobre el que se construye uno de los conceptos más importantes de la ingeniería fluvial y la gestión del riesgo hídrico.

A ese núcleo hidráulicamente activo de la llanura de inundación se lo llama vía de intenso desagüe, o VID. Definirla con precisión es requisito indispensable para cualquier estudio de inundabilidad, ordenamiento territorial ribereño o diseño de infraestructura en zonas fluviales. Y hoy, la herramienta de referencia para estudiarla numéricamente es HEC-RAS, a través de su análisis de encroachment.

En esta entrada vamos a repasar primero qué es la VID y cómo se delimitada según distintos criterios hidráulicos. Después, veremos el flujo de trabajo completo en HEC-RAS, con el detalle de cada uno de los cinco métodos disponibles y cómo interpretar los resultados.

1. ¿Qué es la vía de intenso desagüe?

1.1 Definición conceptual

La vía de intenso desagüe es la franja del corredor fluvial que debe permanecer libre de obstáculos para que la crecida de diseño pueda evacuarse sin que la lámina libre aumente más allá de un umbral admisible. En términos simples: es la zona que el río necesita para funcionar durante una inundación.

La VID incluye siempre el cauce menor (el canal principal por donde escurre el caudal ordinario) más las porciones de las llanuras de inundación adyacentes que participan activamente de la conducción hidráulica durante la crecida de diseño. Su ancho no es fijo: depende de la morfología del valle, la rugosidad de los márgenes, la distribución de la capacidad de transporte y el criterio de delimitación adoptado.

Una manera intuitiva de entender la VID es pensar en la sección transversal de un río en crecida dividida en tres zonas con comportamientos hidráulicos distintos:

• Cauce menor: alta velocidad, alta capacidad de transporte, flujo claramente unidireccional.
• VID (incluyendo la porción activa de los márgenes): velocidades moderadas a altas, flujo participante en la conducción. Es el sector donde cualquier restricción artificial genera un aumento apreciable de la lámina libre aguas arriba.
• Llanura de inundación marginal: velocidades bajas, función predominantemente de almacenamiento. Una obstrucción en este sector genera efectos hidráulicos menores o despreciables.

Esta distinción tiene consecuencias directas en el ordenamiento territorial: lo que se permita construir en la llanura marginal puede tener consecuencias aceptables; lo que se construya dentro de la VID puede comprometer la seguridad hidráulica de toda la cuenca.

1.2 La VID y su equivalente anglosajón: el floodway

El concepto de VID es el equivalente funcional del floodway definido por la FEMA (Federal Emergency Management Agency, EE.UU.) en sus estudios de seguro de inundación. La FEMA define el floodway como la fracción del corredor fluvial que debe mantenerse libre para que el caudal de la crecida con período de retorno de 100 años pueda escurrir sin que la lámina libre aumente más de 0,30 m (1 pie) respecto al perfil natural sin confinamiento o invasión de márgenes.

Esta coincidencia no es casual: la metodología FEMA se aplicó durante décadas en Latinoamérica como referencia técnica, y el criterio de los 0,30 m de resguardo sigue siendo el más extendido en la práctica profesional, aunque muchos estudios adoptan criterios más conservadores (0,15 m o incluso 0,10 m) según la sensibilidad del área analizada.

La diferencia entre la VID y el floodway es principalmente de contexto normativo: la VID es el concepto ingenieril, el floodway es su implementación regulatoria en el sistema FEMA/NFIP.

2. Criterios para delimitar la VID

No existe un único criterio universal para definir hasta dónde llega la VID. En la práctica se utilizan principalmente tres, que pueden combinarse o aplicarse individualmente según el marco técnico del estudio.

2.1 Criterio de resguardo máximo de lámina libre (∆h)

Es el criterio más utilizado y el que implementa por defecto el análisis de encroachment de HEC-RAS. La idea es la siguiente: se «invade» la llanura de inundación desde ambos márgenes, reduciendo progresivamente el ancho efectivo de escurrimiento, hasta que la lámina libre del perfil confinado supera en un valor ∆h al perfil base (sin encroachment).

La franja que resulta de ese proceso —la que hace que, al eliminarla, la lámina libre suba exactamente ∆h— define el límite exterior de la VID.

Matemáticamente, la condición de límite es:

h_encr(x) − h_base(x) ≤ ∆h_máx

donde h_encr(x) es la lámina libre en la sección x con encroachment activo, h_base(x) es la lámina libre sin encroachment para el mismo caudal, y ∆h_máx es el resguardo máximo admisible (típicamente 0,30 m, 0,15 m o el valor que establezca el criterio del proyecto).

2.2 Criterio de pérdida de energía

Complementario al anterior, este criterio delimita la VID en función del incremento en la pérdida de energía total entre dos secciones consecutivas. Es más conservador que el criterio de lámina libre porque captura también los efectos de la aceleración del flujo sobre la línea de energía, no solo el cambio en la cota de la lámina libre.

HEC-RAS lo implementa en el Método 5, que combina un objetivo de ∆h en lámina libre con un máximo de cambio en la energy grade line. Resulta especialmente útil en tramos con alta velocidad o pendiente pronunciada, donde los efectos energéticos son más significativos que los de lámina libre.

2.3 Criterio de velocidad

Menos frecuente como criterio principal, pero valioso como criterio de verificación. Establece que la VID es la franja donde la velocidad media supera un umbral definido (por ejemplo, v > 0,5 m/s o v > 1,0 m/s según el contexto). Las zonas con velocidades menores corresponden a la llanura marginal (flood fringe), donde el flujo es predominantemente estático.

Este criterio suele aplicarse en paralelo al de ∆h como verificación: si la VID calculada por ∆h incluye zonas de velocidad muy baja, puede ser señal de que el modelo está sobreestimando la actividad hidráulica de esos sectores o de que la topografía tiene depresiones desconectadas del flujo principal.

3. El análisis de encroachment en HEC-RAS

3.1 ¿Qué es el encroachment?

En HEC-RAS, el análisis de encroachment (literalmente «confinamiento», «invasión» o «avance sobre») es el procedimiento iterativo mediante el cual el programa reduce el ancho efectivo de escurrimiento en cada sección transversal, avanzando desde los márgenes externos hacia el cauce, hasta satisfacer un criterio hidráulico objetivo. Los límites resultantes —las estaciones izquierda y derecha hasta donde se «invadió» la llanura— marcan el borde exterior de la VID en esa sección.

Conceptualmente, el encroachment simula el efecto que tendría construir un terraplén o una urbanización sobre los márgenes de la llanura: elimina esa franja del escurrimiento activo y concentra el caudal en un ancho menor. El objetivo del análisis es encontrar el máximo encroachment o invasión de márgenes posible que no supere el criterio hidráulico admisible.

El análisis de encroachment en régimen permanente (steady flow) opera siempre con un esquema de múltiples perfiles:

• Perfil 1: perfil base, sin encroachment. Es la referencia hidráulica natural contra la que se miden todos los cambios.
• Perfiles 2 a 15: perfiles encroachados, cada uno con un método y/o parámetro distinto. Son los que se comparan con el Perfil 1 para verificar el criterio de ∆h o energía.

Esto significa que el análisis de encroachment es, por definición, un análisis multiperfiles: no se puede realizar con un único perfil de cálculo.

3.2 Los cinco métodos de encroachment

HEC-RAS ofrece cinco métodos para determinar las estaciones de encroachment. La elección entre ellos depende de la etapa del análisis y del criterio de delimitación adoptado.

Método 1 — Estaciones fijas por el usuario

El usuario ingresa directamente las estaciones de encroachment izquierda y derecha en cada sección. No es un método de optimización, sino de verificación: permite correr el modelo con límites ya definidos (ya sea de corridas previas o de cartografía existente) para calcular el ∆h resultante y verificar si cumple el criterio. Es el método con el que suele cerrarse el análisis, una vez que los métodos 4 o 5 dieron una primera estimación de los límites.

Método 2 — Ancho fijo del floodway

El usuario especifica un ancho total de VID. HEC-RAS distribuye ese ancho simétricamente (o en proporción a la capacidad de transporte natural de cada margen) alrededor del eje del cauce. Es útil como primera exploración o cuando existen restricciones urbanísticas que imponen un ancho máximo de VID. No garantiza que el ∆h resultante sea admisible.

Método 3 — Reducción porcentual de conveyance

El usuario especifica qué porcentaje de la capacidad hidráulica (conveyance) total se elimina al hacer el confinamiento del cauce con el encroachment. Por ejemplo, si la conveyance total de la sección es K = 1200 m³/s, y se especifica una reducción del 20%, el programa «achica» la sección hasta eliminar K = 240 m³/s en la suma de ambas márgenes. Permite un control directo sobre la pérdida de capacidad hidráulica, pero la relación entre reducción de conveyance y aumento de lámina libre no es lineal ni uniforme a lo largo del tramo.

Método 4 — Resguardo objetivo de lámina libre

El método más usado en la práctica. El usuario especifica el valor objetivo de ∆h (por ejemplo, 0,30 m), y HEC-RAS calcula iterativamente las estaciones de encroachment en cada sección de modo que el aumento de la lámina libre respecto al Perfil 1 sea lo más cercano posible a ese valor objetivo. Es el equivalente directo al criterio FEMA de floodway. Puede complementarse con la opción de reducción de capacidad hidráulica equitativa (equal conveyance reduction), que obliga al programa a distribuir el encroachment por igual entre la margen izquierda y la derecha.

Método 5 — Resguardo de lámina libre + máximo de variación de energía

Combina el objetivo de ∆h del Método 4 con un segundo criterio: el cambio máximo admisible en la línea de energía. El programa va confinando la sección hasta satisfacer ambas condiciones simultáneamente, tomando siempre la más restrictiva. Resulta especialmente apropiado en tramos de alta velocidad o pendiente pronunciada, y es el método recomendado cuando se busca una delimitación conservadora que proteja también la continuidad energética del perfil.

3.3 Opciones globales de configuración

Antes de definir el método, HEC-RAS ofrece dos opciones globales que aplican a todos los métodos 3, 4 y 5:

Reducción de conveyance equitativa (Equal Conveyance Reduction): cuando está activada (es la opción por defecto), el programa intenta eliminar la misma cantidad de capacidad de transporte o conveyance en ambas márgenes. Si está desactivada, la distribución es proporcional a la conveyance natural de cada margen: el lado más activo hidráulicamente recibirá mayor encroachment. La opción activada tiende a producir floodways más simétricos; la desactivada, más realistas en ríos asimétricos.

Offsets de margen (Left/Right bank offset): permiten establecer una zona de protección mínima alrededor del cauce menor. Por ejemplo, un offset derecho de 10 m impide que el encroachment avance a menos de 10 m de la estación de la margen derecha del cauce. Sirve para respetar franjas de seguridad o restricciones normativas locales junto al canal.

Los datos de encroachment se ingresan desde el menú Options → Encroachments dentro de la ventana de análisis de flujo permanente (Steady Flow Analysis). No se guardan como datos geométricos permanentes, sino como parte del Plan activo.

Ventana de configuración de encroachment en HEC-RAS (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

4. Flujo de trabajo completo en HEC-RAS para la determinación de la VID

4.1 Configuración del análisis de encroachment

Con el modelo base corrido y validado, los pasos para configurar el encroachment son los siguientes:

Paso 1. Abrir la ventana de Steady Flow Analysis y verificar que el Perfil 1 ya tenga el caudal de diseño ingresado. Agregar al menos un perfil adicional (Perfil 2) con el mismo caudal. Los perfiles 2 a N serán los perfiles «encroachados».

Paso 2. Ingresar a Options → Encroachments. Se abre la ventana de configuración de encroachment.

Paso 3. Definir las opciones globales: decidir si activar la reducción equitativa de conveyance (recomendado para una primera corrida) y si se necesitan offsets de margen.

Paso 4. Seleccionar el tramo (river y reach) y el rango de secciones a «encrochar». En la mayoría de los casos, se trabaja con todas las secciones del tramo.

Paso 5. Seleccionar el Perfil 2 y asignarle el Método 4 con ∆h = 0,30 m (o el valor de diseño del proyecto). Presionar Set Selected Range para cargar los datos en la tabla. Repetir para otros perfiles si se quiere explorar distintos valores de ∆h (por ejemplo, Perfil 3 con ∆h = 0,15 m).

Paso 6. Hacer clic en OK y correr el modelo (Compute).

4.2 Primera corrida: exploración con Método 4 o 5

El resultado de la primera corrida con Método 4 o 5 es una estimación automática de las estaciones de encroachment en cada sección. Esta primera aproximación raramente es la solución final: es habitual encontrar secciones donde el programa no pudo satisfacer el ∆h objetivo (porque la llanura es muy estrecha o la conveyance muy concentrada en el cauce), y otras donde el encroachment resulta excesivamente agresivo hacia el canal.

Lo que hay que revisar en esta etapa:

• ¿El ∆h en cada sección se mantiene por debajo del objetivo? Las secciones donde se supera son las más críticas.
• ¿Las estaciones de encroachment tienen una transición suave de una sección a la siguiente, o saltan erráticamente? Transiciones bruscas indican que el programa encontró soluciones localmente óptimas pero globalmente inconsistentes.
• ¿Hay secciones donde el encroachment llega hasta el borde del cauce menor? Si ocurre, el modelo está diciéndote que en esa sección no hay llanura disponible: la VID coincide con el cauce completo.

4.3 Refinamiento con Método 1

Una vez que los resultados del Método 4 o 5 son razonables, el paso siguiente es convertirlos en estaciones fijas de Método 1 para ajuste manual. HEC-RAS lo facilita con la función Import Method 1: importa las estaciones calculadas automáticamente en el run anterior y las convierte en entrada de Método 1, dejando todas las estaciones predefinidas en la tabla.

Desde esa base, se puede ajustar manualmente las estaciones en las secciones problemáticas: corregir transiciones bruscas, respetar elementos geográficos relevantes (caminos, terraplenes, límites catastrales), o ajustar el límite en zonas donde la solución automática resulte hidráulicamente inconsistente.

Cada ajuste debe simularse y verificarse: el objetivo es llegar a un conjunto de estaciones de Método 1 que, al correrse, produzcan un ∆h ≤ ∆h_máx en todas las secciones y una transición suave y coherente a lo largo del tramo.

5. Visualización e interpretación de resultados

5.1 Gráfico de sección transversal con encroachment

La manera más directa de visualizar la VID en HEC-RAS es a través de los gráficos de sección transversal (Cross Section Plots). Con el análisis de encroachment corrido, el programa dibuja en cada sección los bloques de encroachment izquierdo y derecho como áreas rellenas que representan la franja «eliminada» del escurrimiento activo. Simultáneamente, se grafican el perfil base (Perfil 1) y el perfil encroachado, lo que permite visualizar directamente el ∆h en esa sección.

Sección transversal con bloques de encroachment. El área rellena representa la zona invadida; la diferencia vertical entre los dos perfiles de agua es el ∆h resultante (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

5.2 Vista perspectiva X-Y-Z

El gráfico de perspectiva tridimensional (X-Y-Z Perspective Plot) es la herramienta más útil para evaluar la consistencia longitudinal del análisis. Muestra simultáneamente varias secciones consecutivas, el perfil base y el perfil encroachado, y los bloques de encroachment en perspectiva 3D.

Esta vista permite identificar de un vistazo si las estaciones de encroachment tienen una transición suave de sección en sección, o si hay saltos abruptos que indiquen inconsistencias. La regla general es que el límite de la VID debe verse como una línea continua y coherente en planta, no como una serie de puntos erráticos. Si la vista perspectiva muestra bloques de tamaño muy variable entre secciones adyacentes, es señal de que el análisis necesita refinamiento.

Vista perspectiva X-Y-Z con perfil base y perfil encroachado. Permite evaluar la continuidad longitudinal del límite de VID (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

5.3 Tablas de encroachment

HEC-RAS produce tres tablas estandarizadas de resultados de encroachment, accesibles desde View → Profile Tables → Std. Tables → Encroachment 1/2/3. Cada una tiene un propósito específico.

Tabla Encroachment 1 — Verificación hidráulica básica

Muestra por sección: la lámina libre del perfil encroachado, el ∆h respecto al Perfil 1, la energía total, el ancho activo de escurrimiento, los caudales parciales por zona (margen izquierda, cauce, margen derecha) y las estaciones de encroachment izquierda y derecha. Es la tabla principal para verificar que el criterio de ∆h se cumple en todas las secciones.

Tabla Encroachment 1: verificación del ∆h sección por sección y estaciones de encroachment izquierda y derecha (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

Tabla Encroachment 2 — Datos para cartografía

Amplía la información con las distancias desde el eje del cauce menor hasta cada estación de encroachment, el porcentaje de reducción de conveyance en cada margen, y la estación del centro del canal. Esta tabla es la que se usa para trasladar los límites de la VID a un sistema de información geográfica o a un plano de planta: con la posición del eje del canal y las distancias izquierda y derecha, se puede trazar el polígono de la VID directamente sobre la topografía.

Tabla Encroachment 2: distancias al eje del canal y reducción de conveyance por margen, datos esenciales para cartografiar la VID en planta (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

Tabla Encroachment 3 — Resumen para informes

Contiene la información mínima de reporte: ancho activo de la sección, área de flujo activo, velocidad media de la sección completa, lámina libre encroachada, lámina libre base y ∆h. Esta tabla es la que generalmente se incluye en el informe técnico final, ya que resume de manera compacta el resultado del análisis en cada sección.

Tabla Encroachment 3: resumen mínimo de reporte con ∆h, velocidad media y ancho activo por sección (Fuente: HEC-RAS User’s Manual, USACE).

5.4 Exportación a RAS Mapper y visualización en planta

Un buen cierre para este análisis es llevar las estaciones de confinamiento de las tablas a un polígono vectorial que pueda usarse en planificación territorial, diseño de obras o zonificación de riesgo. El camino para llegar ahí depende de si el modelo está georreferenciado o no.

Modelos georreferenciados con terreno asociado en RAS Mapper

Cuando el modelo tiene un DEM vinculado y la geometría está ubicada en un sistema de coordenadas real, RAS Mapper genera las capas de confinamiento automáticamente al terminar la corrida. En el panel de capas, dentro del nodo Results del plan encroachado, aparece una entrada llamada Encroachments con dos subcapas:

• Zones — muestra las franjas bloqueadas por el confinamiento en cada margen. Lo que queda entre las dos zonas es la VID.
• Regions — es el polígono de la VID propiamente dicho, construido a partir de las estaciones de confinamiento de cada sección transversal.

Activando la capa Regions se visualiza el polígono de la VID directamente sobre el terreno o la ortofoto. Para exportarlo: click derecho sobre la capa → Export Layer → Save Features as Shapefile. El archivo resultante está listo para usar en cualquier software GIS.

Modelos sin georreferenciación (el caso más frecuente en la práctica)

Muchos modelos 1D se construyen a partir de secciones relevadas en campo o extraídas de cartografía, sin que el eje del río esté ubicado en un sistema de coordenadas real. En ese caso RAS Mapper no puede renderizar nada en el espacio, y el polígono de la VID debe construirse manualmente en GIS a partir de la Tabla Encroachment 2. El procedimiento es el siguiente:

1. Exportar la Tabla Encroachment 2, que contiene para cada sección: la estación del eje del cauce, la distancia al confinamiento izquierdo y la distancia al confinamiento derecho.
2. En el software GIS, ubicar cada sección transversal sobre la planimetría real del río (a partir del relevamiento o de la cartografía base).
3. Sobre cada sección, marcar los dos puntos de confinamiento a las distancias que indica la tabla, medidas perpendicularmente al eje del canal.
4. Unir los puntos izquierdos de sección en sección y los derechos de sección en sección para obtener las dos líneas límite de la VID.
5. Cerrar el polígono aguas arriba y aguas abajo del tramo analizado.

Es un proceso manual, pero es el procedimiento estándar en la práctica cuando no se dispone de un modelo georreferenciado. La precisión del resultado depende directamente de la calidad de la planimetría de base y de la densidad de secciones transversales en el modelo.

6. Conclusiones

La vía de intenso desagüe es, en pocas palabras, la respuesta concreta a la pregunta de cuánto espacio necesita el río para funcionar. Definirla correctamente es uno de los trabajos más importantes que puede hacer un ingeniero hidráulico o hidrológico en el contexto de la gestión del riesgo de inundación.

El análisis de encroachment de HEC-RAS es hoy la herramienta estándar para ese trabajo. Sus cinco métodos permiten abordar el problema desde distintos ángulos, desde la exploración inicial con Método 4 hasta el refinamiento fino con Método 1. La clave del proceso es entender que no se trata de un cálculo automático de una sola corrida, sino de un proceso iterativo que combina análisis numérico, criterio ingenieril y verificación visual sección por sección.

Si querés profundizar en la construcción del modelo base 1D antes de hacer el análisis de encroachment, te recomendamos visitar nuestro apartado de Cursos y capacitaciones donde encontrarás disponible nuestro curso de HEC-RAS 1D para aprender a generar un modelo base sólido.