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Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach tiene como vocación el cuidado del ambiente, buscando siempre soluciones creativas e innovadoras, comprometidas con una ambiente sano. Es un Biólogo Marino con 24 años de experiencia en el control de erosión en costas y riberas. Preocupado por motivar a la acción para preservar el ambiente informa en esta página sobre los estudios y preocupaciones de los asociados a IECAIberoamerica

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IX CICES

Publicado en Noticias

 

En la situación actual de cambio climático, y específicamente  los desastres ocurridos recientemente en nuestro continente, nos llevan a desear promover la actitud preventiva y el conocimiento para remediar el control de erosión y sedimentos.

IECAIBEROMÉRICA, la Universidad de Chile e ISI UNESCO se unen en esta ocasión para realizará el IX Congreso sobre Control de Erosión y Sedimentos (IX CICES)  en Septiembre de 2018 en la ciudad de Santiago de Chile .

 

El objetivo de este encuentro es la acción multidisciplinaria en el aporte a la solución de problemas de Erosión y Sedimentos.

 

 

Usted y su institución están convocados a ejercer un papel relevante en nuestro continente, por ello esperamos sus aportes en investigación, experiencias e interés científico. Únase a un gran número de Investigadores, empresarios e instituciones presentes para clarificar las necesidades del sector en Iberoamérica, compartiendo su investigación.

 

  

 La opinión pública se ha visto conmovida recientemente por noticias sobre una sucesión de aludes de gran magnitud en diversos países de América Latina (Argentina, Colombia, Perú, Chile), que han conducido a numerosas pérdidas de vidas y cuantiosas pérdidas materiales. Ante estos episodios ubicuos y recurrentes, el Capítulo Iberoamericano de la IECA ha desarrollado la siguiente visión del problema, con la idea de contribuir a formular una base conceptual sobre la cual definir acciones estratégicas realistas y eficaces para las zonas en peligro.

 

 

 

 

 

 

 Como frente a cualquier problema, debe partirse de un diagnóstico adecuado, es decir, se deben comprender cuáles son sus causas fundamentales.

En primer lugar, es necesario comprender que los aludes son fenómenos naturales. Tienen lugar debido a la acción de tormentas intensas y persistentes sobre terrenos de gran pendiente, las cuales generan condiciones de humedad en el suelo que lo tornan inestable y propenso a los deslizamientos. Una vez disparada la falla del terreno por deslizamiento, se conforma una mezcla entre el agua y el suelo, constituyéndose así un flujo de barros con una energía suficiente como para arrasar lo que encuentra a su paso.

 

 

En segundo lugar, debe enfatizarse que, como parte del Cambio Climático, se está verificando un aumento de la frecuencia de eventos extremos; en particular, de grandes tormentas. Esto puede estar produciendo un efecto acumulativo, ya que no da tiempo a que se regeneren condiciones suficientes de resistencia en el suelo (por ejemplo, a través del crecimiento de la vegetación) antes de que el terreno vuelva a ser azotado por otro temporal intenso. En este efecto incentivador está jugando la acción antrópica, ya que el Cambio Climático está influenciado por la emisión de gases de efecto invernadero generado por el desarrollo de la civilización humana.

En tercer lugar, el asentamiento de grandes núcleos poblacionales en terrenos propensos a la falla, a contramano de lo recomendable, conduce a un cambio de uso del suelo hacia el típico de zonas urbanas, con lo que se amplifica la probabilidad de falla.

En síntesis, los aludes se producen en zonas propensas a estos fenómenos naturales, y su probabilidad de ocurrencia se ha visto incrementada bajo la acción del Cambio Climático y las malas prácticas asociadas a la ocupación urbana.

 

A partir de este diagnóstico surge como primera conclusión obvia que deberían evitarse los asentamientos urbanos en zonas propensas a los aludes. Esto debería tomarse como una regla para evitar el desarrollo de nuevos asentamientos en zonas de peligro. Pero deja planteada la cuestión de qué hacer con los ya existentes, partiendo de la base de que no resulta en general realista formular grandes planes de relocalización hacia zonas menos riesgosas debido a las fuertes resistencias sociales y políticas, que en la práctica los tornan inviables.

Para encarar esta cuestión, resulta pertinente partir de la base de que cualquier tipo de emprendimiento territorial se hace bajo riesgo, ante una diversidad de amenazas potenciales (inundaciones, aludes, sequías, sismos, etc.). Lo que varía de un sitio a otro es la probabilidad de ocurrencia de cada una de esas amenazas. En otros términos, la gestión territorial pasa en gran medida por el manejo del riesgo.

El riesgo se maneja a través de la implementación de medidas estructurales y no estructurales cuyo objetivo es minimizar la pérdida de vidas, las pérdidas materiales y los trastornos al medio ambiente. En el caso de riesgos extremos, como los asociados a aludes, las medidas no estructurales son fundamentales, ya que el objetivo primordial es ahorrar vidas. En particular, la medida no estructural primaria debería ser la implementación de un sistema de alerta que permita una evacuación temprana eficiente. Para lograr este objetivo, ese sistema debe ir acompañado de un plan de educación comunitario que conduzca a la internalización de las consignas asociadas.

 

Una segunda medida no estructural relevante es la reglamentación del uso del suelo, de modo de evitar desmontes excesivos e innecesarios que incrementen la susceptibilidad del terreno a la erosión y la falla.

 

Las medidas estructurales apuntan en general a evitar o reducir los daños a propiedades a través de la construcción de obras. En el caso de terrenos sujetos a amenaza de deslizamiento, las obras principales destinadas a reducir el riesgo de falla deben apuntar a un manejo adecuado de los excedentes hídricos. Esto significa desarrollar un sistema de drenaje capaz de colectar el máximo posible de escorrentía y conducirla hacia zonas con capacidad de recepción. Como complemento, deberían implementarse diversos tratamientos a las distintas superficies del terreno (revegetación, protección con elementos naturales o sintéticos), de modo de generar una mayor capacidad de resistencia a la erosión. El diseño específico de las medidas de drenaje y protección depende de la zona, y deben surgir de un estudio de ingeniería.

Tanto para el caso de las medidas estructurales como para las no estructurales, desde el Capítulo Iberoamericano de la IECA se considera fundamental asegurar la creciente participación de profesionales especializados en la temática, quienes pueden aportar valiosas experiencias en el camino de la prevención y/o la mitigación. Así también se desea resaltar la importancia que posee la formación y capacitación permanente de los recursos humanos, tanto como la generación de eventos regionales que permitan llevar a cabo una eficiente difusión del estado del arte y su tendencia evolutiva a nivel mundial.

En síntesis, no existen soluciones para evitar aludes, sino medidas para reducir el riesgo de ocurrencia de aludes. Estas incluyen en primer lugar un adecuado sistema de alerta (para minimizar las pérdidas de vida), en segundo lugar un eficiente sistema de drenaje, y en tercer lugar medidas de protección de suelos frente a la erosión.

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Autores: 

A.N. Menéndez*, P.E. García, D. Menéndez Arán, E.A. Lecertúa, J.D. Barrientos, C. Campos, C. Cruz, G. Salerno*

INMAC S.A., Buenos Aires, Argentina *CPESC

RESUMEN

Se presenta una metodología de análisis para diseñar una obra de protección de margen de un río en la selva amazónica peruana (río Camisea), la cual sufrió un grave deslizamiento que puso en peligro un gasoducto. La obra consiste en una batería de espigones y un muro de gaviones. Se describe el estudio de evolución morfológica histórica basado en imágenes satelitales para efectuar proyecciones, el estudio hidrológico para establecer caudales de diseño, el estudio de modelación hidrodinámica para determinar las velocidades de corriente y el estudio de modelación sedimentológica/morfológica para establecer el diseño funcional de los espigones. Además, se presenta un análisis de la estabilidad de los espigones y de dimensionamiento de los delantales (protecciones al pie).

Palabras clave: Protección de márgenes, modelación hidrodinámica, modelación morfológica, estabilidad de obras, evolución morfológica

INTRODUCCIÓN

El 25 de marzo de 2015 se produjo un deslizamiento de la margen derecha del río Camisea, adyacente al gasoducto Malvinas – San Martín, en la selva amazónica peruana, que puso en riesgo la integridad del ducto (Figura 1).

En primer lugar se efectuó un diagnóstico preliminar. El río tiene un cauce mayor, que ocupa durante las crecidas, y un cauce menor, que discurre dentro del mayor siguiendo trayectorias que pueden cambiar luego de cada crecida significativa. Actualmente dicho cauce menor se recuesta sobre la margen derecha del río. Entonces, durante las crecidas por allí erogan los mayores caudales, generando altas velocidades de corriente. Estas producen tensiones de corte sobre la margen, las cuales generan procesos de socavación que, eventualmente, conducen a fallas masivas y/o deslizamientos.

En base a ese diagnóstico, se implementó una obra de protección temporaria de esa margen, consistente en un conjunto de espigones y un muro de gaviones. En paralelo, se ejecutó un estudio para reforzar o ajustar el diagnóstico, definir los parámetros hidráulicos de diseño de obras de protección, y ajustar y optimizar el diseño conceptual de esas obras. Para reforzar o ajustar el diagnóstico se llevó a cabo un análisis de la evolución morfológica del tramo del río Camisea en base a imágenes satelitales. Para definir los parámetros hidráulicos de diseño se efectuó una modelación hidrológica de la cuenca de aporte, y una modelación hidrodinámica del tramo del río afectado. Para ajustar y optimizar el diseño de las obras se implementó un modelo sedimentológico/morfológico, alimentado por el modelo hidrodinámico, con el que se definió el diseño funcional de los espigones de defensa, y se efectuó un análisis de estabilidad de los espigones de defensa.

 

En este trabajo se explican las metodologías de análisis empleada, se presentan las conclusiones obtenidas del estudio, y se describe la performance de la obra construida.

EVOLUCIÓN MORFOLÓGICA

Se utilizó como base imágenes satelitales correspondientes a distintos años, provenientes de diversas fuentes, a saber: Google Earth (GE), Landsat y tres imágenes de la zona de alta calidad provistas por PlusPetrol Peru Corp. S.A. (PPC). Se abarcó un período que se extiende entre diciembre de 1969 y agosto de 2015. A título ilustrativo, en la Figura 2 se muestran dos de las imágenes PPC.

Se generó una base de datos utilizando un GIS (Sistema de Información Geográfica), que permitió compatibilizar los datos obtenidos de cada una de las fuentes. Utilizando esa base de datos se procedió al trazado de las márgenes del río para cada imagen, diferenciando entre el cauce mayor del río (el que el río ocupa para grandes caudales) y las estructuras geomorfológicas que delimitan el cauce menor (barras de arena y bancos de material aluvional). La diferenciación entre ambas se basó en la presencia o no de vegetación, suponiendo que el flujo del agua sobre la planicie de inundación del río durante una crecida provoca la pérdida de la cobertura vegetal de envergadura, en especial si se repite año a año.

En primer lugar, de la comparación entre los cauces mayores correspondientes a dos fechas relativamente distantes (Figura 3a) se concluyó que, a gran escala, las geoformas se mantuvieron relativamente estables, en el sentido de que no ocurrieron desplazamientos significativos de los meandros en una dirección definida; a escala de mayor detalle se observan desplazamientos laterales moderados del cauce, y ensanchamientos y contracciones del cauce que pueden considerarse significativos. En segundo lugar se observó que entre los años 2010 y 2014 se contrajo el cauce mayor en la zona del extremo de aguas arriba del tramo de análisis, que había permanecido estable entre 2005 y 2010, mientras que entre los años 2005 y 2010 se expandió el cauce mayor en la zona-problema, que permaneció estable entre 2010 y 2014; además, en toda la década el cauce mayor permaneció estable en el tramo recto entre esas dos zonas, y también en el tramo recto de aguas abajo de la zona-problema (Figura 3b). En tercer lugar, de la comparación entre los cauces menores principales a lo largo de la última década surge que para el año 2005, en la zona del extremo de aguas arriba del tramo de análisis, el cauce menor principal tendía a recostarse sobre la margen izquierda, lo cual es compatible con el relleno de la margen derecha que se verifica en 2014; y que, para ese mismo año, en la zona-problema el cauce menor principal se recostaba sobre la margen derecha, lo cual es compatible con la erosión de esa margen que se verifica en 2014; además, para el año 2014 el cauce menor principal tendía a recostarse sobre margen derecha en ambas zonas, y en forma más definida en la zona-problema, lo cual es compatible con la falla por socavación que se verifica en marzo de 2015.


Si bien no es posible efectuar predicciones precisas sobre la futura evolución morfológica natural de la zona-problema, la interpretación histórica permitió identificar patrones que se consideraron indicios para efectuar proyecciones: (a) La estabilidad global de las geoformas actuales indicaría que no es de esperarse que haya cambios morfológicos capaces de disparar procesos erosivos de gran escala en la zona-problema; (b) la observación anterior se ve reafirmada por la estabilidad de largo plazo de los tramos rectos de aguas arriba y aguas abajo de la zona-problema, que actuarían como condicionantes de cambios morfológicos significativos en la zona-problema; (c) la ocurrencia de ensanches y posteriores estrechamientos del cauce mayor del río Camisea indicaría que no puede descartarse una disminución natural de la acción erosiva sobre la margen derecha en la zona-problema, que se manifestaría como un desplazamiento del cauce menor principal hacia la margen izquierda. Obviamente, debe tenerse en cuenta que lo expresado son sólo inferencias, pero que siempre es posible la ocurrencia de eventos inesperados (por no haber sido registrados en el período de observación) que puedan producir cambios de envergadura.

DESCRIPCIÓN DE LA OBRA

La obra consta de protecciones de márgenes con muro de gaviones y una batería de espigones también construida con gaviones. En este trabajo se analiza la batería de espigones.

Ante la emergencia se implementó una obra temporaria de este tipo, habiéndose definido su zona de emplazamiento, extensión y espaciamiento de espigones en base a criterio experto y conocimientos empíricos (Figura 4). Se implementaron dos tipos de espigones: tipo “A” (espigones 01, 04, 05, 06, 07 y 08), de 10 m de extensión, y tipo “B” (02 y 03), de 7.9 m de extensión, los cuales se esquematizan en la Figura 5. Las longitudes de delantal (D1A y D1B) son en ambos casos de 4m.

 

PARÁMETROS DE DISEÑO

Modelación hidrológica

Se llevó adelante una modelación hidrológica en base a la información hidrométrica y satelital existente, con lo cual se determinaron los caudales de diseño.

Se utilizó el software HEC-HMS1 desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos (USACE). Para el preprocesamiento de los datos se ha utilizado el software HEC-GeoHMS2.

La región de estudio corresponde al río Camisea, que es un afluente del río Urubamba y se ubica en la región hidrográfica del Amazonas (Figura 6).


Para la determinación de las subcuencas y de sus características topográficas se utilizó un Modelo Digital del Terreno (MDT) basado en la misión SRTM. Las subcuencas y la red de drenaje obtenidas se muestran en la Figura 7.

1 http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/

2 http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-geohms/


Se encaró una simulación de eventos y agregada. Se seleccionó como método de pérdida el de Curva Número (CN) del Soil Conservation Service (SCS) y el método de transformación de precipitación en escorrentía del Hidrograma Unitario (UH) del SCS. La tormenta de diseño se representó a través del método del Bloque Alterno.

Para determinación de la tormenta de diseño se contó con las curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) de la estación Puerto Ocopa, que se encuentra situada a aproximadamente 160 km al noroeste de la confluencia del río Camisea con el río Urubamba (Figura 8). Dada su lejanía, se efectuó un análisis de la variación espacial de la precipitación utilizando información de la misión espacial TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). En la Figura 8 se muestra la distribución espacial de la precipitación media anual para el período de la misión (12 años, desde 1998 hasta 2009). De ella surge que las precipitaciones anuales en la cuenca del Camisea son mayores al menos en un factor 2 a las de Puerto Ocopa. Se adoptó entonces como representativas de la cuenca del Camisea las curvas IDF de Puerto Ocopa con las intensidades amplificadas en un factor 1,5, es decir, algo menor al de las precipitaciones anuales ya que estas últimas representan valores medios mientras que las intensidades representan eventos.

El área, longitud y pendiente de cada subcuenca se obtuvo a través del procesamiento del MDT. El valor de CN fue seleccionado en función del tipo de suelo, cobertura y condición hidrológica. Se tomó CN = 75, valor que está en concordancia con estudios desarrollados en la región (CESEL Ingenieros, 2013), en donde CN varía de 70 a 79.

A título ilustrativo, la Figura 9 muestra los hidrogramas obtenidos para un período de retorno de 50 años. En la Figura 10 se presentan los caudales pico para distintos períodos de retorno.

 


Modelación hidrodinámica

Se utilizó el sistema de modelación MOHID3, desarrollado y mantenido por MARETEC (Marine and Environmental Technology Research Center) en el Instituto Superior Técnico (IST) de la Universidad Técnica de Lisboa.

El modelo se implementó en dos dominios anidados (Figura 11). El Dominio Regional, que es el de mayor extensión (y menor resolución), provee de condiciones de borde al Dominio Local. La zona-problema se resuelve detalladamente en este último dominio. Las dimensiones del Dominio Regional son de 1900 m x 700 m, discretizado con 380 celdas en la dirección x (Oeste-Este) y 140 en la dirección y (Sur-Norte). El Dominio Local tiene 280 m de largo y 270 m de ancho, discretizado en 280 celdas en x y 270 celdas en y, focalizándose en la zona donde está emplazada la obra de protección.

3 http://www.mohid.com

Para representar la batimetría dentro del dominio del modelo se utilizaron como base perfiles transversales relevados por INMAC. A partir de ellos se construyó un modelo digital del terreno (MDT) sobre una grilla regular de paso 5 m para el Modelo Regional, y un MDT sobre una grilla regular de paso 1 m para el Modelo Local.

En el Dominio Regional los forzantes fueron el caudal (condición de borde aguas arriba) y el nivel (condición de borde de aguas abajo) del río Camisea. Los caudales provienen de la modelación hidrológica. Los niveles en la sección de salida del modelo fueron obtenidos mediante el software EROS_Sub1, desarrollado por INMAC (García et al. 2012). El dominio Local adopta las condiciones de borde que le transfiere el Dominio Regional.

La energía mecánica se disipa en torbellinos de eje horizontal, parametrizados con un coeficiente de rugosidad, y de eje vertical, parametrizados con una viscosidad de torbellino. El coeficiente de rugosidad condiciona la tensión de corte contra el fondo, que depende de la velocidad local del fluido. La parametrización de esta variable se realizó a partir de un coeficiente rugosidad n de Manning de 0.0375, en base a lo recomendado en la literatura (Chow 1994). La viscosidad de torbellino controla la difusión. La estimación de este parámetro se realizó a partir del modelo de Smagorinsky, resultando valores aproximadamente en el rango 1-5 m2/s. Los resultados son relativamente poco sensibles a este parámetro.

A fin de validar los resultados provistos por el modelo hidrodinámico, se realizó una campaña de aforos en el río Camisea. Se midieron niveles y velocidades en 5 secciones del curso de agua. La situación hidrológica al momento de las mediciones correspondía a un caudal bajo, de alrededor de 40 m3/s. Esta situación fue simulada con el modelo hidrodinámico. Las Figuras 12 y 13 muestran las comparaciones entre mediciones y modelo para el perfil longitudinal de nivel de agua y la distribución lateral de velocidades en una de las secciones de aforo. Se observa que el modelo reproduce con alta precisión los niveles de agua, y con precisión satisfactoria las velocidades.


Resultados

La Tabla 1 presenta los caudales en la zona de obra correspondientes a distintos períodos de retorno, obtenidos a través de la modelación hidrológica/hidrodinámica.


DISEÑO FUNCIONAL DE ESPIGONES

Para verificar y optimizar la funcionalidad la batería de espigones se implementó un modelo sedimentológico/morfológico, forzado por el modelo hidrodinámico, que provee un indicador de la eficiencia de protección.

Modelación morfológica/sedimentológica

El modelo sedimentológico está basado en fórmulas de transporte. Para el presente problema, tratándose de material grueso, se adoptó la fórmula de transporte de Meyer

Peter & Muller (Martín Vide 2003). El modelo morfológico resuelve la ecuación de Exner, que representa el principio de conservación de masa de los sedimentos (Raudkivi 1990).

Verificación de obra temporaria

Para evaluar la performance de la batería de espigones se utilizó un indicador del proceso de erosión. Este indicador consiste en estimar la evolución morfológica del lecho durante el pico de la crecida del caudal de diseño funcional. La evolución del lecho se calcula utilizando el modelo sedimentológico/morfológico.

El caudal de diseño funcional es el máximo para el cual la batería de espigones actúa como obra de protección contra la erosión del fondo. Es, entonces, el asociado al caudal que produce el máximo de nivel de agua, sin llegar a sobrepasar la altura de los espigones. Se verificó, mediante el software EROS_Sub1, que es aproximadamente el correspondiente a una recurrencia de 3 años, de 614 m3/s.

En la Figura 14 se presenta la distribución del módulo de la velocidad en el Dominio Local para el escenario sin obras y con los espigones actuales para este escenario. Se nota claramente que los espigones producen zonas de aquietamiento hacia aguas abajo (‘zonas de sombra’), que se extienden hasta el siguiente espigón; es decir, hay una reducción significativa de la velocidad en la franja costera, que es el efecto buscado.

a) Escenario sin obras b) Escenario con espigones actuales


Para motorizar el modelo sedimentológico/morfológico se especificaron como datos adicionales la densidad del agua, 1000 kg/m3, la densidad del grano de sedimento, 2650 kg/m3, el diámetro representativo del grano, 0.36 mm (a partir de análisis de muestras) y porosidad, 0.45 (Constantinidis 1970).

La Figura 15a muestra la evolución del lecho para la situación sin obras luego de 2 horas, que es una duración representativa del pasaje del pico de crecida. Se observa que el modelo indica una erosión significativa del lecho (valores negativos) en diversos sectores adyacentes a las márgenes, que es lo que conduce a su eventual falla por socavación del talud. La introducción de los espigones (Figura 15b) se traduce, sobre la franja costera, en la aparición de zonas de muy baja actividad morfológica (en gris) y en una disminución importante de las áreas con valores significativos de erosión.


Optimización de la obra

Si bien los resultados mostrados en la sección anterior indican que la batería de espigones construida cumple con el propósito de proteger la margen mediante una disminución drástica de la acción erosiva, se definió una alternativa para tratar de incrementar el efecto de protección. La alternativa, denominada Alt1, consiste en alargar los espigones actuales aproximadamente en un 50%. La Figura 16a muestra la distribución del módulo de la velocidad para la alternativa Alt1. Comparando con la situación actual (Figura 14b) se observa un crecimiento del área de las zonas de sombra, como era de esperarse. La evolución del lecho para la alternativa ensayada se presenta en la Figura 16b. De la comparación con la situación actual (Figura 15b) se observa un incremento muy significativo de las áreas con muy baja actividad morfológica (en gris) y una disminución importante de las áreas con valores significativos de erosión, salvo en la zona comprendida entre los espigones 07 y 08 donde las tendencias son opuestas. En consecuencia, se procedió a ensayar una nueva alternativa, Alt2, en la cual el espigón 08 se mantiene en su extensión actual, es decir, de tipo A. La Figura 17 muestra la evolución del lecho para la alternativa Alt2, que corrige ese efecto, de acuerdo a lo esperado. En consecuencia, esta fue la alternativa propuesta como obra definitiva.

a) Módulo de la velocidad b) Evolución del lecho

 

 

DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESPIGONES

Para estudiar la estabilidad de los espigones se deben establecer los parámetros hidráulicos (nivel de agua y velocidad de la corriente) para un caudal de diseño estructural. Se tomó el valor correspondiente a la crecida de 30 años de recurrencia, de 2800 m3/s.

Delantal

El delantal de protección al pie del espigón será variable según la dirección analizada (1: eje del espigón; 2: aguas arriba; 3: aguas abajo) y la geometría tipo adoptada. Se ha esquematizado el delantal en la Figura 4 (cortes longitudinales) y en la Figura 18 (corte transversal, el mismo para todos los tipos de espigón). Sus extensiones (D1, D2, D3) se calcularon a partir de la estimación de la socavación máxima.


Se definieron los parámetros geométricos complementarios necesarios para el análisis de la estabilidad de los bloques y de erosión máxima esperable al pie: espesor del delantal (0.3 m), nivel de apoyo (387.5 msnm), ángulo del talud de apoyo (18°) y ángulo del espigón con la margen (60°). También se establecieron las dimensiones características del sedimento y de las piedras a utilizar en los gaviones: dimensión característica del AGUAS ARRIBAAGUAS ABAJO2m4mD2D3 sedimento (0.4 mm), diámetro medio de las piedras (3 mm), diámetro de la malla del espigón (2.4 mm), diámetro de la malla del delantal (2.2 mm). El cálculo de la densidad aparente de los gaviones se realizó a partir de las recomendaciones de la norma india IS 8408 (1994). La norma IS 8408 permite un dimensionamiento expeditivo del peso de los bloques requerido para soportar la acción erosiva del flujo. El ángulo de rozamiento interno entre gaviones se determinó a partir del documento de Enviromesh (2007). Se verificó que los gaviones incluidos en el diseño presentan un peso superior al mínimo estimado mediante fórmula.

La longitud del delantal que protege el pie de un espigón de gaviones debe tener el largo suficiente para asegurar la estabilidad de la estructura ante el proceso erosivo. Se utilizó una serie de fórmulas empíricas a los efectos de la estimación de la profundidad de la máxima socavación generada por la interposición del espigón al flujo del río (métodos de Inglis, de Ezzeldin, de Melville, de Liu et al., de Hoffman & Verheij, de Rahman & Haque, de Ahmed, Breusers & Raudkivi). Con la excepción del método de Ezzeldin, todas las fórmulas utilizadas resultaron en valores muy similares de socavación máxima. Se definió la erosión de diseño D priorizando aquellas fórmulas que tienen en cuenta las dimensiones del espigón y el tamaño del sedimento. Resultaron D = 7.2 m, 7.5 m y 7.0 m para los espigones tipo A’ (A alargado), B’ (B alargado) y A, respectivamente. La norma IS 8408 recomienda diseñar una protección de pie de ancho variable, con un ancho en la nariz de entre 1,5 y 2D, un ancho en el lado de aguas arriba de 1,5D, y un ancho en el lado de aguas abajo de D. Se adoptaron conservadoramente para los tres tipos de espigones las siguientes dimensiones: largos mínimos en nariz y aguas arriba de 11 m, y aguas abajo de 8 m.

Estabilidad

Se procedió a verificar la estabilidad del espigón conformado por gaviones de piedra ante la acción dinámica del agua fluyendo y las otras cargas intervinientes. Para esto se realizó un análisis de equilibrio límite (Figura 19), y se verificó la seguridad de la estructura ante el deslizamiento a lo largo de un plano de análisis y el volcamiento alrededor del pie del muro (punto A).


Se adoptaron tres casos de carga:

 Caso 1: empuje hidrostático y acción dinámica para crecida de diseño funcional (TR = 10 años) + carga normal.

 Caso 2: empuje hidrostático y acción dinámica para crecida de diseño funcional (TR = 10 años) + carga sísmica seudoestática en el espigón + carga sísmica hidrodinámica (TR = 475 años).

 Caso 3: empuje hidrostático y acción dinámica para crecida de diseño estructural (TR = 100 años) + carga extraordinaria.

La acción del agua se consideró a partir de dos efectos: la acción dinámica del agua deflectada por el espigón, y el incremento del empuje hidrostático debido al mayor tirante aguas arriba del espigón. Para el cálculo del peso propio se utilizó la densidad aparente antes estimada, y se substrajo el peso del agua que filtra dentro del gavión.

Para la determinación del coeficiente sísmico se analizaron tres fuentes de información: (i) la norma peruana de diseño sismoresistente NTE E.030; (ii) el mapa mundial de riesgo geológico publicado online por la agencia estadounidense USGS4; (iii) el mapa de isoaceleración para TR = 475 años (Castillo Aedo & Alva Hurtado 1993). En forma conservadora, se adoptó para el análisis un coeficiente sísmico ah = 0.3, siendo este el máximo valor encontrado en la bibliografía para la zona en estudio, con una recurrencia de 475 años. Se utilizó la fórmula de Westergaard para tratar de incorporar el efecto de modificación de las presiones hidrodinámicas que inciden en el espigón ante un evento sísmico.

Se calcularon los factores de seguridad al deslizamiento (FS1) y al volcamiento (FS2). Los resultados se sintetizan en la Tabla 2. Se observa que los coeficientes de seguridad para una situación de carga normal son muy elevados. Para los casos extremos, los coeficientes son en todos los casos mayores a la unidad y por lo tanto estables.


PERFORMANCE DE LA OBRA

El día 30 de octubre de 2015, con los muros de gaviones aún en construcción, se produjo una crecida muy significativa del río Camisea, en momentos en que la obra de protección se encontraba en construcción. En función del nivel alcanzado por el río se estimó utilizando el software EROS_Sub1 un caudal de 3500 m3/s, al cual le corresponde una recurrencia de alrededor de 50 años. Los espigones soportaron con daños mínimos el pasaje de la crecida, tal como se muestra en la Figura 20.

4 http://geohazards.usgs.gov/designmaps/ww/

CONCLUSIONES

Se ha presentado una metodología integral de análisis de espigones como obra de protección de margen.

Se ha mostrado que del análisis de la evolución morfológica histórica mediante imágenes satelitales surgen patrones que pueden considerarse indicios para efectuar proyecciones. Por un lado, resaltaron la estabilidad global de las geoformas actuales y la estabilidad de largo plazo de los tramos rectos de aguas arriba y aguas abajo de la zona-problema. Por el otro, la ocurrencia de ensanches y posteriores estrechamientos del cauce mayor del río.

El estudio hidrológico, apoyado en datos terrestres y satelitales de precipitación, proveyó los caudales pico para eventos de distintas recurrencias.

El modelo hidrodinámico fue validado en base a la comparación de sus resultados con datos de niveles de agua y velocidades de corriente medidos durante una campaña de relevamiento.

El estudio hidrodinámico/sedimentológico/morfológico permitió verificar y optimizar la funcionalidad de la batería de espigones, como obra de protección de la margen. Se lo aplicó al caudal de diseño funcional, definido como el máximo para el cual la batería de espigones actúa como obra de protección contra la erosión del fondo, es decir, el asociado a la situación en que se produce el máximo de nivel de agua sin llegar a sobrepasar la altura de los espigones.

El modelo hidrodinámico mostró que los espigones producen zonas de sombra que se extienden hasta el siguiente espigón.

El modelo sedimentológico/morfológico mostró que, en ausencia de espigones, se produce una erosión significativa del lecho en diversos sectores adyacentes a las márgenes, que es lo que conduce a su eventual falla por socavación del talud. Al introducir los espigones se produce la aparición de zonas de muy baja actividad morfológica y una disminución importante de las áreas con valores significativos de erosión sobre la franja costera, lo cual indica que la obra construida cumple con el propósito de proteger la margen mediante una disminución drástica de la acción erosiva.

Se definió un caudal de diseño estructural el correspondiente a la crecida de 30 años de recurrencia. Se verificó que los gaviones incluidos en el diseño presentan un peso superior al mínimo requerido para soportar la acción erosiva del flujo. Se calculó la longitud del delantal que protege el pie de cada espigón, de modo de asegurar su estabilidad ante el proceso erosivo. Se verificó la estabilidad de los espigones ante la acción dinámica del agua fluyendo y las otras cargas intervinientes, obteniéndose coeficientes de seguridad muy elevados para una situación de carga normal, y siempre mayores a la unidad para los casos extremos.

 

 

 

 

REFERENCIAS

Castillo Aedo, J.L. , Alva Hurtado, J.E., 1993. “Peligro sísmico en el Perú”, VII Congreso Nacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, Lima.

CESEL Ingenieros, 2013. “Plan de Manejo Ambiental del Proyecto: Línea de Transmisión Machupicchu – Abancay – Cotaruse a 220 kV”.

Constantinidis, C., 1970. “Bonifiche ed irrigazoni: principi idrologici, idraulici ed agropedologici”. Edagricole. Bologna.

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Raudkivi, A. J., 1990. “Loose Boundary Hydraulics”, 3rd Edition. Pergamon Press, New 

LOS DESLAVES EN NUESTROS PAISES LATINAMERICANOS

Publicado en Noticias

En vista de los eventos ocurridos en el Río Piura en el Norte de Perú a finales del mes de Marzo de 2.017, así como en la Ciudad de Mocoa, capital del Departamento del Putumayo, en el suroccidente de Colombia a principios del mes de Abril de 2.017, se considera prudente describir algunos conceptos acerca de los deslaves, desbordes de los cauces naturales e inundaciones.

 

 

1.- INTRODUCCIÓN.-

 

La presencia de fenómenos naturales forma parte integral del proceso de la evolución de la tierra, estos fenómenos naturales han acompañado al ser humano a lo largo de su existencia. Estos eventos son difíciles de afrontar por el escaso control que se puede tener sobre ellos, aún con los avances tecnológicos que se puedan tener para estudiarlos o eventualmente predecirlos.

 

La presencia del hombre en el medio ambiente, sus actividades e infraestructura, históricamente se han ido extendiendo progresivamente hacia las zonas de las cuencas y en particular hacia las riberas o márgenes de los ríos.

 

Estas actividades se han desarrollado tanto en las zonas superiores de la cuenca, así como en las márgenes de los ríos y en especial en las planicies inundables ubicadas en las partes medias y bajas de la cuenca, por ser las áreas propicias, desde el punto de vista topográfico, para los desarrollos urbanos.

 

La  mayoría de los pueblos y ciudades que conocemos hoy, se han desarrollado en áreas que han sido habitadas desde tiempos muy antiguos;  siendo las riberas de los ríos, los lugares favoritos para los asentamientos humanos, debido a la disponibilidad de agua y la  fertilidad de la tierra para la agricultura.

 

Con el trascurso de los años la relación “Hombre - Cursos de Agua” se ha ido desarrollando con el incremento poblacional e industrial y de las rutas de comunicación, requeridas para el intercambio económico y social.

 

Actualmente resulta difícil ignorar los  problemas de inundaciones y zonas bajas, así como la necesidad de proteger carreteras, vías férreas, construcciones industriales y fundamentalmente los centros poblados, siempre teniendo presente que el curso de agua natural es una entidad  viviente en continuo desarrollo que se deberá proteger en todo lo posible.

 

A través de la historia, los asentamientos urbanos se han desarrollado en las riberas de los ríos. Con su presencia, el hombre ha interferido, en varias oportunidades, negativamente en el funcionamiento natural del ciclo hidrológico y en la dinámica biológica y en especial la geomorfológica  de los ríos y sus cuencas contribuyentes. En varias ocasiones, la ocupación del territorio y los impactos originados por el hombre son tan importantes, que se han originado situaciones extremas que han generado catástrofes que involucran cuantiosas pérdidas económicas y humanas.

 

Ahora bien, también es cierto que la naturaleza ha ofrecido a la humanidad innumerables áreas para el desarrollo urbano, pues la erosión de las cuencas de los ríos y su posterior deposición en los piedemontes de las laderas, ha formado áreas idóneas para estos desarrollos.

 

Sobre la base de lo anterior, es imprescindible iniciar con los conceptos fundamentales de la hidráulica de cauces naturales. Dependiendo de sus características hidráulicas, las corrientes naturales se pueden dividir en ríos y torrentes.

 

Los ríos se caracterizan por tener caudales importantes incluso en épocas de estiaje. El curso de agua es alimentado por una extensa red de afluentes con aportes superficiales y contribuciones por la escorrentía subsuperficial. El perfil longitudinal suele ser constante con pendientes generalmente inferiores al 5% y velocidades de flujo inferiores a los 4 ó 5 m/s.

 

Por su parte, los torrentes son cursos de agua que escurren por zonas de montaña con altas pendientes que generalmente están por encima del 5% y con unas velocidades superiores a los 5 m/s en el momento de la ocurrencia de las crecidas. Los gastos que escurren por estos tramos, debido a sus velocidades, tiene un gran potencial erosivo, arrastran materiales hacia las cuencas medias o bajas.

 

En vista de que en los torrentes se generan altas velocidades y por ende, les da la capacidad erosiva y de arrastre de materiales, los torrentes tienen un importante potencial destructivo, producto de la gran energía del flujo, la cual a su vez proviene principalmente de la elevada pendiente de los cauces y de la presencia de materiales solidos transportados por la corriente, los cuales, junto con el agua, pueden causar enormes daños al alcanzar las planicies aguas abajo, donde normalmente se concentran las actividades humanas, sean desarrollos urbanos o desarrollos agrícolas, o de cualquier índole.

 

En otras palabras se puede indicar que estos torrentes o ríos de montaña, al llegar al pié de monte, sufren un cambio brusco en su pendiente y gradiente hidráulico, por lo cual, en época de crecientes tienden a depositar sus arrastres sólidos para formar lo que se conoce como el abanico aluvial del río o también denominado cono de deyección.

 

La falta de terrenos adecuados para urbanizar, ha hecho que numerosas ciudades y poblaciones se asienten sobre las laderas y abanicos aluviales de los ríos de montaña. Los deslizamientos, los flujos de detritos o aludes torrenciales, y las inundaciones, ocurren natural y frecuentemente en estos ambientes, amenazando gravemente los desarrollos urbanos allí asentados. Es por estas razones que la ocupación de los abanicos aluviales tiene que ir acompañada de medidas de control y mitigación contra la amenaza torrencial.

 

 Foto Nº 1. – Vista de la garganta y del abanico aluvional de la cuenca del Rio San Julián luego de la construcción de las presas y la canalización en 2.006 en el Estado Vargas, Venezuela. (Foto del Autor).

 

 

 

Se entiende por Alud Torrencial o Deslave, como aquellos flujos con altas concentraciones de sedimentos que se generan en las cuencas montañosas, cuyo origen está asociado a la ocurrencia de deslizamientos durante lluvias prolongadas y de alta intensidad, y que pueden estar conformados por agua, barro, rocas, y grandes restos de vegetación, así como por todo tipo de desperdicios y arrastres de materiales fabricados por el hombre. Los tamaños de los sedimentos arrastrados varían desde micrones, como los limos y las arcillas, pasando por los cantos rodados de varios centímetros, hasta varios metros de diámetro, como los grandes peñones o rocas.

 

La corrección de torrentes tiene como finalidad controlar el gran potencial destructivo de estos aludes torrenciales o deslaves, producto de la energía del flujo proveniente principalmente de la elevada pendiente de los cauces de características torrenciales y de la presencia de materiales sólidos transportados por la corriente, los cuales, junto con el agua, pueden causar enormes daños al alcanzar las planicies ubicadas aguas abajo, donde normalmente se concentran las actividades y la infraestructura humana (ciudades, carreteras, cultivos, etc.).

 

Como consecuencia de la ocurrencia de las tormentas en la cuenca, o el deshielo, los cursos de agua aumentan de caudal y se producen crecidas extraordinarias, pudiéndose generar los desbordes sobre las márgenes adyacentes del río,  muchas ellas invadidas por el hombre, pudiéndose provocar, con mayor frecuencia, catástrofes que involucran pérdidas de vidas humanas y económicas cuantiosas. La memoria del agua es tal que por más que durante años no se haya manifestado, al cabo del tiempo hace presencia tratando de recobrar sus territorios.

 

 

2.- ANTECEDENTES.-

 

El fenómeno de los deslaves o flujos de material en la Cordillera de la Costa, así como en la Cordillera de los Andes no es nuevo, las noticias que se tienen dan cuenta de la presencia de estos eventos en estos sistemas montañosos, de forma recurrente desde el siglo XVI. No obstante, considerando las características topográficas, geológicas, climatológicas e hidrológicas de los sectores donde se han localizado los mismos, los estudios técnicos realizados infieren que estos fenómenos inmanentes al proceso de conformación de este sistema, se repetirán en el futuro.

 

En el caso de  Venezuela, así como en otras regiones de Latinoamericana, en las grandes ciudades y áreas geográficas donde se asientan estas localidades, la dinámica del crecimiento condujo a violentar de forma sostenida las normas de convivencia con la naturaleza que las sociedades precolombinas habían alcanzado a lo largo de su curso social; los primeros asentamientos urbanos advenidos con el proceso colonizador intentaron, no siempre con éxito, adoptar normas para atemperar los desequilibrios de la intervención. La ocupación y manejo de la tierra con fines productivos enseñó en la práctica, sobre la base del ensayo y error, la más de las veces, a respetar los dominios de la naturaleza y a pagar su vulneración con la afección de los escasos bienes y pérdidas de vidas. Por ello los desastres naturales meteorológicos, salvando contadas excepciones, no tuvieron grandes impactos.

 

La intrusión de los espacios naturales, no pocas veces asociados al proceso de apropiación de la tierra, que en las noveles ciudades expandió la frontera suburbana y las zonas de extramuros, trajo consigo la violación de los códigos ecológicos del uso del espacio. Estos hechos, sin embargo, tuvieron un presencia restringida por la baja densidad demográfica que acompañó a nuestro poblados y ciudades durante los primeros tres siglos y medios de sus vidas. El crecimiento acelerado que cobró fuerza hacia la segunda mitad del siglo pasado sometió a ciertas áreas de la región capital y central a un urbanismo violentado, relegando lo rural a una suerte de relictos productivos. Su corolario han sido las transformaciones de los patrones de vulnerabilidad como un problema de desarrollo, circunstancias hacia la cual apuntan las investigaciones y últimos estudios sobre riesgo y prevención de desastres.

 

A manera de ejemplo se quiere indicar y recordar los eventos ocurridos en el Estado Vargas en Venezuela, el cual es uno de los ejemplos más importantes desde el punto de vista de deslaves ocurridos en el mundo.

 

El fenómeno torrencial acaecido en el estado Vargas-Venezuela en Diciembre de 1999,  afectó a la franja norte costera de Venezuela (estado Vargas), causando gran cantidad de daños materiales y pérdidas de vidas humanas, identificándose como una de las peores ocurridas en el siglo XX. Las intensas lluvias ocurridas en la cordillera de la costa del precitado estado, provocaron la crecida y el desbordamiento de cincuenta y cinco (55) quebradas y ríos que afectaron en diferentes magnitudes aproximadamente a unos 50 Km. de la costa.

 

En términos hidrológicos se tienen los siguientes datos:

n  15 días de lluvias torrenciales

n  911 mm en 3 días vs. 510 mm / año

n  72 mm en 1 hora (16-12-1999)

 

Como se podrá observar, la precipitación ocurrida en tres días (911 mm) fue casi el doble del promedio anual (510 mm), además que la precipitación registrada en un día (72 mm) es un 14 % sel promedio de la precipitación anual.

 

Obviamente los datos indicados permiten deducir que fue un evento de características extraordinarias.

 

 Foto N° 2.- Imagen del Deslave del Río San Julián en Diciembre de 1.999. Caraballeda, Estado Vargas, Venezuela.

 

Los movimientos en masa ocurridos en el Litoral Central, consistieron principalmente en el flujo de lodo en las zonas bajas, caídas y deslizamientos de rocas, flujos de detritos y bloques  de rocas en las zonas altas. El material fue conducido hasta los cauces de las quebradas donde se unieron con las corrientes de agua y formaron los flujos torrenciales.

 

 

 Foto N° 3.- Imagen de la Urb. Los Colares en la margen izquierda del Río San Julián, luego del Deslave en Diciembre de 1.999. Caraballeda, Estado Vargas, Venezuela.

 

 

El evento ocurrido en Febrero del 2.005, fue de características excepcionales, que aunque no es comparable con el evento de Diciembre de 1.999, los escurrimientos ocurridos en las cuencas fueron importantes si se consideran los registros pluviométricos históricos con que se cuenta.

 

De acuerdo con la literatura revisada sobre los diluvios sucedidos en la vertiente septentrional de la Cordillera de la Costa, estos presentan las características propias de una abrupta topografía.

 

 

Tormenta en La Guaira, 11 al 13 de Febrero de 1798

 

Con base  en la descripción de un testigo presencial y sus reportes, así como en las observaciones de Humboldt, quién visitó la zona algo más de un año después del suceso, entre el 11 y 13 de Febrero de 1798 La Guaira sufrió los efectos de una severa tormenta. En esa ocasión, el río Osorio experimentó un notable incremento en su caudal, saliéndose de su cauce, consecuencia de más de 60 horas de lluvia, lo cual obligó a construir obras de emergencias para desviar el rumbo que llevaba la creciente hacia el centro de La Guaira (hacia la hoy conocida como Plaza Vargas).

 

 

Tormenta en La Guaira, del 15 al 17 de Febrero de 1951

 

Un fenómeno meteorológico similar sucede en la misma zona del 15 al 17 de febrero de 1951 cuando el río Naiguatá cambia de cauce arrasando consigo numerosas casas, mientras que otros ríos como el Osorio y el Caracas crecen por las precipitaciones afectando, el primero de ellos, a la ciudad de La Guaira.

 

Estas precipitaciones se calcularon en cerca de 530 mm de agua en tan sólo 60 horas. El evento quedó bastante bien documentado en los periódicos de la época, especialmente en El Universal, que hizo también referencia a los efectos desastrosos de las lluvias tanto en Caracas como en el resto del territorio nacional.

 

 

Tormenta en  Maracay,  7 de Septiembre de 1987.-

 

De igual forma han ocurrido otros eventos que se convirtieron en tragedia, donde no se pude dejar de mencionar el deslave del río Limón en el piedemonte de la Ciudad de Maracay, Estado Aragua, Venezuela.

 

El día 06 de septiembre de 1987 ocurrió una de las inundaciones de mayor magnitud sucedidas en áreas urbanas en Venezuela hasta ese momento.

 

El deslave del El Limón fue un desastre natural que consistió en el arrastre de sedimentos provenientes de los cerros del Parque Nacional Henri Pittier, ocasionados por una tormenta de características extraordinarias.

 

Ese día las intensas lluvias, se contabilizaron unos 180 milímetros de precipitación, lo cual sería el acumulado de dos meses promedio en los registros con que se disponían en ese entonces.

 

 

 Foto N° 4.- Imagen del Deslave del Río Limón en Septiembre de 1.987. Maracay, Estado Aragua, Venezuela.

 

 

 

3.- CONSIDERACIONES FINALES.-

 

Los eventos originados por tormentas con precipitaciones de carácter extraordinario son recurrentes a lo largo de la historia, los cuales generan crecidas o deslaves que pueden traer como consecuencia los desbordes sobre los desarrollos urbanos, con resultados trágicos para la población afectada.

 

Los riegos que se originan por la ocurrencia de los aludes torrenciales no pueden ser eliminados y no se pueden eliminar. Lo que sí se puede hacer es estar mejor preparados para evitar, en la medida de lo posible, que un nuevo alud torrencial origine afectaciones en las áreas urbanas ubicadas en los piedemonte de las serranía y a su habitantes.

 

Si bien es cierto que el cambio climático está afectando algunas zonas geográficas alrededor del mundo, también es cierto que eventos como los deslaves descritos anteriormente vienen ocurriendo desde el siglo XVIII, cuando ni se pensaba en el cambio climático. Lo que si es cierto es que los organismos competentes en nuestro países Latinoamericanos y en especial en los países tropicales alrededores del mundo,  deben ser más enérgicos en el ordenamiento territorial, pues en casi todos los países antes indicados, existen planes, proyectos, ordenanzas y un sinfín de normativas, pero estas no tienen ningún valor si no se aplican y se hacen cumplir.

 

Desde el punto de vista conceptual, la Gestión del Riesgo de Desastres es un proceso social cuyo fin último es la prevención, la reducción y el control permanente de los factores de riesgo de desastre en la sociedad, así como la adecuada preparación y respuesta ante situaciones de desastre, considerando las políticas nacionales con especial énfasis en aquellas relativas a materia económica, ambiental, de seguridad, defensa nacional y territorial de manera sostenible.

 

Desde el punto de vista técnico de la Gestión para la Mitigación del Riesgo, debe estar acompañada de obras de saneamiento, vialidad, vivienda y una infinidad de acciones cuyo objetivo sea la protección de los habitantes, sus bienes y así poder ofrecer un normal desenvolvimiento de las actividades urbanas, agrícolas o pecuarias y poder ofrecer un desarrollo sostenible desde un punto de vista integral.

 

Sin embargo, la falta de educación, información, la falta de controles urbanos o de ocupación de áreas vulnerables antes eventuales desbordes de cauces naturales, son el común denominador en nuestros países.

 

Es importante indicar que si las decisiones políticas continúan prevaleciendo sobre las decisiones técnicas no habrá posibilidad desarrollo de nuestros países. A veces las decisiones técnicas podrían resultar no ser las más convenientes desde el punto de vista político, pero ser las correctas, en tal sentido, se debe “tecnificar la política” para que así, en nuestros países Latinoamericanos, se enrumben en el camino correcto hacia un verdadero desarrollo y bienestar para sus habitantes.

 

A lo largo de la historia, el hombre ha logrado interpretar una pequeña parte de los hechos, elementos o fenómenos que han transformado su relieve.

 

Es importante destacar que estos fenómenos, que ocurren generalmente en las áreas adyacentes a los piedemontes de las serranías, deben ser del conocimiento público. La población en general debe conocer los riesgos que corre cuando decide habitar determinado lugar. No obstante, los organismos públicos deben restringir las áreas de riesgo mediante la implementación  de Planes de Desarrollo Urbano que limiten o circunscriban las áreas a desarrollar y que definan las áreas delimitadas como planicies inundables con riesgo potencial, en este caso con riesgo de eventuales inundaciones o desbordes de los cauces naturales.

 

La capacidad de la población para interpretar los hechos pasados ocurridos en la naturaleza, es determinante para establecer áreas seguras para la implantación de desarrollos urbanos.

 

Todo ello se logra con algo muy simple………….con la educación de la población.

 

 

 

Abril, 2.017

 

 

Gian Franco Morassutti F.

 

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Mocoa, una ciudad cruzada por ríos.

Publicado en Noticias

Autor: Ricardo Schmalbach

La historia de Mocoa  cuenta que nació para vivir entre los embates de la naturaleza, su origen se remonta al año 1875. Después de que la constante amenaza de los nativos se hace necesario crear una ciudad fortificada, embebida entre los ríos Mocoa, Sangoyaco y Mulato que se constituirían en sus murallas, y los que a la postre han sido su eterna condena.

La población crece entorno a la plaza principal, colonial, ubicada en la parte baja del sector conocido como La Loma, rodeada por los ríos Mulato y Sangoyaco que bajan de la cordillera  para desembocar en el río Mocoa, 750 metros al oriente del Parque General Santander.  Es una ciudad con las características típicas de una geografía de piedemonte amazónico, con alto riesgo por deslizamientos en masa y avalancha, que varían en magnitud y velocidad según sea el comportamiento de las condiciones ambientales sobre los cauces de agua. Una de las  amenazas más reconocida es la vega del costado occidental del Río Mocoa, con un extenso historial de inundaciones y avenidas de lodo, piedras y troncos.  En el 2012 los estudios muestran una ocupación urbana en las áreas ribereñas y de ronda hidráulica por encima del 50% de la superficie y se reporta una alta contaminación por vertimientos urbanos y residuos sólidos sobre el cauce. (Danny Mora, 2012)

Son las falencias en planificación y administración urbana, el descuido de los ecosistemas lacustres y ribereños y el permiso de los asentamientos humanos sobre la zona de ronda de los ríos Mulato y Sangoyaco, lo que ha expuesto a la comunidad a los riesgos ya conocidos de inundaciones y avalanchas.

El nuevo paisaje del Río Sangoyaco pasa de ser un ambiente lacustre para convertirse en la avenida Colombia que va hasta la desembocadura del rio Mocoa con infraestructura urbana en sus costados. El asentamiento y consolidación urbana sobre la ronda del rio obliga a efectuar obras de contención y protección sobre un área de amenaza histórica, haciendo de lado el plan básico de ordenamiento territorial del 2008 que dicta 30m de ronda para conservar los rasgos ecológicos y naturales del río y sus zonas adyacentes en cumplimiento de la  Ley 388 de 1997 (Ley de Ordenamiento Territorial) y el decreto 1504 de agosto 4 de 1998, el cual regula el manejo del Espacio Público.

La ciudad de Mocoa expone que por la complejidad hidrográfica su territorio es difícil de manejar y obliga a la intervención de varios municipios zonales y de la nación que permita un manejo integral.

Sin embargo el plan establece un área de protección de 336 Has  donde se deben desarrollar programas de reforestación y conservación ambiental de mayoría suburbanas y 32,5 Has de revegetación  en áreas urbanas, esto nunca se ejecutó. Tampoco se cumplió el plan de manejo sobre las riberas del rio Sangoyaco y Mulato. Las cuales son reconocidas y declaradas como zonas de riesgo para asentamientos y desarrollo de actividades humanas.

ZONAS DE RIESGO EN MOCOA, según PBOT: “es objeto de riesgo por sus cuerpos de agua: el Rió Mocoa, Sangoyaco, Mulato y quebradas como la Taruca y la Taruquita “

 

Historia de las amenazas y riesgos naturales de Mocoa.

Avenida Torrencial.

1947. largos periodos de lluvias. Remoción en masa de la parte alta de la microcuenca y represamiento del rio Mulato. Se establece pérdida de viviendas, animales y cultivos.

Flujo de lodo y escombros

1958. Quebrada Taruca.  Fenómeno en la noche. Mueren 3 personas y ganado.

Avenida Torrencial

1960. Rio Mocoa. Cambio el curso (sector San Agustín) subió hasta 40cmtrs en algunas viviendas

1971. Rio Mulato. Destrucción del acueducto. 5 viviendas dañadas muerte ganado.

1972 . Rio Mocoa. Ríos Sangoyaco rebasó el puente de la avenida Colombia. Muerte de tres personas.

1989. Rio Sangoyaco y Mulato. Rio rebasa muro de protección  y corre por la avenida 17 de Julio. Remoción en masa, viviendas destruidas.

1994. Ríos Taruca, Mulato, Sangoyaco y Mocoa.  Largos periodos de lluvia. Avería de viviendas y protección de ríos.

Flujo de escombros.

1995. Quebrada Taruca. Remoción e masa, represamiento de la quebrada.

Avenida Torrencial.

1997. Rio Mulato.  Periodo de lluvias, rio se sale de curso, muere niña y varias viviendas averiadas.

1998 Ríos  Mulato, Sangoyaco ,Mocoa, Rumiyaco y Pepino. Grandes precipitaciones en masa, destrucción de viviendas, ganados cultivos.

 

Aun cuando el desastre de 2017 no tiene comparación, nos queda claro que la ceguera administrativa y gubernamental se convierte en cómplice al permitir asentamientos y actividades humanas en zonas de riesgo. Los recursos del estado y la comunidad se pierden por la falta de toma de decisiones y acciones sobre el comportamiento de las comunidades. Este desastre estaba anunciado, tanto la naturaleza como la ciencia advirtieron el riesgo. Si mantenemos un desequilibrio con la naturaleza, no conocemos como respetar su existencia, la naturaleza  nos cobra esta actitud.

 

BIBLIOGRAFIA

DANNY MORA. INTERVENCIÓN DE BORDES HIDRICOS A PARTIR DEL DISEÑO URBANO SOSTENIBLE.EJE AMBIENTAL RÍO SANGOYACO. MOCOA - PUTUMAYO. 2012. http://www.bdigital.unal.edu.co/12262/1/dannyjhoanmoracuaran.tomo1.2012.pdf

 Plan Básico de Ordenamiento Territorial, Mocoa -Putumayo, 2008. Plan de soporte y Urbano.

http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/documento%20de%20soporte%20-%20mocoa%20(15%20pag%20-%20192%20kb).pdf

Autor: Ricardo Schmalbach

El pueblo Maorí, un 14% de la población de Nueva Zelanda, ha conseguido aquello que en nuestro continente debiéramos lograr, que su rio sea respetado como una entidad viva.

Según su tradición los Maorí llegaron en 7 barcas que son las 7 tribus originarias de una  mítica tierra Hawaiki. Por los años 800 a 13000 llegan de la Polinesia oriental y se  describen como una raza de guerreros feroces y orgullosos. No fueron arrasados ni aplastados, llegaron a un acuerdo con Gran Bretaña en 1840 después de una guerra que los redujo en una gran proporción.

Muy pronto comienzan a pelear por su rio en 1870 , pues  los maoríes  consideran que los seres humanos, son entidades iguales a las montañas, los ríos y los mares todos en armonía en el mundo.

El rio Whanganui como  "persona jurídica",  tendrá los mismos derechos que una persona y sus intereses serán representados por dos personas: un miembro de la tribu de los Whanganui y un delegado del Estado.

Permitirá proteger al rio puesto que el rio y la tribu se vinculan en bienestar y por ello es importante reconocer su identidad. Es decir  como dicen los maorí: "Yo soy el río y el río soy yo".

Siguiendo este sendero el Ganges en la India y su afluente el Yamuna fueron también declarados entidades vivas. El Ganges tal vez es el rio más sagrado, los hindúes expían culpas, meditan y se purifican en sus aguas.  Pero la contaminación está matando el río, matando a su diosa creada por el dios Brahma , Ganga fue creada  a partir del sudor que recogió del pie de Vishnú.

Esperamos que este esfuerzo sea el camino para cambiar las mentes y asegurar que  el rio proporciones agua, subsistencia y alimentación a millones de personas.

Cualquier decisión que se tome sobre los recursos naturales debe tener en cuenta a la comunidad, pues somos parte de  la naturaleza y del medio ambiente que nos rodea, nos vemos afectados por su destrucción.

Celebramos entonces esta decisión en Nueva Zelanda  el 15 de Marzo de 2017 y del 22 de Marzo en India, al igual que en Colombia  la votación de la población de Cajamarca que dijo no a la minería.

 Cajamarca, una población considerada “Despensa agrícola de Colombia”, busca dentro del plan del ordenamiento territorial mantenerse como un gran productor agropecuario y mejorar lacalidad de la vida de sus habitantes. Dentro de este marco hicieron un referendo que posibilitó pronunciarse a la comunidad sobre su decisión ante la minería. Recordemos que el Grupo de Diálogo sobre la minería en Colombia (GDIAM) planteó que el camino para hacer una minería responsable es hacerla incluyente, resiliente y competitiva así lograr contribuir al desarrollo sostenible de los territorios.

Ahora en Chile se hará el IX CICES, importante conocer la opinión de los chilenos sobre sus recursos hídricos, acercarse a la comunidad para entender las preocupaciones.

Sabemos que el Cajón de Maipo es un valle que alimenta 6 centrales hidroeléctricas, riega 120m mil hectáreas agrícolas, regula el clima de Santiago. Que estamos haciendo para proteger este recurso? Qué sabemos sobre la armonía con esta región? Logramos mantenerla?

Caminar cerca de la comunidad, es relevante puesto que se ve afectada por las decisiones políticas,  caminar juntos en el proceso de regularnos en las acciones, para asegurar un respeto a la armonía natural es la misión de todos los que amamos nuestro suelo.



Bibliografía

http://www.bbc.com/mundo/noticias-39291759

http://www.cajamarca-tolima.gov.co/Nuestros_planes.shtml?apc=gbxx-1-&x=2096968

http://www.elmundo.es/ciencia/2017/03/22/58d254f6ca4741ea7c8b4683.html

http://www.enfolang.com/internacional/tradiciones/maori.html

https://www.lasociedadgeografica.com/blog/mitologia-y-religion/el-mito-del-ganges/

http://www.mineria-pa.com/noticias/cajamarca-dice-no-la-mineria-cielo-abierto/

 

http://www.noaltomaipo.org

Que tan sucia está su cuenca?

Publicado en Noticias

por Craig Benson

Gerente de Programa de Cuencas, RCAA

Borde Direc:va de IECA Región 1

 

Vice Presidente de Desarrollo Internacionál

 

Programa para la Calidad de Agua

Criterios de calidad son los focos de la programa, incluye 3 elementos:

1. Uso deseados– ¿Porque es importante el agua?

2. Criterios de calidad – ¿Cuáles acciones  hacer para lograr mejoras en el agua?

3. Directivos de anti-degradación – ¿Cómo aseguramos que se logre lo mejor?

Definición de Carga Diaria Máxima de Sedimentos

(CDMS)

La cantidad máxima de un contaminante partícular que puede recibir un cauce fluvial sin exceder los criterios de calidad y mantener los usos deseados de las aguas.

CDMS = Presupuesto de polución,

(nivel aceptado de contaminación).

CDMS = Capacidad asimilativa

= Σ(Sedimento naturál + Sedimento de cada origen antropogénico + Cargo de sedimento asimilativo + Margen deSeguridad).

 

Elementos de un plan de Carga máxima de sedimentos (CDMS)

 

·        Lista – (Cuenca sin riesgo, Calidad de agua comprometido, Usos deseados no logrados)

·        Criterios de Calidad de la Agua

·        Establecimiento del Problema (Sedimento and Turbiedad)

·        Análisis de los Fuentes de Sedimento

·        Capacidad de Sedimento

·        Establecer CDMS

·        Recomendaciónes para Implementación

·        Plan de Implementación

·        Plan de Monitoreo

 

 

 

1.           Lista de usos

De acuerdo a los usos se debe establecer cual es la calidad del agua y en que nivel está comprometida para que tipo de uso.

usos deseados de agua de rio

suministros domésticos y municipales

suministros de agricultura

suministro de procesos industriales

recarga de aguas subterráneas

reposición de agua dulce

Navegación

generación hidroeléctrica

agua para actividad de recreación con contacto de agua

agua para actividad de recreación sin contacto de agua

hábitat de agua dulce   cálida

hábitat de agua dulce fría

hábitat de vida silvestre

amenaza de especies raras o en peligro de extinción

hábitat marino

migración de organismos acuáticos

desarrollo de reproducción y desarrollo temprano

recolección de estanques

hábitat estuario

Acuicultura

cultivo de especies nativas

2.           Criterios de calidad de agua.

Establecer cuáles son los criterios de la calidad del agua, según los usos deseados.

El sedimento impacta el uso?

Turbiedad está arriba del 20% que se considera en estado natural?

El agua es fresca y  fría?

3.           Establecimiento  del problema

Descripción del agua en el rio y en las pendientes

Criterios de calidad  de agua no logrados

Descripción del uso de agua n o logrado

Descripción de razones para el deterioro

Ejemplo en el rio Mad:

La calidad de agua en el Rio Mad está deteriorado por sedimento y turbiedad excesivo que viene de caminos, silvicultura (tala de árboles) y derrumbes profundos que impacta el uso deseado de habitát fresca y fría.

• Sedimento excesivo está ligado a la reducción de salmones protegidos

• También impacta el surtido de agua en la agricultura y uso municipal

 

Análisis de los Fuentes de Sedimento

• orígenes discretos, ubicuos, y antecedentes de sedimento

• Magnitud y sitio de los orígenes

• Descripción  de donde vienen los sedimentos y cuales actividades antropogénicas los aumentan.

 

Ejemplo:Análisis del Origen de Sedimentos y Aguas Turbias

en 5 Cuencas

 

Metodologia de análisis de fuentes

 

 

 

Análisis de derrumbes por fotos aéreas y visitas a 20% de los sitios

• Monitoreo de sedimentos suspendidos y turbiedad en 15 sitios representantes

• Modelo 1 Proyecto Erosión en cuenca y predicción Project (WEPP) en  los caminos

• Modelo 2 NetMap por erosión fluvial y socavación del lecho en  las orillas del rio

 

Antecedentes  de sedimentos

Categorías

Arrastre

• Derrumbes

•Bancos de erosión

• Gestión de sedimentos

• Deslizamientos de tierra relacionados con la carretera

• Erosión superficial relacionada con la carretera

• Deslizamientos de tierra relacionados con la cosecha

• Erosión superficial relacionada con la cosecha

 

 

Ejemplo en el rio Mad

 

Capacidad de Sedimento y CDMS

 

 

CDMS = Capacidad asimilativa

= 1.5 x Sedimento natural

= 1.5 x (50 yd3/mi2/yr)

= 75 yd3/mi2/yr

Carga Antropogéneo: Ejemplo

Carga antropogénica permitida

= Capacidad actual

– Sedimento natural

= 75 yd3/mi2/yr

– 50 yd3/mi2/yr

= 25 yd3/mi2/yr

= Carga permitida por actividades humanos

Capacidad de Carga Suspendida

Sedimento excesivo es el contaminante de ambos sedimento y turbiedad

• La turbiedad es el porcentaje de la carga total de sedimentos mas

fina y que está suspendida en el agua.

• CDM de turbiedad es semejante a sedimento: un poco menos, 90%

CDM Turbiedad = Capacidad

asimilativa de aguas turbias

= 1.5 x 0.9 (50 yd3/mi2/yr)

= 1.5 x (45 yd3/mi2/yr)

= 67.5 yd3/mi2/yr

 

Carga Suspendida: Turbididad

Carga antropogénica

permitida

= Capacidad actual

– Sedimento natural

= 67.5 yd3/mi2/yr

– 45yd3/mi2/yr

= 22.5 yd3/mi2/yr

= Carga permitida por

actividades humanos

 

Recomendaciónes para CDMS

Ejemplo de Implementación en el Rio Mad

 

• Alcances donde hay lo mejor hábitat para salmones

• Priorizar sub-cuencas basado en el magnitud del impacto de sedimentos en especies acuáticas

 

• Reducir sedimentos que vienen de caminos en la parte media y baja de la cuenca

Zerosion 2017

Publicado en Eventos Ieca Iberoamerica

Estimados amigos

Hemos llegado ya a la convocatoria de la 4ª edición del premio Zerosion, que como sabéis surge para concienciar sobre las necesidad de restaurar y conservar nuestros suelos, y para ello se quiere distinguir a personas e instituciones, que se hayan trabajado en alguna de las facetas de los valores ambientales del suelo, para lograr su reconocimiento social y medioambiental.

Por ello, vosotros que ya habéis sido reconocidos Zerosion, os ruego un esfuerzo de comunicación y participación en esta nueva edición, visitando y compartiendo nuestra web y Facebook, haciéndolo llegar a cuantas más personas mejor, así como que propongáis a candidatos e incluso os volváis a presentar vosotros mismos, con nuevos proyectos, realizaciones o sobre aquellos aspectos que no hubiesen quedado suficientemente ensalzados en vuestra candidatura anterior.

Aprovecho para invitándoos a visitar y votar sobre los Zerosion de 2016 en  www.bioingenieriadelpaisaje.com,  cuyo acto de celebración y entrega del premio será el jueves 8/06, cuya fecha os ruego os apuntéis en vuestras agendas y podáis asistir para celebrar todos “la fiesta de los valores del suelo”.

Lluvias Perú

 

El Instituto Nacional de Meterología e Hidrología del Perú (SENAMHI), informa sobre fuertes lluvias entre 16 y 19 de Marzo, de moderada a fuerte intensidad en la Selva. iniciarán en la selva sur (Madre de Dios, Puno, Cusco), desplazándose hacia la selva central (Huánuco, Pasco, Junín, Ucayali) y hacia la selva norte (Amazonas, San Martín, Loreto).
Los mayores valores llegarían hasta los 80 mm/día y se registrarán en la selva central y sur (Huánuco, Pasco, Junín, Cusco, Madre de Dios y Puno) entre el viernes 17 y sábado 18. 
Dichas precipitaciones estarán acompañadas de descargas eléctricas y ráfagas de viento que alcanzarían los 45 km/h.
OR

 

Estas  lluvias extraordinarias  se deben a la alta temperatura del mar frente a la costa de Tumbes, Piura y Lambayeque. Mientras se mantenga esta temperatura de 28 a 29 grados la atmósfera sea más inestable y las lluvias se mantendrán según informa a Diario el Comercio el ingeniero Nelson Quispe, del Senamhi.

Los efectos de las lluvias, son informados por la prensa así:

El puente Huambacho, ubicado en el distrito de Samanco, en la provincia del Santa, en Áncash, ha colapsado debido a las intensas lluvias que caen sobre la región. 

Las provincias del norte de Áncash han sufrido severos daños debido a las torrenciales lluvias que cayeron por más de siete horas desde el martes. Se estima que hay cientos de viviendas afectadas así como campos de cultivos, colegios y puestos de salud en las provincias del Santa, Casma y Huarmey. Las redes de agua y desagüe han colapsado. Además, varios tramos de la Panamericana Norte están dañados y hay cortes en el servicio de telefonía e Internet.

En el distrito de Nuevo Chimbote, el río Lacramarca inundó más de 175 mil viviendas, los sectores más afectados son Villa María, Primero de Mayo y El Satélite

Rios desbordados llegan a Lima y crean emergencia: El río Rímac se desbordó durante la tarde del miércoles y sus aguas llegaron hasta el Parque La Muralla e incluso debajo de la alameda Chabuca Granda, muy cerca de Palacio de Gobierno. El río Huaycoloro nuevamente se ha desbordado en la zona que corresponde al distrito de San Juan de Lurigancho, alcanzando la avenida Ramiro Prialé, Malecón Checa y las zonas de Campoy, Zárate y Huachipa.

Perú sufre y cada día nos preguntamos que estamos haciendo para adaptarnos al cambio climático, la mirada comprometida de cada uno de nosotros, el participar, comunicar y estudiar nuestra región cada día es más urgente para impedir que la tragedia se apodere de nuestros pueblos. Participa en nuestro congreso, únete en una mirada a Iberoamérica en el IX CICES que ayude a comprender mejor la región.

Bibliografía:

http://elcomercio.pe/noticias/fenomeno-nino-552998?ref=nota_sociedad&ft=bajada

http://www.senamhi.gob.pe/?p=0140&tip_alert=26

http://elcomercio.pe/sociedad/callao/peligroso-caudal-rio-chillon-visto-desde-aire-fotos-noticia-1976451?ref=nota_sociedad&ft=mod_porsi&e=titulo

 

 

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