Estudio Hidrologico-Hidraulico de la Cuenca Baja del Rio Grande (Dept. Santa Cruz, Bolivia)

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande ACF INTERNATIONAL NETWORK

ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO CON EL FIN DE DELIMITAR ZONAS INUNDABLES EN LA CUENCA BAJA DEL RÍO GRANDE ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO CON EL FIN DE DELIMITAR ZONAS INUNDABLES EN LA CUENCA BAJA DEL RÍO GRANDE

CARYGLOBAL SRL

DICIEMBRE - 2008

1

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

La Unión Europea se creó en virtud del Tratado de la Unión Europea. En la actualidad está formada por 27 Estados miembros. Se fundamenta en las Comunidades Europeas y en la cooperación de los Estados miembros en los ámbitos de Política Exterior y Seguridad Común y de Justicia y Asuntos de Interior. Las cinco instituciones principales de la Unión Europea son el Parlamento Europeo, el Consejo de Ministros, la Comisión Europea, el Tribunal de Justicia y el Tribunal de Cuentas. La Unión Europea es el principal agente de la cooperación internacional y la ayuda al desarrollo. Es también el mayor donante mundial de ayuda humanitaria. Actualmente, la Comunidad Europea tiene la responsabilidad política y financiera de más del 11% de la ayuda pública a escala mundial, frente al 5% en 1985. La finalidad primordial de la política de desarrollo de la CE es la erradicación de la pobreza, según el acuerdo de noviembre de 2000. Con objeto de intensificar el efecto de sus actividades, la CE orienta su asistencia hacia las siguientes seis áreas prioritarias: comercio y desarrollo; integración y cooperación regionales; apoyo a las políticas macroeconómicas y acceso equitativo a los servicios sociales; transporte; seguridad alimentaria y desarrollo rural sostenible; y capacitación institucional, buena gobernanza y Estado de Derecho. Aparte de estas áreas esenciales, se están incorporando importantes asuntos transversales a las actividades relacionadas con el desarrollo, a saber, los derechos humanos, la igualdad de género, el medio ambiente y la prevención de conflictos. Este documento refleja exclusivamente las opiniones, ideas y/o criterios técnicos de sus autores, y no representa en ningún caso la postura oficial de la Comisión Europea con respecto a los temas contenidos en su interior.

Delegación de la Comisión Europea en Paraguay DG de Ayuda Humanitaria de la Comisión Europea (ECHO) Av. República E7-123 y Almagro, Edif. Pucará, Piso 11 Quito (Ecuador) Tel: + 593.2.2501.678/679/680-Fax:+ 593.2.2501.677 www.europa.eu.int/comm/echo

Acción contra el Hambre es una organización de ayuda humanitaria de ámbito internacional, apolítica y aconfesional, que interviene en 40 países de los cinco continentes. Desde el año 2007 está presente en Paraguay, llevando a cabo proyectos de desarrollo rural, seguridad alimentaria y nutricional.

Oficina de Acción contra el Hambre Esq. Avda. La Calle. Santa Cruz de la Sierra Tel-Fax: +(591 3) 341 8196 Email: [email protected]

2

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Contenido 1. ANTECEDENTES ................................................................................................................................... 6 2. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO ..................................................................................................... 7 3. PARTICIPANTES EN EL PROYECTO ....................................................................................................... 7 4. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS................................................................................................................ 8 5. ACTIVIDADES PRELIMINARES REALIZADAS ......................................................................................... 9 5.1 Movilización y Desmovilización .................................................................................................... 9 5.2 Gerencia, Coordinación y Administración del Proyecto ............................................................... 9 5.3 Recopilación y Validación de Antecedentes ............................................................................... 10 5.4 Reconocimiento del Área de Trabajo.......................................................................................... 10 6. CARACTERIZACION GENERAL DE LA CUENCA DE RIO GRANDE ........................................................ 11 6.1 Mapa de Demarcación y Área de la Cuenca del Río Grande...................................................... 14 6.2 Mapa del Relieve de la Cuenca del Rio Grande .......................................................................... 15 6.3 Mapa de Pendientes de la Cuenca del Río Grande .................................................................... 16 6.4 Mapa de Principales Sub-cuencas en la Cuenca del Rio Grande ............................................... 17 6.5 Mapa del Modelo Digital de la Cuenca del Rio Grande .............................................................. 18 6.6 Mapa Geomorfológico de la Cuenca del Río Grande .................................................................. 19 6.7 Mapa Climático de la Cuenca del Río Grande ............................................................................. 20 6.8 Precipitación de la Cuenca del Río Grande ................................................................................. 21 6.9 Mapa de Delimitación de la Cuenca Baja.................................................................................... 22 6.10 Mapa de Densidad de Población Municipal de la Cuenca Baja del Rio Grande ...................... 23 6.11 Mapa de densidad de vivienda por Municipio en La Cuenca Baja del Río Grande................... 24 6.12 Mapa de Balance Migratorio Municipal en la Cuenca Baja del Río Grande ............................. 25 6.13 Mapa Uso de la Tierra en la Cuenca Baja del Río Grande ......................................................... 27 6.14 Mapa de Evapotranspiración Potencial en La Cuenca Baja del Río Grande ............................. 29 6.15 Mapa de la Red de Drenaje en La Cuenca Baja del Río Grande ................................................ 30 6.16 Mapa de Localización de Estaciones Hidrometeorológicas en la Cuenca Baja del Río Grande 31 7.1 Consideraciones Geológicas: ...................................................................................................... 32 7.2 Características Morfométricas Básicas de la Cuenca Baja del Río Grande ................................. 34 7.3 Identificación de Límites de Inundación (2000-2008) ................................................................ 35 7.3.1 Identificación de Zonas de Inundación a partir del Puente del Ferrocarril. (2008) ................. 36 7.4 Dinámicas relacionadas con los Cambios de Cauce .................................................................... 40 7.4.1 Dinámica Fluvial ................................................................................................................... 42

3

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

7.4.2 Red Vial y la Evolución Fluviomorfológica ........................................................................... 64 7.4.3 Cañadas, Riachos y Paleocauces .......................................................................................... 69 7.4.4 Deforestación y divagación del cauce .................................................................................. 70 7.5 Morfodinámica y Morfogénesis del Rio Grande – Evolución de Meandros ............................... 71 7.5.1 Procesos Fluviales ................................................................................................................ 73 7.5.2 Estimaciones Cuantitativas de la Fluviomorfología del Río Grande .................................... 83 8.1 Geodesia ..................................................................................................................................... 95 8. ESTUDIO TOPOGRAFICO DE LA CUENCA BAJA DEL RIO GRANDE ..................................................... 95 Los reportes del ajuste de los Puntos de Control, forman parte de los Anexos al presente informe.......................................................................................................................................... 96 8.2 Replanteo de las Secciones Transversales .................................................................................. 96 8.3 Levantamiento topográfico y Topobatimétrico de las Secciones Transversales ........................ 98 8.4 Levantamiento de Zona de Meandros ........................................................................................ 99 8.5 Modelo Digital de Elevaciones (DEM) de la Cuenca Baja del Río Grande ................................ 100 8.5.1 Ajuste Global del Modelo Digital de Elevaciones (DEM) ................................................... 100 8.5.2 Ajuste por Tramos del Modelo Digital de Elevaciones (DEM) ........................................... 102 9.1. Caracterización Hidrológica de la Cuenca ................................................................................ 110 9.1.1 Información Básica ............................................................................................................. 110 9. ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRAULICO DE LA CUENCA DEL RIO GRANDE ....................................... 110 9.1.2 Eventos de Inundación de la Cuenca del Río Grande ........................................................ 116 9.2 Precipitación de la Cuenca del Río Grande ............................................................................... 117 9.2.1 Zonificación Pluviométrica de Precipitaciones Máximas de la Cuenca del Río Grande .... 118 9.2.3 Crecidas de la Cuenca del Río Grande ............................................................................... 124 9.2.4 Tiempo de Concentración de la Cuenca del Río Grande.................................................... 125 9.2.5 Tiempos de Viaje de la Onda de Crecida en la Cuenca del Río Grande ............................. 126 9.2.6 Caudales Máximos de la Cuenca del Río Grande ............................................................... 128 9.2.7 Hidrograma de Diseño de la Cuenca del Río Grande ......................................................... 130 9.3 Modelo Conceptual de Funcionamiento Hidrológico-Hidráulico de la Cuenca del Río Grande ........................................................................................................................................................ 136 9.4 Zonas Susceptibles de Inundación ........................................................................................... 139 9.4.1 Modelación Hidráulica ....................................................................................................... 139 9.4.2 Zonas Inundables ............................................................................................................... 160 10.1 Zonas de Riesgo de Inundación.............................................................................................. 165 10. ELABORACION DE MAPAS DE INUNDACION Y RIESGO EN LA CUENCA BAJA DEL RIO GRANDE .. 165

4

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

11.1 Enfoque estratégico ................................................................................................................ 169 11. PROPUESTA DE PLAN DE ACCIÓN ................................................................................................ 169 11.2 Principios Orientadores .......................................................................................................... 170 11.3 Características de la Propuesta ............................................................................................... 172 11.4 Formulación de la Propuesta .................................................................................................. 173 11.4.1 Fichas de Acción ............................................................................................................... 177 12.1 Análisis General....................................................................................................................... 186 12. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................................................ 186 12.2 Recomendaciones Generales .................................................................................................. 187

5

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO CON EL FIN DE DELIMITAR ZONAS INUNDABLES EN LA CUENCA BAJA DEL RÍO GRANDE DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ – BOLVIA

INFORME FINAL 1. ANTECEDENTES El Proyecto de “Fortalecimiento de las capacidades locales y departamentales para hacer frente a la amenaza por inundación en la Cuenca Baja del Río Grande, Departamento de Santa Cruz” implementado por la Organización no Gubernamental Acción Contra el Hambre (ACH) Misión Bolivia, en el marco del V Plan Acción DIPECHO para Sudamérica promovido y financiado por el Departamento de Ayuda Humanitaria de la Comisión Europea (ECHO), ha adjudicado a nuestra empresa CaryGlobal SRL la realización de los estudios técnicos para la consultoría “ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO CON EL FIN DE DELIMITAR ZONAS INUNDABLES EN LA CUENCA BAJA DEL RÍO GRANDE” en fecha 9 de Julio del 2008.

El objetivo principal de esta consultoría es la de contribuir a la disminución del riesgo al que están sometidos los habitantes de la Cuenca Baja del Río Grande y en consecuencia procura la preservación y salvaguarda de vidas humanas. Entre los objetivos específicos se tiene: caracterización de la Cuenca del Río Grande, delimitar zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande, identificar núcleos urbanos sujetos a mayor riesgo a las inundaciones y proponer normas y medidas que contribuyan a disminuir los riesgos por inundación en la Cuenca Baja del Río Grande.

La consultoría de acuerdo a los términos de contrato tuvo un plazo de ejecución de 120 días calendario por un valor de $us 32900.00 (treinta y dos mil novecientos 00/100 dólares americanos). El Orden de Inicio se da el día 9 de Julio del presente año, concluyendo el estudio en fecha contractual el día 5 de Noviembre del 2008. En base a las reuniones de seguimiento y establecimiento de nuevos plazos se acordó el plazo de presentación del Informe Final en fecha 21 de Noviembre del 2008.

6

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

2. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO La Cuenca del Río Grande se encuentra entre las coordenadas

geográficas 15°55´ a

20°15´ de latitud Sur y 62°45´ a 67°00´ de longitud oeste y ocupa una superficie de 101902 km2 extendiéndose parcialmente por los departamentos de Cochabamba, Chuquisaca, Oruro y Santa Cruz. El desarrollo total del Río Grande desde su naciente hasta su desembocadura en el Río Mamoré es de 1438 km.

El emplazamiento del área de estudio se ubica en un tramo de la Cuenca Baja del Río Grande que tiene las siguientes coordenadas geográficas 17º48’ a 16º38’ de latitud sur y 62º56’ a 62º46’ de longitud oeste. Esta área delimitada se encuentra en los siguientes municipios ribereños: Pailón, Cuatro Cañadas, San Julián y El Puente en su margen derecha y los municipios de Warnes, Okinawa, Saavedra y Mineros en su margen izquierda.

3. PARTICIPANTES EN EL PROYECTO Los participantes en el “ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRÁULICO CON EL FIN DE DELIMITAR ZONAS INUNDABLES EN LA CUENCA BAJA DEL RÍO GRANDE” contó por parte del Acción Contra el Hambre (ACH) con:

Alfonso Ruibal Salgado, Jefe de Proyecto Bolivia Miguel García Arias, Jefe de la Misión Paraguay- Bolivia Lic. Ana Claudia Alí Costales especialista en Gestión de Riesgos y Ayuda Humanitaria

En el seguimiento y supervisión del Estudio se contó con la participación eficiente y efectiva del Ing. Ricardo Ortiz G.

El equipo profesional que participo en el Estudio por parte de la Empresa CaryGlobal SRL son:

Ing. Jaime Cari Silva, Gerente de Proyecto Ing. Ing. Mario Gamarra Mendoza, Hidrología, Hidráulica y Gestión de Riesgos Ing. José Ponce Villagomes, Fluviomorfología y geomorfología

Para los trabajos de campo y gabinete se contó con el personal de apoyo necesario.

7

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

4. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS Se emplearon los siguientes equipos en campo y en gabinete (Tabla 4) TABLA 4 Equipos de Campo y Gabinete

GPS

TRIMBLE

4400

CAPACIDAD CANTIDAD O PRECISION Doble Frecuencia 2

Estación Total

SOKKIA

SET1000

1 Segundo

1

Ecosonda

GARMIN

MODELO 298

0.5% Prof. Reg.

1

Motor Fuera de Borda JOHNSON HJ14RSH

10 HP

1

Botes Inflables

4 Personas

2

Computadora Portátil LENOVO

Pentium IV

1

EQUIPO

MARCA

MODELO

Computadora Portátil TOSHIBA

Satellite

Pentium IV

1

Computadora Portátil TOSHIBA

Satellite

Pentium III

1

Jeep

ZUZUKI

VITARA

1.0 Tn

1

Camioneta

TOYOTA

HI-LUX

1.5 Tn

1

SAMSUNG

5.1 Megapixel

3

SONY

13 Megapixel

1

Cámara Digital Equipo de Campaña

-

-

-

10

Generador Eléctrico

ZUZUKI

SE-750ª

750 A

1

Computadoras

S/M

PENTIUM IV

4 GB

2

HP

psc1210

-

1

HP

Color LaserJet 2840

Plotter

HP

Design Jet 600

600 dpi

1

Scanner

HP

Scanjet 5100C

600x1200 dpi

1

Impresoras

8

1

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

5. ACTIVIDADES PRELIMINARES REALIZADAS

5.1 Movilización y Desmovilización Las actividades preliminares se realizaron desde el sábado 7 de Julio de 2008, con el siguiente detalle: •

A partir de fecha 15 de Julio se inicio la movilización de personal técnico, de apoyo y los equipos hacia el área del proyecto desde la Ciudad de La Paz.

•

Organización del personal profesional y técnico tanto en gabinete como de la conformación de las brigadas de campo y los campamentos itinerantes.

•

Organización y revisión de equipos topográficos como Estación Total, Instrumentos de Posicionamiento Global - GPS de primer orden y manuales, Ecosondas, equipos de apoyo logísticos y materiales fungibles para las brigadas de campo.

•

Organización del apoyo logístico.

•

Supervisión y control interno del personal.

•

Contratación de personal local.

5.2 Gerencia, Coordinación y Administración del Proyecto Tarea a cargo del Gerente del Estudio Ing. Jaime Cari, propuesto en el Organigrama de Funciones.

Los trabajos desarrollados fueron: •

Organización la movilización del personal profesional, técnico y de apoyo

•

Coordinación organizativa y técnica del proyecto

•

Reuniones en la ciudad de La Paz.

•

Reuniones de Coordinación en Santa Cruz

•

Recopilación de la información.

•

Reuniones Trabajo en Santa Cruz y La Paz.

•

Reconocimiento del área de trabajo, visitas y recorrido por toda la zona que abarca el estudio

•

Demarcación de las zonas de implementación de los campamentos móviles.

9

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

5.3 Recopilación y Validación de Antecedentes Esta actividad llevó un tiempo prudencial tanto para la obtención de gran parte de la bibliografía de la Dirección de Ordenamiento Territorial y Cuencas (DIORTECU – PLUS) de Santa Cruz como la búsqueda en sitios WEB oficiales de instituciones gubernamentales y no gubernamentales así también documentación en otras instituciones.(SENAMHI) (SNHN) mapas, planos, cartas geográficas, imágenes satelitales etc. Formó parte de esta actividad también las consultas y entrevistas con los pobladores ribereños de la zona. Los detalles de la información recopilada se incluyen en el ANEXO

5.4 Reconocimiento del Área de Trabajo Esta actividad comprendió la identificación de áreas de trabajo para la medición de las secciones transversales, búsqueda de puntos de control en el sector de trabajo. De las recomendaciones emanadas de las condiciones geomorfológicos e hidráulicas del Río Grande se decidió además de mantener la metodología de la propuesta colocar puntos intermedios en los islotes creados por los brazos del Río.

Durante este reconocimiento de campo y las mediciones realizadas (pese a las condiciones de conmoción social suscitados durante las mediciones de campo) se efectúo mediciones de la traza de los caminos con apoyo de las Sistemas de Posicionamiento Global – GPS, que permitieron el acceso hacia los lugares de las secciones levantadas.

10

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6. CARACTERIZACION GENERAL DE LA CUENCA DE RIO GRANDE Con el objetivo de poder contextualizar el área de estudio y conociendo la definición clásica de Cuenca, que se entiende como “el área que drena agua, sedimento y materiales disueltos hacia un punto de salida común ubicado en un dado punto a lo largo de un curso de agua” (Lepold y Dunne, 1978), no sería de por sí aplicable por cuanto el Río Grande pierde su identidad más allá del sitio denominado Burgos (ubicación del delta continental reciente del Río Grande) y en la actualidad no es evidente el vector de conducción continua con salida al mar.

Entonces se propone una definición de acuerdo a la visión de un integrante del estudio:

“Vale notar que el caso del Río Guapay ó Grande tiene esta particularidad que ni la Cuenca ni el Río mismo pueden ser definidos de manera irrefutable. La Cuenca alta, o Cuenca de aportes, situada enteramente en territorio boliviano y compartida por los departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Potosí, Chuquisaca y Oruro, puede ser definida según los criterios usualmente admitidos, así como el Río hasta el lugar en el cual se constituye el delta continental del Río Grande. Pero la zona llamada “Cuenca Baja del Río Grande” más hacia aguas abajo del delta continental puede ser definida de distintas maneras, con resultados muy diferentes, y el mismo Río no tiene una sola definición y descripción posible. De hecho el Río corre sobre un cono o abanico formado por sus propios sedimentos, y el área desde donde las aguas precipitadas llegan al Río es muy limitada, a su vez en la conformación de éste abanico también participan cauces que en algún momento estaban conectados con el Río Grande y actualmente no, como es el caso del Río Piraí. Si por el contrario se define la Cuenca (definición hidrogeológica) como el área hasta donde llegan las aguas del Río por su movimiento en superficie y a través del subsuelo, los límites de la Cuenca, aún mal conocidos, podrían ser diferentes. Se puede también considerar que la Cuenca (definición antropológica) es el espacio donde las actividades humanas y económicas están mayormente condicionadas por el Río.” (Gamarra, 2008).

De la interpretación de la información se han podido recopilar evidencias que avalarían la falta de conexión entre el curso actual del Río Grande y una buena parte del área de estudio, por ejemplo pueden citarse:

11

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

• El taponamiento del Río Grande y su continuo y acelerado proceso de retroceso ha creado una clara falta de continuidad en el transporte de agua y sedimento a lo largo del recorrido del Río hacia la descarga al Río Mamoré. • Los cambios de cauce del Río Grande que evoluciona continuamente, con recientes afectaciones como el evento de 1992 han manifestado la importancia de los procesos fluviomorfológicos en la Cuenca Baja del Río Grande. • La incorporación eventual de afluentes en la Cuenca Baja del Río Grande, como es el caso del Río Piraí, representan episodios en los cuales la configuración hidrológica de la Cuenca es bastante diferente, principalmente desde un punto de vista de la configuración superficial de la red de drenaje. • En el resto de la superficie del conoide sería hoy, en gran medida, una zona de erosión donde la circulación del agua tiene que ver con las precipitaciones locales que caen sobre él, o también por el ingreso de aguas de desbordes eventuales. • En la actualidad sería posible argumentar una conexión entre distintos sectores de la Cuenca Baja mediante la ejecución de los canales artificiales construidos o en vías de ejecución, como así también los defensivos emplazados para impedir el ingreso de agua por desbordes.

Todos estos argumentos hacen reflexionar acerca de la conveniencia de buscar un término para toda el área de estudio que permita reunir todas las geografías actuales cuya impronta natural, económica y cultural están o estuvieron dadas por el devenir actual o relíctico del Río Grande.

La caracterización de la Cuenca del Río Grande o Guapay se la realiza con una descripción general en toda la cuenca y otra descripción particular de la Cuenca Baja del Río Grande donde se ubica el Área de Estudio.

El análisis y la interpretación sucinta se ha realizado en los planos recopilados, los cuales, para una mejor exposición y valoración de la información se han digitalizado y/o apropiado formando un conjunto de planos que tienen el siguiente detalle según la Tabla 6.

12

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 6 Relación de Mapas Digitalizados para la Caracterización de la Cuenca del Río Grande Nº

CODIGO

TITULO

1

PRG-CDC-001

Mapa de Demarcación y Área de la Cuenca del Río Grande

2

PRG-CDC-002

Mapa del Relieve de la Cuenca del Rio Grande

3

PRG-CDC-003

Mapa de Pendientes de la Cuenca del Rio Grande

4

PRG-CDC-004

Mapa de Principales Subcuencas en la Cuenca del Rio Grande

5

PRG-CDC-005

Mapa del Modelo Digital de la Cuenca del Rio Grande

6

PRG-CDC-006

Mapa Geomorfológico de la Cuenca del Río Grande

7

PRG-CDC-007

Mapa Climático de la Cuenca del Río Grande

8

PRG-CDC-008

Precipitación Media de la Cuenca del Río Grande

9

PRG-CDC-009

Mapa de Delimitación de la Cuenca Baja

10

PRG-CDC-010

Mapa de Densidad de Población Municipal

11

PRG-CDC-011

Mapa de Densidad de Vivienda por Municipio

12

PRG-CDC-012

Mapa de Balance Migratorio Municipal

13

PRG-CDC-013

Mapa Uso de la Tierra

14

PRG-CDC-014

Mapa de Evapotranspiración

15

PRG-CDC-015

Mapa de la Red de Drenaje

16

PRG-CDC-016

Mapa de Localización de Estaciones Hidrometeorológicas

13

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.1 Mapa de Demarcación y Área de la Cuenca del Río Grande Código: PRG-CDC-001 La Cuenca del Río Grande se encuentra en el territorio boliviano, entre las coordenadas geográficas 15°55´ a 20°15´ de latitud Sur y 62°45´

a 67°00´ de longitud oeste. El Río

Grande nace cerca de Cochabamba en la vertiente oriental de la Cordillera de Los Andes, donde las altitudes oscilan entre 3500 a 4500 m.s.n.m., desciende luego muy rápidamente a través de terrenos muy escarpados. En la región del Abapó emerge desde valles montañosos y luego atraviesa una planicie muy uniforme a una altitud aproximada de 400 metros y fluye hacia el Norte para unirse a los afluentes del Río Amazonas. La Figura 6.1 muestra la demarcación y el área de la Cuenca.

La Cuenca tiene dos zonas diferenciadas, una montañosa y la otra plana. En la parte superior, los suelos son derivados de areniscas y lutitas, las tasas de erosión son altas debido a que las colinas y los canales son escarpados. La vegetación es escasa y principalmente de monte bajo, se observa además la presencia de matorrales espinosos con pequeñas áreas de pajonal y con poca tierra bajo cultivo.

Fig. 6.1 Demarcación y Área de la Cuenca del Río Grande

14

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

La parte de aguas abajo de la Cuenca es muy diferente a la que se ha descrito, las pendientes de las laderas de los canales son muy bajas, la precipitación es alta, la vegetación elevada y la presencia de pantanos indican también que el nivel freático en esta región es relativamente alto.

6.2 Mapa del Relieve de la Cuenca del Rio Grande Código: PRG-CDC-002 El Relieve de la Cuenca del Río Grande (Figura 6.2) es diferenciado en su parte alta por los accidentes topográficos bastante densificados, por lo que la red hidrográfica se encuentra bastante desarrollada con importantes pendientes; mientras que en la Cuenca baja la altitud del terreno no posee grandes variaciones y solamente se encuentran lugares bajos y paleocauces (antiguos cauces del Río) que poseen una diferencia de hasta 5 metros respecto del terreno aledaño.

Fig. 6.2 Mapa del relieve de la Cuenca del Rio Grande

15

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.3 Mapa de Pendientes de la Cuenca del Río Grande Código: PRG-CDC-003 El conformación del relieve de la Cuenca también se caracteriza por las pendientes que se tienen, como se muestra en el plano las mínimas pendientes se presentan en la zona de llanura y las máximas pendientes se encuentran principalmente en la zona subandina dentro de la cadena montañosa. El mapa de las pendientes de la Cuenca del Rio Grande se presenta en la Figura 6.3.

Fig. 6.3 Mapa de pendientes de la Cuenca del Rio Grande

16

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.4 Mapa de Principales Sub-cuencas en la Cuenca del Rio Grande Código: PRG-CDC-004 En la cuenca alta se tienen diversos ríos del sistema fluvial, entre los que se citan al Río Grande, Río Caine y Río Mizque y en la Cuenca Baja los principales son: Río Grande, Río Piraí y Río Yapacani. Se resalta que los Ríos Yapacaní y Río Piraí actualmente no son afluentes del Río Grande, aunque en el pasado si lo fueron y es por ello que comparten un abanico aluvial en la llanura chaqueña (Figura 6.4)

Fig. 6.4 Mapa de Principales Sub-cuencas

17

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.5 Mapa del Modelo Digital de la Cuenca del Rio Grande Código: PRG-CDC-005 Con la finalidad de conocer las conformación del terreno en la cuenca se tiene un mapa del modelo digital del terreno, donde se aprecia la variación de alturas entre 5167 y 148 m.s.n.m. (Figura 6.5)

Fig. 6.5 Mapa del Modelo Digital de la Cuenca del Rio Grande

18

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.6 Mapa Geomorfológico de la Cuenca del Río Grande Código: PRG-CDC-006 La Cuenca del Río Grande tiene una extensión que abarca hasta las estribaciones de la cordillera oriental; en su recorrido atraviesa las fajas morfo estructurales conocidas como la zona Andina, Subandina y la llanura Chaqueña. Cada una de estas zonas tiene particularidades físicas y geológicas que le imprimen características bien definidas en cuanto se refiere: al relieve, clima, cobertura vegetal, rasgos asociados al tipo de roca y las estructuras tectónicas que afectan al conjunto de las unidades lito estratigráficas de cada zona (Figura 6.6).

Fig. 6.6 Mapa Geomorfológico de la Cuenca del Río Grande

19

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.7 Mapa Climático de la Cuenca del Río Grande Código: PRG-CDC-007 Para la Cuenca Alta del Río Grande el clima, según Thorntwaite, es semiárido, megatérmico, con pequeño o ningún exceso de agua y una evaporación en verano menor al 48%. El clima se caracteriza por una estación lluviosa (525 mm de Noviembre a Abril) durante la cual las temperaturas permanecen relativamente elevadas (26°C en promedio; la variación de 20°C durante la noche hasta 32°C duran te el día). La Figura 6.7 representa el mapa climático de la zona.

Fig. 6.7 Mapa Climático de la Cuenca del Río Grande

20

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Durante los seis meses de la estación seca (20 mm de Mayo a Octubre), la temperatura media baja a 20°C, con mínimos y máximos promedio d e 14°C y 26°C, respectivamente, las temperaturas nocturnas vecinas del cero son relativamente frecuentes.

La precipitación pluvial es de 645 mm/año, la humedad relativa promedio es de 65%, la velocidad promedio del viento a 2 m sobre el nivel del suelo es de 2.4 m/s con valores máximos diarios que varían entre 3.0 y 6.2 m/s. La evaporación del Tanque “A” es de 7.1 mm/día y la insolación es de 6.6 hrs/día como promedio anual.

6.8 Precipitación de la Cuenca del Río Grande Código: PRG-CDC-008

Fig. 6.8 Mapa Zonas de Precipitación de la Cuenca del Río Grande

21

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

La precipitación en la Cuenca del Río Grande es el catalizador de las crecidas en la Cuenca Baja, en el capítulo de Hidráulica del presente estudio se hace mayor énfasis para poder establecer las propiedades del comportamiento hidrológico de la Cuenca. En la Figura 6.8 se muestran las zonificación de precipitaciones máximas empleando la metodología de Viparelli (ver detalles capítulo de Hidráulica).

6.9 Mapa de Delimitación de la Cuenca Baja Código: PRG-CDC-009 La Cuenca Baja del Río Grande es una zona densamente poblada que posee un desarrollo económico principalmente por la agricultura y ganadería.

Fig. 6.9 Mapa de Delimitación de la Cuenca Baja del Río Grande

22

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Esta zona constantemente es afectada por inundaciones, que se suscitan en la Cuenca durante la época húmeda provocando pérdidas económicas traducidas en infraestructura y terrenos destinados al sector agropecuario. La Figura 6.9 muestra la delimitación de la Cuenca Baja del Río Grande.

6.10 Mapa de Densidad de Población Municipal de la Cuenca Baja del Rio Grande Código: PRG-CDC-010 La población de la Cuenca Baja del Río Grande es de 796000 habitantes, es necesario distinguir dos grupos de pobladores: a) población que está en el área de la Cuenca y no sufre de inundaciones, y b) población que sufre inundaciones. En el primer grupo se estima que son 760000 habitantes, y en el segundo grupo 36000 habitantes.

Fig. 6.10 Mapa de Densidad de Población Municipal (s/Censo 2001)

23

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Gran parte de la población es migrante y también existen colonias extranjeras de japoneses, rusos y menonitas, que se dedican a la agricultura, ganadería y a la agroindustria. Los datos de población fueron tomados de los Planes de Desarrollo Municipal (PDM) elaborados entre los años 2001 y 2002, y también del Censo del 2001 del INE.

Se observa de la Fig. 6.10 que la densidad poblacional en los municipios afectados por las inundaciones es relativamente alta y dentro de la zona de alto riesgo de inundación los municipios que poseen una mayor densidad poblacional son San Julián y Okinawa I.

6.11 Mapa de densidad de vivienda por Municipio en La Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-011 Con la finalidad de ampliar la información de indicadores sociodemográficos sobre las poblaciones del área de la cuenca se presenta el mapa de densidad de vivienda Figura 6.11

Fig. 6.11 Mapa de Densidad de Vivienda por Municipio (s/Censo 2001)

24

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Se observa que la densidad de vivienda en los municipios conserva la misma tendencia que en el mapa de densidad poblacional de la cual se podría inferir que existe una cantidad adecuada de vivienda para los que habitan.

6.12 Mapa de Balance Migratorio Municipal en la Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-012 Respecto de la migración que existe en la zona de estudio que es extractado del informe del censo 2001, disponible en el INE, y se representa en la Tabla 6.12. En la Figura 6.12 se expone un mapa de tasa de migración neta por municipio en La Cuenca Baja del Río Grande. Se observa en la Figura 6.12 que la tasa de migración neta es mayor en El Puente y Pailón. Para mayor información en la Tabla 6.12 se muestra los valores de la población migrante según el lugar de nacimiento y según el lugar donde reside habitualmente. TABLA 6.12 Datos de Migración por Municipio (Censo 2001) Sección Municipal

Población Migrante según el lugar donde nació Lugar de Nacimiento Población aquí otro lugar exterior total

Warmes

22117

Okinawa uno

5208

Pailón

8896

Gral. Saavedra Mineros San Julián Cuatro Cañadas El Puente

22943

Población migrante según el lugar donde vive habitualmente Residencia habitual Población aquí otro lugar exterior Total

Sección Municipal

258

45318

Warmes

6053

400

11661

Okinawa uno

11265

15237

4387

28520

Pailón

27451

Gral. Saavedra

10139

6424

29

16592

8896 14521

10873 22924

77 582

19846 38027

6526

9494

1554

17574

3298

5230

105

8633

Mineros San Julián Cuatro Cañadas El Puente

25

43831

1434

53

45318

387

9

11661

1003

66

28520

16353

239

0

16592

19296 36404

533 1623

17 0

19846 38027

16897

668

9

17574

8285

346

2

8633

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 6.12 Mapa de Balance Migratorio Municipal

26

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.13 Mapa Uso de la Tierra en la Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-013 En el mapa de uso actual del suelo se observa que en la Cuenca existen 23 unidades de uso de suelo. Se resalta el hecho de que el 47.1 % de la superficie posee un uso destinado a la ganadería y a la agricultura, en todas sus variedades, manifestando la importancia de las actividades antrópicas en la Cuenca. Se presenta en la Figura 6.13 el mapa correspondiente y la Tabla 6.13 expone las unidades de uso de suelo y las áreas que ocupan en la Cuenca.

Fig. 6.13 Mapa del Uso Actual del Suelo (Uso de la Tierra)

27

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 6.13 Uso actual del suelo Area

Descripción Agricultura manual en pequeña escala

(km2) 352.2

(%) 1

Agricultura manual excedentaria

318.9

0.91

Agricultura tradicional bajo riego

272.9

0.78

Agricultura mecanizada a escala empresarial

3346.2

9.53

Agricultura Mecanizada a escala mediana

3281.2 967.2

9.34

Ganadería en sabanas

14.1

0.04

Barbecho

401

1.14

Bosque Tucumano

2078.2

5.92

Área urbana

142.5

0.41

Lagunas

276.7

0.79

Ríos

239.8

0.68

Cuerpos de agua secos

40.9

0.12

Humedales

333.2

0.95

Ganadería de ramoneo (B. Chaqueño)

4869.5

13.87

Sabana

2374.7

6.76

No bosque

378.4

1.08

Bosque amazónico

5722

16.3

Bosque Chiquitano

3054.7

8.7

Ganadería de ramoneo (B. deciduo montano )

3118.8

8.88

Bosque montano

2823.6

8.04

Valles secos interandinos

665.6

1.9

41.6

0.12

Ganadería con pastos cultivados

Nubes

28

2.75

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.14 Mapa de Evapotranspiración Potencial en La Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-014 Desde el punto de vista hidrológico existen variables importantes que definen el ciclo hidrológico, entre las que se pueden mencionar: la evapotranspiración, la infiltración, la precipitación y la escorrentía. Desde luego que cada una de ellas posee un peso distinto según el tipo de estudio que se elabore; en el caso particular de las inundaciones las principales variables que intervienen son la escorrentía y la precipitación. En la Figura 6.14 se presenta el mapa de isolíneas de evapotranspiración potencial:

Fig. 6.14 Mapa de Evapotranspiración Potencial en la Cuenca Baja del Río Grande

29

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.15 Mapa de la Red de Drenaje en La Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-015 La red de drenaje permite la conducción del agua precipitada ó desbordada a través de los canales que posee. En la Figura 6.15 se presenta el mapa de red de drenaje de la Cuenca Baja del Río Grande, siendo este Río el principal curso de agua de la cuenca. Se grafica con diferentes simbologías los diferentes sistemas de drenaje como: ríos, quebradas, lagunas, cañadas, arroyos y afluentes menores.

Fig. 6.15 Mapa de la Red de Drenaje en la Cuenca Baja del Río Grande

30

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

6.16 Mapa de Localización de Estaciones Hidrometeorológicas en la Cuenca Baja del Río Grande Código: PRG-CDC-016 Existen diversas estaciones hidrometeorológicas que son administradas por diferentes instituciones (SENAMHI, ANAPO, PIEN, DZNORTE) de manera que la información se encuentra dispersa y no siempre es sistematizada de acuerdo a metodologías que sean referenciadas bajo un documento base. En la Figura 6.16 se muestra la ubicación de las estaciones hidrométricas y pluviométricas en la Cuenca Baja del Rio Grande.

Fig. 6.16 Mapa de Localización de Estaciones Hidrometeorológicas

31

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

7. ESTUDIO GEOMORFOLOGICO GENERAL DE LA CUENCA BAJA DEL RIO

7.1 Consideraciones Geológicas: La Cuenca del Río Grande se extiende desde la zona morfo-estructural conocida como Zona Andina y abarca las zonas del Sub Andino y las Llanuras Chaco Benianas. En cada una de estas Zonas se encuentran afloramientos de rocas de distinto tipo y naturaleza, desde rocas sedimentarias hasta ígneas de tipo intrusivo y extrusivos. Sus particularidades físicas y geológicas le imprimen características bien definidas en cuanto se refiere al relieve, clima, cobertura vegetal y rasgos asociados al tipo de roca y las estructuras tectónicas que afectan al conjunto de las unidades lito estratigráficas de cada zona (Ver: Plano PRG-CDC006).

El grado de deformación varía en amplios rangos, desde rocas con metamorfismo regional a sedimentarias. El conjunto de las rocas forman distintas estructuras geológicas como anticlinales y sinclinales que a su vez están afectadas por lineamientos tectónicos que se traducen en fallas longitudinales de extensión regional y transversal a veces de varias decenas de metros.

a) Zona Andina

En la `parte más alejada de la Cuenca que comprende la ciudad de Cochabamba y los límites con Oruro y Chuquisaca, el Río discurre a través de relieves escarpados y corta sedimentos de rocas de edad paleozoica compuestas por un conjunto de lutitas, areniscas y cuarcitas. En el área del departamento de Oruro corta rocas de tipo ígneo formadas por grandes acumulaciones de lavas cubriendo grandes extensiones de terrenos.

El relieve se caracteriza por grandes desniveles entre el fondo de los valles y las divisorias de agua, donde se produce importante procesos de erosión e intemperismo de la roca, dando lugar a la caída de bloques y la acumulación de importantes volúmenes de sólidos en los valles principales del sistema de drenaje. Este proceso es favorecido por la baja densidad de cobertura vegetal que se observa en la zona.

32

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Las unidades litológicas están afectadas por una serie de fracturas y discontinuidades asociadas a procesos tectónicos que se traduce en fallas de tipo longitudinal y transversal que facilita de gran manera el desprendimiento de grandes bloques de terrenos que a la postre constituye la zona de arranque de materiales que son fracturados y transportados hacia la parte baja de la Cuenca, debido a la energía hidráulica de las corrientes de agua. El límite oriental de esta zona corresponde aproximadamente a la dorsal de Aiquile cerca al población de Villa Granado en el departamento de Cochabamba. b) Zona Subandina

Hacia el este de la dorsal de Aiquile, el relieve topográfico se caracteriza por la alineación casi paralela de una serie de serranías que van disminuyendo de altura hacia el Oriente. Las rocas predominantes son areniscas de grano grueso, estratificadas en bancos

y

estratos gruesos, donde la coloración rojiza de las rocas es el común denominador del conjunto de los afloramientos. Las rocas son friables y fácilmente deleznables.

En esta zona los ríos principales transportan grandes cantidades de sedimentos como puede observarse en el lecho del Río Grande, que a partir de Puente Arce en la carretera entre Sucre y Aiquile, el Rio atraviesa las serranías de la zona Subandina en dirección transversal al rumbo general de las estructuras geológicas. En su trayecto forma valles angostos impresionantes y de paredes verticales, donde el material que transporta es incrementado por caída de bloques y otros fenómenos de remoción en masa que provienen de la cubierta vegetal o de sedimentos reciente acumulados en las laderas de los ríos. La cubierta vegetal es más densa y el Río atraviesa fajas de vegetación exuberante que están asociadas con bolsones de alta precipitación anual. c) Zona de la Llanura Chaqueña.

A partir de la localidad de Abapó, el Río Grande desemboca en la Llanura Chaqueña, la energía hidráulica disminuye y el material que transporta es acumulado a través de la evolución morfológica del Río en un gran abanico aluvial, dando lugar a una gradación del tamaño de sedimentos de diámetros mayores a más finos en la parte distal de la Cuenca.

33

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

El continuo aporte de sólidos desde la parte Alta de la Cuenca y su acumulación en la llanura aluvial produce una elevación paulatina del lecho del Río que en periodos de crecida el agua se desborda con facilidad por lugares donde la ribera del Río es más frágil o por cauces antiguos abandonados, favorecidos en la actualidad por el intensivo uso del suelo destinado a la agricultura y la ganadería que ha dejado prácticamente desprotegida la ribera por la eliminación paulatina de la vegetación que antes predominaba en la región.

A partir de Puerto Pailas, el valle del Río está prácticamente indefinido; puesto que, en temporadas de lluvia se desplaza por la llanura aluvial formando un curso meandriforme o a través de de una red de drenaje que se aleja varios kilómetros del cauce natural, dando lugar a la sedimentación y acumulación de importantes volúmenes de materiales finos tipo limos y arcillas que al perder humedad forma una ligera costra impermeable degradando el suelo vegetal.

7.2 Características Morfométricas Básicas de la Cuenca Baja del Río Grande El relieve topográfico se caracteriza por serranías que tienen dirección preferencial de Nor Oeste a Sur Este con cumbres que sobrepasan los 5000 metros de altitud y descienden a 1200 metros en el límite entre el Sub Andino y la llanura oriental.

En semejante escenario tan variado y complejo los procesos de de meteorización y erosión física y química, son aspectos relevantes desde el punto de vista del desarrollo hidrogeológico del Río Grande y sus afluentes. En la parte alta de la cuenca se produce el arranque de los materiales coadyuvado por procesos dinámicos que da lugar a la formación de grandes depósitos de suelos, que luego son transportados a través de los cursos estrechos y de alta pendiente que se desarrollan en la parte intermedia de la cuenca.

El curso del Río Grande al salir de la montaña y desembocar en la llanura pierde velocidad y tracción hidráulica lo cual da lugar a un proceso de sedimentación de los materiales que transporta. En este ambiente sedimentario el Río tiende a divagar en la llanura de acumulación y va formando abanicos aluviales progradantes a medida que el Río se desplaza en la llanura. Este proceso fluvial y morfológico se repite con mayor o menor intensidad a través de la evolución geológica en el curso de miles de años. De este modo se explican los cauces abandonados que se encuentran en ambas márgenes del cauce actual o de lechos de Ríos que se inician muy cerca al cauce que en periodos de crecidas extraordinarias el agua se desborda y escurre a través de estos cauces que al mismo tiempo da lugar a desbordes en sus márgenes.

34

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Es de conocimiento general que una de las herramientas más importantes en el análisis hídrico es la morfometría de cuencas (Maidment,1992; Verstappen, 1983; Campos, 1992, Gregory and Walling, 1985) ya que nos permite establecer parámetros de evaluación del funcionamiento del sistema hidrológico de una región. El análisis morfométrico de cuencas ha recibido escasa atención, a juzgar por la aparente escasez de trabajos publicados sobre este tema y por efectos reales que se han producido en la Cuenca.

Se determinaron las características geométricas (morfometría) más importantes de la Cuenca, las cuales resumimos en la Tabla 7.2 cuyos valores tienen gran parte de su sustentación técnica en los distintos trabajos del presente estudio y también en la recopilación de antecedentes bibliográficos, especialmente los que fueron entregados por DIORTECO-PLUS.

TABLA 7.2 Características Morfométricas Básicas de la Cuenca del Rio Grande Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Morfometria Unidad Caudales de agua en m3/s época de lluvia Caudales de agua en m3/s época seca transporte de sedimentos Millones de promedio anual toneladas transporte de sedimentos Millones de máximo mensual toneladas Superficie de alto riesgo km2 Área km2 Área de Cuenca Baja km2 Perímetro Km Perímetro Cuenca Baja km. Longitud del cauce hasta Km Abapó Tiempo de concentración H Tiempo de retardo H Tiempo de duración de H lluvia efectiva Población Cuenca Baja Habitantes

Valor 1.061,1 42.5 161,53 151.49 8541 53676.25 35120 1562.48 1695 530.25 64.79 38.88 168 760000

7.3 Identificación de Límites de Inundación (2000-2008) Para la identificación de los límites de inundación alcanzados en el periodo 2000 - 2008 se considera las referencias de las imágenes satelitales de los años 2001 – 2004 - 2008 de los planos digitalizados elaborados durante los estudios de Geología Topografía e Hidrología.

35

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Se tiene elaborado un mapa sobre áreas potenciales de inundación. Para la obtención de zonas más exactas son necesarios muchos datos de levantamientos de igual manera para una modelización, este aspecto se detalla mejor con los cálculos hidráulicos.

7.3.1 Identificación de Zonas de Inundación a partir del Puente del Ferrocarril. (2008) Partiendo de la interpretación de una imagen de satélite se han diferenciado varios rasgos que caracterizan la evolución del Río en este tramo asignado al Proyecto. Zona A Se puede diferenciar el valle del curso del Río que está definido por un espacio dentro del cual se desarrollan meandros cuyos vértices de curvatura tienen la tendencia de erosionar y socavar las márgenes que al estar formadas por suelos de arena fina y limos son relativamente frágiles a este agente de erosión, dando lugar a la ampliación del ancho del valle.

Los sitio de mayor vulnerabilidad están marcados con una simbología específica en el plano geológico; es de hacer notar que estos sectores así definidos tienen mayor probabilidad por donde rompa la corriente e inunde aéreas adyacentes o forme canales secundarios con dirección sub paralela al cauce principal.

Fig. 7.3.1 Límites de Cobertura Vegetal Ocasionados por las Inundaciones.

En resumen, en este espacio delimitado el Río se desplaza en temporada de crecidas normales llegando a cubrir el ancho definido con desbordes parciales hasta el límite de la cobertura vegetal que se desarrolla adyacente al valle; este límite está marcado por una agrupación de plantas, aún cuando de la misma especie, tienen alturas distintas, como se observa en la Figura 7.3.1

36

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Ejemplos típicos de este proceso se observa con nitidez en ambas márgenes del Río por donde el agua se desborda y se desplaza varios kilómetros antes de desembocar nuevamente al cauce principal. Para evitar este problema se están realizando trabajos de control del desborde mediante la ejecución de barreras con gaviones rellenos con arena y cubiertos con mantas de geotextil (Figura 7.3.2).

Las obras construidas deberían funcionar en forma adecuada; sin embargo queda la duda de su funcionamiento en cuanto a la estabilidad debido a la profundidad de socavación y de qué manera afectará a la estabilidad de la estructura en forma global.

Otro aspecto que debería ser considerado en la ejecución de esta obra, es la diferencia de altura que hay entre el lecho del Río Grande y el fondo del piso del canal el cual está más bajo en varios metros inclusive con respecto a la base de la estructura de gaviones.

Esta diferencia de altura, permitirá que grandes volúmenes de agua se infiltre por debajo de la estructura y produzca fenómenos de sifonamiento debido a la naturaleza permeable y de baja cohesión de la arena y limo que se encuentran en el lecho del Río.

Fig. 7.3.2 Vista de la Construcción de Defensivos.

Otro aspecto que debe tomarse en cuenta en el análisis de esta unidad fluviomorfológica, es la tendencia regional del curso del Río en la llanura aluvial.

37

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

A partir del inicio del área de estudio (Puente del FFCC Sta. Cruz – Puerto Suarez) la dirección del valle es de aproximadamente Oeste-Este para después desplazarse con dirección aproximada Sur a Norte, lo cual marca un cambio brusco de la dirección del Río, varios kilómetros más abajo retoma la dirección inicial Oeste-Este.

Estos bruscos desplazamientos es probable que estén controlados por lineamientos tectónicos en profundidad, que son frecuentes en toda la región, aun se desconoce la manera en que pueden influenciar sobre los procesos de inundación; pero en el caso de producirse fenómenos sísmicos estos lineamientos pueden ejercer fuertes controles sobre la distribución del agua de inundación al producirse pequeños desplazamientos del terreno en compartimientos de gran extensión. Zona B En el mapa geomorfológico está marcada una zona B, que corresponde a los rasgos que definen el desplazamiento del agua en periodos de crecidas que ocurren por sobre las normales.

Esta

zona

comprende

meandros

abandonados

que

forman

lagunas

semicirculares en ambas márgenes del valle actual, sitios donde el agua cubre campos de cultivo cercanos al borde o donde el agua se desplaza por la arboleda adyacente donde deja sedimentos, escombros de plantas y quedan las marcas de la altura de crecida en el tallo de las plantas. Estas crecidas son de poca durabilidad y el agua se retira a medida que pasa el pico de la crecida. El inconveniente radica en que deja una importante acumulación de arenas finas y limos que obstaculizan el normal desarrollo del bosque por la asfixia a las plantas pequeñas y a la germinación natural de algunas especies de plantas.

Zona C Otra zona delimitada y clasificada como Zona C, corresponde a los límites aproximados hasta donde inundan las aguas del Río Grande y otros cauces que se desarrollan en la planicie adyacente al Río Grande en periodos de crecidas extraordinarias. El área de mayor extensión se inicia aguas arriba del puente ferroviario en Puerto Pailas. Un dato importante para estimar el área de inundación es el que se tiene de la crecida del Río con referencia a la rasante del Puente; la cota de estas crecidas máximas esta ligeramente por debajo de la rasante del puente tomando en consideración datos históricos por lo menos de los últimos 55 años que coincide con el año de la construcción del puente.

38

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Si esta cota la proyectamos en la llanura aluvial tendríamos teóricamente el límite máximo de posibles aéreas de inundación, tomando en cuenta el decremento de la cota de referencia de acuerdo a la variación de la pendiente regional del curso del Río; para este análisis se debería tener un mapa con curvas de nivel relativamente precisas de toda la región. Al no disponer de esta información confiable, se ha realizado la delimitación sobre rasgos que son visibles en la imagen satelital; en primer lugar una variación tonal que marca la acción erosiva de las aguas y rasgos de meandros abandonados externos que mantiene líneas de bordes muy atenuadas.

Es preciso indicar que esta gran zona delimitada como de inundación, no cubre necesariamente en su integridad el terreno; sino que se encuentran sectores con elevaciones topográficas más altas que se extienden en importantes superficies formando especies de islas e islotes de distinto tamaño. Esta aseveración es corroborada por la observación de una imagen satelital del año 2008, que fuera procesada pasada la severa inundación de principio de año, donde se distinguen las masas de agua y los terrenos contiguos donde no alcanza el nivel de inundación.

En la parte más alejada de la Cuenca Baja del Río Grande, el agua se desplaza por sobre el abanico aluvial formando varios brazos de diferente magnitud a través de una superficie que cubre centenares de kilómetros cuadrados, hasta formar prácticamente un cuerpo lagunar que se traslapa con el abanico del Río Pirai. La pendiente en este sector es muy baja; por lo tanto pierde tracción hidráulica y como consecuencia de ello, se produce una colmatación con los sólidos transportados lo cual da lugar a un proceso acumulativo que se desplaza de manera paulatina aguas arriba. Se incluyen en la Figura 7.3.3 los mapas reducidos de las zonas A, B y C.

Plano Geomorfológico de Zona A

39

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Plano Geomorfológico de Zona B

Plano Geomorfológico de Zona C

Fig. 7.3.3 Mapas Reducidos de las Zonas A,B y C (explicación en el texto)

7.4 Dinámicas relacionadas con los Cambios de Cauce Para proceder con la clasificación que corresponde al Rio Grande o Guapay se entiende que se trata de corrientes fluviales múltiples, que tiene como carácter distintivo la presencia de múltiples cauces o diversos elementos del mismo (canales o láminas).

Para una categorización adecuada del Río en la Cuenca Baja debe considerarse en dos tramos, debido a la alta multiplicidad de parámetros que inciden en el desarrollo de la Cuenca, ya que observada globalmente presenta jerarquías con claro signo fractal: son ritmos geométricos (lazos o trenzas) de entidad (dimensión espacial y temporal) muy diferente; pues separándolas pueden aparecer islas permanentes (islas cuencas), isletas fluviales (islas ocasionales) o barras emergentes efímeras (médanos). 40

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

En consecuencia las corrientes fluviales deberán jerarquizarse según sean cauces, canales o láminas de agua resultando así varias categorías:

a) Una primera categoría de multiplicidad la presenta el tramo inferior (cerca al delta) que en conjunto poseen cauces múltiples separados por islas permanentes (islas cuenca). Estos son escasos y en su momento fueron designados como “anabranch” (ramificado). Para su análisis dinámico debe clasificarse cada rama o cauce y determinar en el la multiplicidad – sinuosidad a escala de isletas o barras.

b) La segunda categoría se considera a la parte superior de la Cuenca Baja donde se desarrollan canales múltiples separados por isletas fluviales (islas ocasionales). Este tipo de corriente son las denominadas normalmente como “braided” (trenzados, entrecruzados o entrelazados). Un ejemplo de esta categoría se observa aguas abajo del puente del ferrocarril en Puerto Pailas, donde el Río se separa en dos canales formando un islote emergente por lo cual debido a la media-alta sinuosidad, pueden referirse como “anastomosadas”.

A nivel general, “braided” y “anastomosado” son ríos con canales – láminas de aguas múltiples en lazos o trenzas de variada sinuosidad; Rust (1972) establece para los primeros una sinuosidad superior a 1.3 y para los segundos mayor a 1.5. Ambos tipos de ríos quedan caracterizados por su alta capacidad de carga-sedimentación formando grandes llanuras aluviales y rellenos de cuencas. Son fenómenos debido al solape – coalescencia de barras o médanos aluvionales (llamados de braided o de canal), tanto marginales como interiores a la corriente ya sea longitudinal o transversal. Su funcionamiento equivale al de cualquier corriente sinuosa, es decir: erosión en un flanco y sedimentación en el opuesto de cada lazo o trenza.

Estas corrientes transportan fundamentalmente carga de fondo, siendo su relación anchura – profundidad mayor a 4. Las corrientes anastomosadas son efímeras, con marcada estacionalidad o avenidas excepcionales y la carga suele ser de granulometría media, arenas gruesas y finas, como suele encontrarse en este tramo de la Cuenca.

Las corrientes fluviales meandriformes son de cauce y valle único con índice de sinuosidad mayor de 1.5. El canal está encajado en su cauce y divaga sobre el mismo formando una gran llanura aluvial. En general corresponden a ríos con pendientes longitudinales escasas

41

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

y abundante carga en suspensión o mixta, por su carácter eminentemente erosivo, estos tramos deben clasificarse como erosivo sedimentarios.

La unidad geométrica en corrientes meandriformes es el meandro: curva completa sobre el canal compuesta por dos arcos (bends) sucesivos. Para el análisis de sus relaciones entre dinámica y geometría hay unos parámetros que asimilan el trazado del canal con funciones sinuosoidales: amplitud, longitud de onda, anchura, variación en la dirección, etc. Todos ellos permiten abordar diversos cálculos matemáticos en trabajos como los de: Allen (1970) y otros.

Un aspecto importante es el flujo helicoidal debido a la superposición del desplazamiento transversal y longitudinal de la corriente, dando lugar a efectos erosivo sedimentario: erosiona y carga sobre el lado externo de un arco, depositando el material sobre el lado interno del siguiente. Estas corrientes superpuestas pueden llegar a separarse creando una llamada “capa cizalla”.

7.4.1 Dinámica Fluvial La dinámica fluvial dictamina el paisaje de la zona de inundaciones del Río Grande, siendo su evolución en el tiempo una constante debido a la alta frecuencia de los eventos de inundación.

La dinámica fluvial no se encuentra supeditada a la zona aledaña al cauce, sino que rompe esa barrera incorporándose muy por adentro de la llanura aluvial del Río Grande. Éste hecho en particular es determinante a la hora de evaluar las características hidráulicas de la zona de inundación, puesto que establece la complejidad de tal labor y a su vez la cuantiosa información necesaria que sistemáticamente sea producida para tal efecto. La Tabla 7.4.1 describe la dinámica fluvial.

42

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 7.4.1 Caracterización de la dinámica fluvial y el paisaje de la Cuenca Baja del Río Grande Código

Nombre

Este

Coordenadas Norte Altitud

P-1

Puerto Pailas

522578

8044147 283

P-2

Alcantarilla Puerto Pailas

522826

8046042 283

P-3

Puerto Abandonado

523048

8045194 291

P-4

Zona desmontada Puerto Pailas

522963

8044557 280

P-5

Drenaje estancia Puerto Pailas

522875

8044725 282

P-6

Camino inundado Puerto Pailas

522966

8045280 285

P-7

Quinta Totai

520321

8048977 291

P-8

P-9

Punto Alto de Meandro Abandonado 521449 de Paleocauce Punto Bajo de Meandro Abandonado 521457 de Paleocauce

Descripción

Márgen

Muestra en Puerto Pailas Es una alcantarilla en las cercanías de Puerto Pailas de una quebrada que nace en Santa Cruz e influye en la inundación en la zona cercana a la orilla del Río Grande Es un puerto abandonado o destruido por la erosión e inundaciones en las cercanías de Puerto Pailas Muestra en la zona de desmonte de la hacienda en Puerto Pailas Una alcantarilla de fierro en la senda principal de acceso a una estancia cercana a Puerto Pailas Camino de 2 metros de ancho con evidencias de inundación en las cercanías de Puerto Pailas Zona Alta en la Quinta Totai

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Izquierda

8052028 290

Punto alto de un meandro de un paleocauce en San Izquierda Lorenzo

8051996 288

Punto bajo de un meandro de un paleocauce en San Izquierda Lorenzo Camino colmatado en la zona de San Lorenzo por donde ingresó el Izquierda desborde, sedimentando hasta 1 metro

P-10

Camino Colmatado San Lorenzo

522243

8052673 270

P-11

Zona de Influencia 522077 Desborde San Lorenzo

8052748 281

Sitio en San Lorenzo hasta donde llegó el desborde y Izquierda la colmatación

P-12

Estancia Madrecita

8108987 255

Zona no afectada inundaciones en estancia Madrecita

530057

43

por la Derecha

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

Nombre

Coordenadas Este Norte Altitud

P-13

Barrancas nuevo cauce 518049 Monte Alto

811825 2

228

P-14

Evolución fluvial Monte 523394 Alto

811355 9

251

P-15

Nuevo cauce 518588 Monte Alto

811825 5

257

P-16

Pahuichi Colmatado

517181

811739 3

219

P-17

Estancia Agropecuaria BRASIBOL

513536

811742 9

237

44

Descripción

Zona de la llanura de inundación en las cercanías de Monte Alto, en el nuevo cauce, formó dos barrancas de 1.5 m en el propio cauce y otro de 1 m a 50 de la orilla del cauce, también existen indicios de sedimentación de hasta 70 cm En las cercanías de Monte Alto existen indicios de inundación con evolución de nuevos cauces Corte de camino en las cercanías de Monte Alto por la evolución de un nuevo cauce en donde anteriormente habían únicamente campos de cultivo Pahuichi sedimentado hasta 1.2 m, con nivel de aguas máximas de 90 cm por encima del nivel de suelo actual. El material depositado es bastante plástico, con rodillos de hasta 1.5 cm. El paisaje es de bañado, el parajo bobo está colonizando la zona y la sedimentación es una constante regional. Estancia AGROPBRASIBOL, se evidencia la avulsión de la llanura de inundación, puesto que se testimonia que en el 2006 llegó a inundar dos ladrillos únicamente, el 2007 seis ladrillos y el 2008 trece ladrillos dejando alrededor de 30 cm de sedimento. Según testimonio, el Río ingresó tres veces durante la última crecida y durante la última descendió el nivel del agua porque rompió en un sitio de la planicie de inundación.

Márgen

Derecha

Derecha

Derecha

Derecha

Derecha

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

Nombre

Coordenadas Este Norte Altitud

Descripción

Bifurcación del ingreso de aguas de desborde del nuevo cauce con barrancas de 1.5 m hasta 2 m. Con presencia de palizadas, suelos no plásticos y colonización del parajo bobo. Un cauce en evolución en la llanura de inundación de 10 m de ancho y 1 m de altura de barranca, tiene una alcantarilla de 1 m. El material es poco plástico, más bien arenoso-limoso, y en la zona aledaña se cultiva trigo. Cañada que posee un puente de 12 m de ancho y con pilares de 2.5 m de alto, construido hace cuatro años. La cañada tiene 20 m de ancho y 3.5 m de profundidad. Comunidad Nuevo Amanecer

Márgen

P-18

Bifurcación Nuevo Cauce

517244

8113922 232

P-19

Alcantarilla Nuevo Cauce

521035

8112396 255

P-20

Cañada Desbordada

511123

8117437 259

506982

8117513 241

501762

8117589 249

Muestra Puerto Pacheco

8107272 251

Barranca en las inmediaciones de la comunidad Mercedes, constituida por material areno-limoso, y con vegetación de bañado que se desarrolla sobre de ella. La barranca tiene 2.5 m de altura y se encuentra la barranca a 1.5 km del cauce actual. En la ribera que tiene vegetación de Izquierda bañado existe mucha caña hueca de 4 m de altura y 2 cm de diámetro, muy densa de 30-50 plantas por metro cuadrado. En la ribera se puede reconocer la presencia de un particular residente de la llanura de inundación, éste es la termita o "Toruri" que construye su nido a una

P-21 P-22

P-23

Comunidad Nuevo Amanecer Puerto Pacheco

Barranca alejada del 508291 cauce Mercedes

45

Derecha

Derecha

Derecha

Derecha Derecha

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

Coordenadas Este Norte Altitud

Nombre

P-24

Barranca cercana cauce Mercedes

P-25

Colonia Niña

P-26

P-27

al

507477

8109078 250

502083

8129049 240

Estancia Carmelo

503380

8136089 234

Corredera

496567

8145306 240

La

46

Descripción

altura de 1 a 1.5 m. Barranca en las inmediaciones de la comunidad Mercedes, constituida por material areno-limoso, y con vegetación de bañado que se desarrolla sobre de ella. La barranca tiene 3-4 m de altura y el ancho del cauce actual aproximadamente es de 1 km. El nivel de crecida en la ribera expresado en la vegetación de la ribera alcanza 0.5-1 m por encima del nivel superior de la barranca. Se realizó la medición de dureza del suelo en todo el perfil de la barranca, constituida por tres tipos de materiales debido a los diferentes eventos o formación fluvial que sostuvo la región en algún período determinado. Colonia La Niña, no sufre inundaciones importantes. Estancia Carmelo, del Sr. Carmelo Centeno, está bajo la influencia de las inundaciones desde hace tres años, desarrollándose niveles de agua de 40 cm por encima del nivel del suelo y dejando sedimentos. En las cercanías de la estancia Burgos, el tramo del cauce pasa por un monte enterrado, la orilla está protegida por palizada constituida principalmente por parajo bobo. Las barrancas poseen alturas de 3-4 m y están compuestas de un material arenoso. La vegetación de la ribera es escasa y escasos 10-20 metros de la misma existe

Márgen

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Izquierda

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

P-28

P-29

P-30

Nombre

Coordenadas Este Norte Altitud

Árbol viejo 529747 San Miguel

Barranca con defensivos 526232 Puerto Céspedes

Barranca natural Puerto 526337 Céspedes

8090721 261

Descripción

Márgen

un cultivo de maíz, que en temporadas es incendiado con lo cual produce también la quema de la vegetación ribereña. En éste lugar el parajobobo posee un diámetro de 6 cm y una altura comprendida entre los 710 m. Es una zona de influencia de la inundación en la Derecha Comunidad San Miguel

8074444 276

En la comunidad Puerto Céspedes existe un riesgo de inundación que fue identificado por la comunidad y que fue considerado en su oportunidad por las autoridades para construir defensivos de madera en la ribera más vulnerable, su construcción fue realizada durante la gestión 2007 y el sistema Derecha de defensivo soportó la crecida del año 2008. En una de las riberas, la que soporta la corriente, se observa monte alto y totai, mientras que en la otra ribera, por las cualidades preferenciales a la sedimentación se observa parajobobo. Se realizó en este punto una caracterización de la barranca.

8074188 272

Es el sitio aguas arriba al final del defensivo ubicado en la comunidad de Puerto Céspedes, en el cuál Derecha también se realizó un muestreo in situ de las cualidades del material de la barranca.

47

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

Nombre

Coordenadas Este Norte Altitud

P-31

Canal de desborde 526250 Puerto Céspedes

8074452 -999

P-32

Defensivo Puerto Cosorio

519160

8105200 253

P-33

Rápida en el sector 495050 cercano a Burgos

8145800 227

P-34

Desborde de Cañada en el sector 496810 cercano a Burgos

8145150 226

P-35

Canalización en las inmediaciones 523630 de la hacienda La Cubanita

8065086 275

Elaboración propia

48

Descripción

Es el sitio ubicado en las cercanías de la comunidad de Puerto Céspedes, en el cuál existe un canal que presumiblemente sea de desborde de las aguas del Río Grande, con un caudal moderado porque existe vegetación en el perímetro del canal, y un ancho de 10 m y una altura de barranca de 1 a 1.5 m. Es el sitio ubicado en las cercanías de la comunidad de Puerto Cosorio, en el cuál existe un defensivo en construcción para contener el desborde de las aguas del Río Grande. Es el sitio ubicado en las cercanías de la comunidad de Puerto Céspedes, en el cuál existe un canal que presumiblemente sea de desborde de las aguas del Río Grande, con un caudal moderado porque existe vegetación en el perímetro del canal, y un ancho de 10 m y una altura de barranca de 1 a 1.5 m. Es una cañada que se activo sustancialmente con la crecida del año 2008, constituyéndose en un canal de un ancho de hasta 150 metros. Es el sitio ubicado en las cercanías de la hacienda La Cubanita, en el cuál existe un canal que fue construido durante el año 2007, para desviar las aguas de desborde del Río Grande hacia sectores que no provoquen impactos sobre la hacienda La Cubanita.

Márgen

Derecha

Derecha

Derecha

Izquierda

Derecha

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

De las anteriores descripciones se destaca lo siguiente: •

La dinámica fluvial sobre la llanura de inundación es de gran presencia, alcanzando un área de influencia mayor a 20 km más allá de la ribera del cauce del Río Grande, y evidenciada por la alta sedimentación e importantes niveles de agua alcanzados sobre la llanura de inundación.

•

La dinámica fluvial no está necesariamente vinculada a la red de drenaje actual, puesto que sobre los propios campos de cultivo que tengan las características adecuadas, puede evolucionar una red de cauces sobre la llanura que no fue prevista anteriormente.

•

La falta de vegetación en la zona ribereña y sobre la llanura de inundación es tan evidente, que hasta en una longitud mayor a 20 km más allá de la ribera se encuentran vestigios de sedimentación.

•

La zona es un complejo sistema fluvial que se encuentra en constante evolución fluviomorfológica, con grandes incidencias sobre el terreno y paisaje que se encuentran presentes en un momento determinado.

•

Las diferentes obras construidas en la zona poseen diversos efectos sobre las inundaciones en la zona; sin embargo las mismas no se encuentran desarrolladas bajo un plan de acción determinado.

A continuación se presentan las fotografías (Figuras 7.4.1 – 7.4.13) que ilustran la dinámica fluvial y el paisaje en la Cuenca Baja del Río Grande:

49

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.1 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Puerto Pailas (Elaboración Propia)

50

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.7.4.2 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de San Lorenzo (Elaboración Propia)

51

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Figura 7.4.3 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de la Estancia La Cubanita (Elaboración Propia)

52

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.4 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Puerto Céspedes (Elaboración Propia)

53

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.5 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de San Miguel (Elaboración Propia)

54

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.7.4.6 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Cosorio (Elaboración Propia)

55

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.7.4.7 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Mercedes (Elaboración Propia)

56

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.8 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Puerto Pacheco (Elaboración Propia)

57

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.9 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Monte Alto (Elaboración Propia)

58

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.10 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de 02 de Agosto (Elaboración Propia)

59

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.11 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de la Cañada entre Nuevo Amanecer y 02 de Agosto (Elaboración Propia)

60

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.12 Paisajes y procesos fluviales en la zona de las estancias La Niña y Carmelo (Elaboración Propia)

61

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.4.13 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de la Estancia Burgos (Elaboración Propia)

62

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Figura 7.4.14 Paisajes y Procesos Fluviales en la Zona de Rápidas y Desbordes de las inmediaciones de Burgos (Elaboración Propia)

63

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

7.4.2 Red Vial y la Evolución Fluviomorfológica La red vial permite la conexión de dos o más comunidades, permitiendo el tránsito de vehículos entre las mismas. Sin embargo, en ciertas ocasiones, y en particular en zonas de llanura, se convierten en un obstáculo (podríamos decir una especie de dique) que ocasiona el represamiento de agua en la zona de escurrimiento y/o anegamiento que afecta, ó también se convierte en una ruta preferencial de conducción de agua, debido a que por lo general presenta rugosidades menores que en las zonas aledañas del terreno natural.

Fig. 7.4.14 Red vial de la Zona de Inundación de la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

En el caso particular del Río Grande se pueden observar en particular ambos comportamientos. En éste apartado del documento se hará énfasis en el comportamiento de ruta preferencial de conducción de agua.

64

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

La red vial de la Cuenca Baja del Río Grande (obtenidas de DIORTECU-PLUS), correspondiente a épocas recientes y también anteriores a la formación de los desbordes, se presenta a continuación.

En la anterior imagen se observa que la red vial en los sectores actuales de desborde se encuentra más desarrollada (es decir contiene una mayor densidad de vías); y además la mayoría de las rutas siguen la forma de la zona de la trayectoria de la inundación; sin embargo, la anterior figura no representa la infinidad de sendas que existen en las propiedades agropecuarias. Éstas características permiten formular un componente del comportamiento hidráulico de la zona anegada.

La formulación es posible a partir del concepto de ruta preferencial de conducción de agua, y analizando el comportamiento hidráulico de la red vial integrada en un ambiente de baja rugosidad, continuo y extenso. Entonces podemos repasar las ideas sobre dos aspectos:

1) Cualidad hidráulica aportada por el terreno, 2) Cualidad hidráulica de la red vial. 1. El territorio posee un gradiente general de elevación del terreno con dirección SurNorte, por tanto la conducción de agua es posible en tal dirección; también la irregularidad del terreno conforma zonas bajas limitadas entre sobreelevaciones del terreno que permiten la contención, almacenamiento y conducción del agua. En tal sentido, la orientación de las rutas permite establecer dos tipos de funciones hidráulicas que cumplirían dentro de la zona de bañados; por un lado las rutas que contengan una dirección predominante Sur-Norte permitirían una conducción del agua hacia zonas ubicadas aguas abajo, es decir permitiría la continuidad del flujo, mientras que las rutas que poseen una dirección predominante transversal a las anteriores, permitirían concentrar ó dispersar la masa de agua en una zona baja.

2. La cualidad hidráulica de la red vial está supeditada al régimen hidrológico y la técnica constructiva. Con respecto al régimen hidrológico se puede decir que mientras los niveles alcanzados por la zona de inundación varían, existe una activación de las rutas como vías de conducción y comienza a funcionar a modo de canal; por lo que a medida que aumenta el nivel del agua, aumenta el caudal que conduce. Respecto de su aspecto constructivo, nos encontramos ante dos tipos de rutas, una que está compuesta por un terraplén (de tierra en su totalidad) sobreelevado respecto del terreno circundante y otro por una ruta que procedería de una simple limpieza del terreno, quitando los obstáculos (maleza, árboles, etc) y profundizando una sección de paso para permitir el tránsito.

65

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Lo anteriormente descrito se encuentra representado en las Figuras 7.4.15 y 7.4.16

Fig. 7.4.15 Esquema funcionamiento hidráulico de la red vial como elemento de conducción de agua

(Elaboración Propia)

Fig. 7.4.16 Tipologías de rutas de la red vial según su funcionamiento hidráulico (Elaboración Propia)

Las anteriores descripciones y esquemas formulados permiten definir la influencia de la red vial en el funcionamiento hidráulico de la zona de anegamiento.

Debido a que la red vial posee una gran densidad en la zona, puede caracterizarse mediante dos tipos de rutas, las conductivas y las convergentes/divergentes en la zona de inundación. Éstos elementos de la red vial representan la red de drenaje, porque confieren dos facultades muy importantes al comportamiento hidráulico de la zona: la primera, relacionada con las rutas conductivas, tiene la función de distribuir el sedimento en la Cuenca Baja a través de la conducción de agua y sedimentos hacia aguas abajo; y la segunda, relacionada con las rutas convergentes/divergentes, potencia el impacto de la inundación, haciendo mayor su profundidad o en todo caso el área de afectación.

66

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Un ejemplo de la influencia que poseen la red vial sobre la evolución fluviomorfológica del Río Grande se observa en la Figura 7.4.17

Fig. 7.4.17 Influencia de la Red Vial en la Evolución Fluviomorfológica del Cauce del Río Grande en las inmediaciones de Puerto Pacheco (Elaboración Propia)

En la imagen se observa que en el año 1988 existía un camino que tenía acceso al Río Grande (trazo en negro), tal camino iba desde las nacientes de una cañada llamada “Río Viejo” (señor Víctor Peralta, pontonero de Puerto Pacheco) hasta la comunidad Carmen, en el año 1992 el Río desbordó desde las nacientes de la cañada y cambio de cauce adoptando para un tramo para su nuevo cauce parte del trayecto que poseía el camino mencionado anteriormente. Entonces, la influencia que posee la red vial adquiere una gran importancia sobre la evolución fluviomorfológica, porque inclusive puede ocasionar un cambio de cauce del Río Grande con los consecuentes impactos que ocasionaría tal fenómeno.

(La Figura 7.4.18 da la cualidad e influencia de la red vial sobre la

Fluviomorfología).

67

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

a) Palizada en el camino cercano al Río Grande en las

b) Camino que conduce aguas de desborde en la zona

inmediaciones de Puerto Pailas

de San Miguel

c)

Camino alteado en la zona de la comunidad

d) Zona baja del camino alteado en la zona de la comunidad Mercedes que conduce agua de

d) Mercedes

desbordes

e) Zona de ingreso de aguas por un camino de acceso al cauce en la zona de San Lorenzo f) Sedimentación en el camino de San Lorenzo

Fig. 7.4.18 Fotografías de Caminos que influyen en el Desarrollo de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

68

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

7.4.3 Cañadas, Riachos y Paleocauces El Río Grande se encuentra emplazado sobre un mega-abanico aluvial que contiene diversos elementos fluviales como ser: cañadas, riachos y paleocauces, que de acuerdo a la magnitud de la crecida del Río pueden captar aguas de los desbordes, involucrando en diversas ocasiones la evolución de la cabecera de la cañada, riacho o paleocauce por erosión regresiva hasta inclusive la conexión de tal elemento fluvial con el Río Grande. Ésta situación establece un riesgo potencial para el cambio de curso del Río Grande.

Fig. 7.4.19 Imágenes Satelitales de la Evolución de Cañadas, Riachos y Paleocauces que influyen en el desarrollo de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

En la anterior figura se observa como una cabecera de cañada, riacho o paleocauce se conectó por un periodo de tiempo determinado con el Río Grande, a través de los desbordes del mismo, en las cercanías del Rancho San Luis. La conexión no fue tal que provocó el cambio de curso, pero es una evidencia de la vulnerabilidad que se tiene en éste sentido.

Otro ejemplo es, el que se mencionó en el anterior acápite de este informe (Pag. 63), cuando el año 1992 la cabecera de la cañada “Río Viejo” se acercó a la ribera del Río Grande por la acción de la erosión regresiva, ocasionando la conexión con el Río Grande y

69

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

motivando el cambio de cauce del Río. Actualmente el Río continúa escurriendo por el trayecto generado en el año 1992.

7.4.4 Deforestación y divagación del cauce

En éste estudio no fue considerado el análisis de la deforestación; sin embargo debido a la incidencia

que

posee

en

la

evolución

fluviomorfológica

se

describen

algunas

consideraciones al respecto.

En el estudio de “Amenaza y vulnerabilidad por cambio de cauce e inundación en la Cuenca Baja del Río Grande” (Wachholtz, 2001), se menciona: “Otra resultante notable del análisis, es el aumento de la superficie del cauce del Río por casi 8,000 hectáreas a costa de la perdida de tierras agrícolas u otras en este periodo de 6 años.

El aumento se detecta particularmente en el margen derecho del Río”, ésta mención que hace el estudio está muy vinculada al proceso de avulsión del lecho del Río por la influencia de la deforestación. La deforestación influye en el debilitamiento de las barrancas, por la menor disposición de vegetación ribereña transportada por el Río, como así también en la menor rugosidad que existiría en la llanura de inundación, y consecuentemente el agua ingresa con mayor facilidad a las zonas afectadas por inundación e inclusive con velocidades tan altas que terminan creando cauces sobre la misma.

En la siguiente imagen (Figura 7.4.19) se observa el cambio de uso del suelo en la zona ribereña cercana a Cosorio, en donde se desarrolló un evento de inundación importante en el año 2008. La imagen muestra en color rojizo el cambio de uso del suelo incrementado en un periodo de 5 años en la zona, principalmente con la deforestación de nuevas áreas de cultivo, cercanos y/o inmediatos a la ribera del Río.

70

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.7.4.20 Influencia de la Deforestación en el Desarrollo de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande (Extraído del mapa de Cambio de Uso de Suelo, Wachholtz 2001)

7.5 Morfodinámica y Morfogénesis del Rio Grande – Evolución de Meandros Las llanuras aluviales que forma el Río Grande en varios tramos de su curso forman una banda irregular a ambos lados del canal, siguiendo la dirección del valle y deben su origen a tres procesos asociados que son el retroceso del escarpe de la orilla, acreción en barras marginales y enlace–coalescencia para los sucesivos cuerpos acrecionales.

La acreción está asociada a retroceso del escarpe: cada arco erosiona y hace una acción de zapa en su margen externa; lleva el material y lo deposita en la margen interna del arco sucesivo inmediato. Esto provoca el crecimiento de barras semilunares o “piont bars” hacia la zona externa, lo cual marca en la orilla interna una serie de surcos–crestas (Scroll) sucesivos.

El continuo crecimiento de las barras y retroceso del escarpe, ocasiona desplazamiento de cada arco, según diversas modalidades como de traslación, extensión, rotación o mezcla de todas ellas.

71

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

La coalescencia entre barras semilunares que produce el relleno en la llanura por desplazamiento continúo de los distintos arcos, está más o menos condicionada por causas climáticas. A este proceso sistemático, deben unírsele los derivados del estrangulamiento o cortes y acortamientos donde el Río recupera su antiguo trazado entre dos crestas; en ambos casos dan lugar a meandros abandonados que actúan como lagunas semicirculares efímeras (oxbow lakes) en los sucesivos desbordamientos hasta quedar rellenos por material fino.

Los canales excepcionales con desbordamientos que inundan toda la llanura y originan flujos secundarios, hacen recrecer las márgenes del canal formando los diques naturales (albardones). Aunque estos pueden ser posteriormente fijados por la vegetación, otras crecidas de menor caudal pueden ocasionar su rotura, inundando las márgenes mediante conos de desbordamiento o derrame. En ambos casos, una vez que descargan el material más grueso cerca del canal, las aguas se reparten por la llanura formando encharcamientos con baja velocidad de flujo, lo que provoca decantación de finos sobre la llanura inundable. El conjunto sedimentario está formado por materiales según su granulometría y génesis: grueso en la carga de fondo (lag), medio en los diques naturales de las márgenes y conos de derrame, fino procedente de desbordamientos, inundaciones en la llanura y relleno de canales y por último granulometrías variadas para las barras semilunares. En el plano Geomorfológico de la Cuenca Baja del Río Grande (ERG-gfc-001), puede observarse el emplazamiento de unidades geomorfologicas entre las que se distingue especialmernte el Abanico Aluvial y la Terraza Aluvial (Qt).

En ambas márgenes del curso del Río actual se observa un sistema de aterrazamiento que se caracteriza por cierto grado de complejidad morfogénetica, su evolución responde a una secuencia de cambios que están controlados por diversos factores de tipo tectónico o cambio de base del colector principal que es difícil esquematizar en cursos de río de esta naturaleza.

La formación de cada terraza individual, ya sea de carácter erosivo, aluvial o mixto, en principio se explica mediante una secuencia sencilla de dos etapas básicas:

a) Durante la primera hay un ensanchamiento lateral del cauce, ya sea por excavación o excavación y aluvionamiento formando una llanura erosiva o aluvial. b) En la siguiente etapa el río concentra su acción erosiva vertical dejando colgada la llanura primitiva.

72

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

En el caso del Río Grande, resulta difícil establecer que procesos concretos dan lugar a los escalones de los aterrazamientos, al ir quedando colgadas sucesivas terrazas individuales que en su momento, constituyeron el dominio del cauce principal.

La estructuración del Río en tramos, considera una dinámica diferencial regulada por gradiente energética según el curso fluvial. La tendencia del Río es excavar su cauce para homogenizar dicha energía y al ser un fenómeno progresivo, su nivel energético estará en función del estado de evolución morfológica del Río.

Si suponemos que el Río se desplaza sin interferencias tectónicas o litológicas que le obliguen a rellenar cuencas intermedias o sobre excavaciones rápidas, para formar escalones, su ajuste dinámico introduce una acción remontante que a partir del nivel de base progresa hacia la cabecera nivelando el perfil. De este modo puede observarse en el tramo estudiado sectores dinámicos que se pueden clasificar como inferior, medios y superiores.

El tramo inferior esta próximo al nivel energético de posición y salvo modificaciones externas, predomina la sedimentación y relleno. El tramo intermedio, ocupa un nivel transitorio, por sus implicaciones en la potencia y según los caudales aparecerán acciones de excavación, transporte y sedimentación. Finalmente en el tramo superior hay exceso energético de posición y cualquiera sea el estado evolutivo para el nivel de base o caudal, predomina principalmente excavación y transporte sobre la sedimentación.

7.5.1 Procesos Fluviales Los procesos fluviales dan origen a la conformación en planta y en elevación del cauce, y están altamente influenciados por la actividad antrópica que se desarrolla en las inmediaciones del cauce.

Los principales procesos fluviales reconocidos en la Cuenca Baja del Río Grande corresponden con la avulsión del lecho del río y la evolución del delta. Tales procesos están relacionados directamente con el efecto inmediato que son los desbordes y los impactos que provocan las inundaciones ocasionadas por los mismos.

Estos procesos generan una inestabilidad del cauce como se detalla a continuación.

73

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Los cauces son canales en régimen lento (subcrítico) en fondo móvil. El control hidráulico del flujo de agua tiene lugar, como en todo régimen subcrítico, aguas abajo; por ello, las condiciones en el desagüe determinan el flujo en cada canal. Esto significa que el caudal que circula y la velocidad con que circula el agua en cada canal están determinados sobretodo por el nivel de agua en la zona de desagüe.

El transporte sólido del Río Grande es muy cuantioso. El transporte en suspensión se estima como dominante frente al transporte de fondo, de material menos fino (Vanoni, 1977). Aunque no se sabe con exactitud, el primero puede suponer alrededor de un 90% del total, frente a un 10% de fondo.

Si el nivel de desagüe H es alto, la velocidad es baja y con ello es mayor el riesgo de sedimentación de esta gran cantidad de material en el canal. Un nivel alto lo producen circunstancias como el desagüe a una depresión sin salida para el agua. En realidad el agua siempre encuentra una salida, superficial o subterránea, a costa de subir de nivel, pero sería más bien al sedimento (fino) al que hay que asegurarle una salida para que no quede “atrapado” (sedimentado). Con ello se quiere decir, por tanto, que el cauce debe desaguar a una depresión o bien que debe ser largo para dar continuidad al transporte de agua y sedimento.

La sedimentación en el canal o en la región de desagüe hace ascender las cotas de fondo, local o generalmente, y con ello cambia el nivel de desagüe, en el sentido de un aumento de nivel a igualdad de caudal, ya que el fondo ha subido. En ocasiones se han descrito sedimentaciones generales de amplias zonas y de extensos segmentos de Río y en otras ocasiones cúmulos localizados al final del cauce como ser el delta, a manera de un obstáculo al desagüe. En todos los casos esto acentúa la tendencia a la sedimentación en el cauce porque disminuye más la velocidad y por tanto se “realimenta” el proceso. Hay otro razonamiento de estabilidad que confirma la inestabilidad intrínseca de un sistema de desbordes y trae consigo otras consecuencias. Se trata de la analogía de la balanza de Lane (Figura 7.5.1) que se puede expresar como Qs * D 3/2 ↔ Q 3/2 * i2 Donde Qs es el caudal sólido de fondo (aunque es pequeño, éste y el caudal en suspensión de material menos fino son los que determinan la colmatación de los cauces). Q el caudal líquido. D el tamaño del sedimento. i la pendiente.

74

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Según esta expresión, si suponemos la división de los caudales líquido y sólido por mitades, tal división conduce a la sedimentación del cauce, porque: (Qs /2) * D 3/2 ↔ (Q/2) 3/2 * i2 Es igual a 1.41 * Qs * D 3/2 ↔ Q 3/2 * i2 Lo cual quiere decir que el equilibrio propio de cada cauce “mitad” es equivalente al de un cauce con mayor transporte sólido. (Vide, 2002).

Fig. 7.5.1 Balanza de Lane (extractado de J.P. Vide, 2002)

La consecuencia de este análisis es que el ritmo de colmatación y desbordamiento del cauce del Río Grande se aceleraría si los procesos fluviales no son tenidos en cuenta a la hora de realizar acciones en el propio cauce.

La división en dos efluentes “distributarios” de una corriente cargada de tanto sedimento promueve la sedimentación (la división en muchas partes a modo de estrella la propiciaría más). Por lo tanto, se deduce que el sistema fluvial actual, consistente en procesos fluviales que dividen el agua en diversos efluentes “distributarios” es inestable si no se desarrollan acciones en torno al “manejo” de tal fenómeno.

Concluimos que el cauce del Río Grande con su fluviomorfología que está condicionada por el delta y los desbordes, en un medio totalmente aluvial es intrínsecamente inestable. La

75

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

sedimentación en uno de los cauces originados por los procesos fluviales del delta y los desbordes reduce su velocidad (por causa de un más alto nivel de desagüe) y esto “realimenta” la sedimentación en el mismo canal, en un proceso que no tiene vuelta atrás.

A su vez, se debe considerar que los efectos de éstos procesos fluviales son potenciados por la influencia de las actividades antrópicas como son: la deforestación de la zona ribereña para el desarrollo de la agricultura principalmente y ganadería, la red vial que se aproxima al cauce y las canalizaciones que se realizan sobre el cauce.

A su vez los procesos fluviales generan una alta variación en la configuración de la red de drenaje o sistema fluvial, por lo que las evaluaciones deben ser planificadas en torno a un monitoreo sistemático.

7.5.1.1 Características del Terreno del Cauce del Río Grande El cauce del Río Grande en la cuenca se encuentra en una llanura aluvial extensa que está conformada principalmente por material areno-limoso, con lagunas lentes de arcilla en algunos sectores. El cauce posee en la zona ribereña diferentes estructuras y elementos, con taludes que son principalmente verticales y con vegetación que generalmente corresponde al parajo bobo.

La vegetación ribereña es escasa por la alta tasa de deforestación a la que se ve sometida, y éste hecho en particular genera que las riberas se vean desprotegidas porque la vegetación en ciertos tramos del cauce es casi nula, y es por ello que las barrancas no se ven protegidas por la palizada que transporta y deposita el río.

A continuación se presentan algunas fotografías que muestran las cualidades del terreno y unas tablas que exponen un muestro realizado en el mismo.

76

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Barranca

abandonada,

con

parajo

bobo

Barranca limpia con estratos verticales crecimiento

Barranca protegida con palizada

Palizada heterogenea

Fig. 7.5.1.1 Características del Terreno que Conforma la Barranca del Cauce del Río Grande

77

en

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 7.5.1.1 Datos del muestreo in situ de los materiales que constituyen las barrancas del cauce del Río Grande (Elaboración Propia) Código

Muestra

Penetración Dureza Rodillo (mm)

2

(kg/cm ) (mm)

M-1

Puerto Pailas

5

0.5

3

M-2

Zona Desmontada (Puerto Pailas)

2

0.2

8

M-3

Zona Desmontada (Puerto Pailas)

4

0.4

-

Margen

Descripción

Coordenadas Este

Norte Altitud

Muestra superficial con humedad y lata presencia de materia orgánica, extraída del talud de 80° a 90° representativo de la zona, constituido por Izquierda material arcilloso de un 522578 8044147 283 color verduzco oscuro, con alta presencia de humedad por la precipitación del día anterior. No existen desmoronamientos continuos en el tiempo. Muestra superficial húmeda, la zona está desmontada y tiene pastizales para ganadería. La barranca es de 2.5 a 3 m con presencia de palizada. Derecha 522578 8044147 283 El talud de la barranca es de 70° a 80° y el material del lugar es poco plástico constituido en su generalidad por arenaarcillosa de color rojizo. Muestra superficial seca, la zona está desmontada y tiene pastizales para ganadería. La barranca es de 2.5 a 3 m con presencia de palizada. Derecha El talud de la barranca 522578 8044147 283 es de 70° a 80° y el material del lugar es poco plástico constituido en su generalidad por arenaarcillosa de color rojoblanquecino.

78

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

Muestra

M-4 Puerto Pacheco

M-5

Barranca Mercedes (Estrato 1)Superficial Húmeda

Barranca Mercedes M-6 (Estrato 1)Superficial Seca

Penetración Dureza Rodillo (mm)

2

2

(kg/cm ) (mm)

0.2

7

6.5

0.7

-

17

4

-

M-7

Barranca Mercedes (Estrato 2)

6

0.6

-

M-8

Barranca Mercedes (Estrato 3)

0.5

0.05

-

Margen

Descripción

Coordenadas

Este Norte Altitud Muestra superficial, el paisaje está dominado por cultivos de soja y frejol, con casi inexistente vegetación natural de la ribera, básicamente constituida por parajo Derecha bobo. La barranca es de 501762 8117589 249 2.5 a 3 m. El talud de la barranca es de 45° a 60° y el material del lugar es poco plástico constituido en su generalidad por arenalimosa. Muestra superficial húmeda, la zona está desmontada a Izquierda continuación de una pequeña zona de vegetación natural ribereña. La barranca es de 2.5 a 3 m con presencia de nuevos Izquierda brotes de parajo bobo en la primera plataforma de la barranca en evolución. El talud de la barranca Izquierda es de 80° a 90° y el material del lugar es plástico en la parte superficial y arenosos en la parte inferior del 507477 8109078 250 pie del talud, constituido en su generalidad por arenalimosa. Se identificaron tres estratos, el primero superficial de 90 cm de espesor Izquierda poseía un material areno-limoso, el segundo estrato de 50 cm de espesor poseía un material más arenoarcilloso con evidente plasticidad y el tercer estrato de 1.5 m o más de espesor al pie del talud constituido por un material arenoso.

79

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Código

M-9

Muestra

Penetración Dureza Rodillo (mm)

Puerto Céspedes (Defensivo)

2

(kg/cm ) (mm)

8

Puerto Céspedes (Barranca M-10 Natural-Estrato 1 Superficial)

1

13

17

2

11

Puerto Céspedes M-11 (Barranca NaturalEstrato2)

6

0.6

-

Puerto Céspedes M-12 (Barranca NaturalEstrato3)

10

1.4

-

Margen

Descripción

Coordenadas Este

Norte Altitud

Muestra superficial húmeda, el paisaje está dominado por zonas de cultivo y de viviendas, cierto vestigio de vegetación natural de la ribera pero muy escasa, básicamente constituida por parajo bobo, monte alto y totai (palmera). La Derecha barranca está protegida 526232 8074444 276 por defensivos hechos a base de troncos y un terraplén que alcanza los 1.5 a 2 m. El talud de la barranca es de 30° a 45° y el material del lugar es poco plástico constituido en su generalidad por limoarcilloso. Muestra superficial, el paisaje está dominado por monte alto en una Derecha orilla del río y parajo bobo en la otra orilla. Es evidente la presencia de cultivos a escasos metros de la orilla. La barranca está posee un Derecha talud de 70° a 90° con un diseño escalonado y el material del lugar es moderadamente plástico constituido en su generalidad por limo-arcilloso. Se 526337 8074188 272 identificaron tres estratos, el primero superficial de 50 cm de espesor constituido por un material arcilloso contenido Derecha con orgánico, el segundo estrato de 30 cm de espesor caracterizado con un material limoarcilloso y el tercer estrato de 2.2 m o más de espesor constituido por un material arcilloso.

80

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

En la Tabla 7.5.1.1 se presenta un muestreo del terreno de las barrancas en diversos sectores a lo largo del Río Grande. Se observa que el material de la barranca es principalmente areno-limoso y con una dureza del suelo que se encuentra entre los 0.05 y 4 kg/cm2, cuando la muestras es poco y moderadamente plástica, respectivamente e incrementa su dureza cuando se encuentra seca, en una proporción de 100 hasta 600 %.

Éste hecho manifiesta la importancia del agua en la evolución fluviomorfológica, puesto que naturalmente el contacto con el agua debilita sustancialmente la barranca, provocando de esta manera su desmoronamiento. También se observa que el cauce en posee sectores en los cuales la evolución fluviomorfológica puede ser más rápida por la presencia de barrancas débiles en su estructura, como es el caso de las barrancas aguas abajo de la Comunidad Mercedes. La dureza del terreno en el talud de la barranca se encuentra entre 0.005 y 0.2 kg/cm2, los más bajos valores obtenidos.

Ésta consideración en conjunción de la fuerte evolución fluviomorfológica de la zona hace que sea bastante vulnerable a desbordes y posibles cambios de cauce.

A continuación se presentan las fotografías de los sitios de muestreo y el mapa de ubicación de los mismos (Tabla y Figura 5.7.1.2). Tabla 7.5.1.2 Muestreos in situ de los materiales que constituyen las barrancas del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Zona Puerto Pailas Barranca muestreada

Material plástico de la barranca

81

Prueba de rodillos de suelo

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Zona Desmontada de Puerto Pailas Barranca muestreada

Barranca muestreada aledaña a la estancia desmontada

Prueba de rodillos de suelo

Material no plástico

Barranca muestreada y panorámica de la zona muestreada

Puerto Pacheco Material de la barranca

Mercedes Talud de la barranca

Estratificación muestreada

de

la

barranca

Puerto Céspedes (Barranca con defensivos) Defensivos de la barranca Ensayo de dureza del suelo con muestreada Soil Hardness Tester

82

Panorámica de la zona muestreada

Prueba de rodillos de suelo

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Puerto Céspedes (Barranca natural) Talud en terrazas Barranca natural muestreada muestreada

de

la

barranca

Prueba de rodillos de suelo

Fig.7.5.1.2 Mapa de Sitios de Muestreo de las Barrancas del Cauce del Rio Grande

7.5.2 Estimaciones Cuantitativas de la Fluviomorfología del Río Grande Para la determinación de algunos parámetros fluviomorfológicos del cauce del Río Grande, se ha divido el área de estudio en seis zonas en la cuales se evaluaron los siguientes parámetros:

83

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

•

Sinuosidad del lecho del Río

•

Área en planta del cauce

•

Erosión lateral

•

Ancho y área efectiva de conducción

Estos parámetros se evaluaron debido a que en torno a la dinámica fluviomorfológica son los que describen mejor los procesos que se suscitan en el Río Grande.

Para el análisis fluviomorfológico se emplearon las imágenes satelitales LANDSAT 5 de los años 2000, 2001, 2004, 2007 y 2008.

7.5.2.1 Zonas de estudio de las características fluviomorfológicas del Río Grande

Definidas las seis zonas de evaluación fluviomorfológica y para los mismos efectos se ha realizado el trazado de un Cauce Referencial que considera su trayecto realizando trazos rectos en tramos del cauce. En la Tabla 7.5.2.1 se presentan las coordenadas de los puntos que definen la trayectoria del cauce y en la Figura 7.5.2.1 el mapa de las seis zonas y el Cauce Referencial TABLA 7.5.2.1 Coordenadas de los puntos del Cauce Referencial del Río Grande (Elaboración Propia)

Nombre PT-01 PT-02 PT-03 PT-04 PT-05 PT-06 PT-07 PT-08

Coordenadas Este

Norte

520239.9 526002.3 523317.7 528247.1 528092.1 501076.5 501757.3 500530.1

8004309.6 8038078.0 8068416.0 8079701.1 8098296.9 8112973.1 8119102.7 8131004.1

84

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.1 Regiones de evaluación fluviomorfológica y Cauce Referencial del Río Grande (Elaboración Propia)

7.5.2.2 Sinuosidad del Cauce

La sinuosidad del cauce nos permite observar el nivel de energía, que posee un cauce en un tramo determinado. Es la relación que existe entre la longitud real del cauce y la longitud del Cauce Referencial. La sinuosidad depende principalmente de la pendiente y del material del cual está conformado el lecho y las barrancas del Río. Se presenta en la Tabla y Figura 7.5.2.2 el valor de la sinuosidad anual del cauce del Río Grande, obtenida para el periodo de análisis TABLA 7.5.2.2 Sinuosidad del cauce del Río Grande (Elaboración Propia) Descripción Región I Región II Región III Región IV Región V Región VI

Sinuosidad del Río Anual 2000 2001 2004 2007 2008 1.31 1.15 1.23 1.22 1.18 1.26 1.34 1.14 1.35 1.25 1.22 1.15 1.12 1.21 1.14 1.46 1.52 1.56 1.72 1.54 1.16 1.28 1.17 1.00 0.99 1.41 1.45 1.39 1.45 1.39

85

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.2 Variación interanual de la sinuosidad del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que la mayor sinuosidad es de la Región V mientras que en la Región IV es menor, a su vez que la sinuosidad de la Región IV tiene una leve tendencia a incrementarse mientras que la sinuosidad de la Región V a reducirse.

Desde el punto de vista fluviomorfológico estas regiones son las más importantes, porque se evidencia un cambio en la energía disponible en el sistema, siendo en la Región V cada vez menor, principalmente debido a la avulsión del lecho provocada por su cercanía al delta continental del Río Grande.

7.5.2.3 Área en Planta del Cauce

El área en planta del cauce permite evaluar el avance del frente de arena del cauce, y estimar cuál es zona en la cual se desarrolla un ritmo de avulsión del lecho crítico. El área del cauce fue delimitado entre las márgenes del cauce observadas en las imágenes satelitales. A continuación se presentan los valores del área del cauce para las regiones de estudio (Tabla y Figura 7.5.2.3) TABLA 7.5.2.3 Área del cauce del Río Grande (Elaboración Propia) Descripción Región I Región II Región III Región IV Región V Región VI

Área Cauce Anual (km2) 2000 2001 2004 2007 2008 27.24 28.87 26.62 27.41 27.28 26.04 30.01 31.82 32.43 37.58 21.71 23.91 21.25 23.35 26.40 19.67 23.86 25.14 25.75 34.15 22.17 25.59 18.55 23.49 18.05 14.28 16.71 18.67 14.38 17.34 131.11 148.95 142.05 146.82 160.80

86

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.3 Variación interanual del área del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que la Región II y la Región IV poseen una tendencia al incremento del área del cauce, se observa que en la Región II la tendencia es más evidente durante el último periodo, por lo cual se puede estimar que la influencia de la construcción del nuevo puente puede estar haciéndose notar en la zona, sin embargo, debe continuarse evaluando este hecho porque presumiblemente tenga más influencia sobre los desbordes que se suscitan en Pailón.

En el caso de la Región IV, ésta tendencia de incremento del área del cauce confirma la avulsión del lecho por su cercanía a la zona del delta continental.

7.5.2.4 Erosión lateral La evaluación de la erosión lateral tiene dos finalidades, primeramente determinar las pérdidas de tierra, que muy probablemente en su mayoría estén dedicadas a la actividad agropecuaria, por la fuerte actividad antrópica evidenciada en la zona y además para confirmar patrones de avulsión en la zona de estudio.

La erosión lateral fue determinada por la diferencia de las áreas de cauce entre dos periodos contiguos. A continuación se presenta el valor de la erosión lateral en la Tabla 7.5.2.4 y en la Figura 7.5.2.4 la variación interanual de la erosión lateral

87

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 7.5.2.4 Erosión lateral del cauce del Río Grande (Elaboración Propia) Erosión Lateral (km2) Descripción 20002001200420072001 2004 2007 2008 Región I 2.86 1.76 3.00 1.54 Región II 5.37 6.06 5.72 5.45 Región III 3.28 4.33 7.66 3.57 Región IV 6.48 7.28 7.87 9.52 Región V 5.30 3.89 8.93 2.74 Región VI 5.24 8.55 5.28 5.91 28.54 31.86 38.46 28.73

Fig. 7.5.2.4 Variación interanual de la erosión lateral del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que únicamente la Región IV posee una tendencia de incremento de la erosión lateral, lo cual confirma el incremento del área del cauce y además la tendencia de avulsión a la cual se encuentra sometida.

7.5.2.5 Ancho y área efectiva de conducción

El ancho y área efectiva de conducción, son variables que se analizaron de las secciones transversales relevadas durante el año 2008. Se evaluaron estas características porque permiten apreciar la pérdida de capacidad de conducción, y en el caso particular del Río Grande, apreciarlo en función al ancho del cauce. Se presentan los gráficos que representan la variación del área de conducción y ancho del cauce a lo largo del trayecto del Río Grande (Figura 7.5.2.5)

88

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.5 Variación interanual de la erosión lateral del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Fig. 7.5.2.6 Variación interanual de la erosión lateral del cauce del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que en términos generales la pérdida de área de conducción a lo largo del cauce del Río Grande se da a una tasa de 15 km2 por kilómetro de recorrido del cauce hacia aguas abajo y aproximadamente de 10 m de sección transversal por cada kilómetro de recorrido del cauce. Sin embargo, se resalta el hecho de que a partir de éstos indicadores no es posible definir el alcance de la avulsión que es evidente en el tramo final del cauce, en el cual el área de conducción es mucho menor.

89

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

7.5.2.6 Caracterización Hidráulica del Río Grande en base a Secciones Transversales Durante el desarrollo de las actividades del presente estudio fueron relevadas 22 secciones transversales al cauce del Río Grande, estas secciones poseen diferentes características como se puede observar en la Tabla 7.5.2.5 TABLA 7.5.2.5 Características de las secciones transversales relevadas en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

Nombre XS-01 XS-02 XS-03 XS-04 XS-05 XS-06 XS-07 XS-08 XS-09 XS-10 XS-11 XS-12 XS-13 XS-14 XS-15 XS-16 XS-17 XS-18 XS-19 XS-20 XS-21 XS-22

Longitud (m) 2118 3161 3479 1249 4089 2468 1695 1941 883 1340 1333 1011 346 625 888 1309 1064 460 660 648 594 600

Cota mínima (m.s.n.m.) 288.486 285.817 279.205 279.699 277.042 273.814 272.406 264.986 260.940 257.682 254.502 251.226 248.354 243.978 241.253 239.777 238.525 239.601 237.091 230.279 226.871 224.610

Distancia entre secciones (km) 4.97 8.09 2.36 5.79 4.31 5.34 18.72 12.54 5.94 11.12 4.05 10.46 12.86 9.59 7.31 2.99 2.78 5.21 15.64 10.92 9.57

Progresiva

Descripción

(m) 0 4.97 13.07 15.43 21.21 25.52 30.86 49.58 62.12 68.06 79.18 83.23 93.69 106.55 116.14 123.45 126.44 126.23 131.65 141.88 152.79 162.36

Longitud entre la secciones XS-01 y XS-02 Longitud entre la secciones XS-02 y XS-03 Longitud entre la secciones XS-03 y XS-04 Longitud entre la secciones XS-04 y XS-05 Longitud entre la secciones XS-05 y XS-06 Longitud entre la secciones XS-06 y XS-07 Longitud entre la secciones XS-07 y XS-08 Longitud entre la secciones XS-08 y XS-09 Longitud entre la secciones XS-09 y XS-10 Longitud entre la secciones XS-10 y XS-11 Longitud entre la secciones XS-11 y XS-12 Longitud entre la secciones XS-12 y XS-13 Longitud entre la secciones XS-13 y XS-14 Longitud entre la secciones XS-14 y XS-15 Longitud entre la secciones XS-15 y XS-16 Longitud entre la secciones XS-16 y XS-17 Longitud entre la secciones XS-16 y XS-18 Longitud entre la secciones XS-17 y XS-19 Longitud entre la secciones XS-18 y XS-20 Longitud entre la secciones XS-20 y XS-21 Longitud entre la secciones XS-21 y XS-22

Se observa que el distanciamiento de las secciones, debido al alcance del trabajo, no pudo ser el más denso posible, sin embargo, permite desarrollar los análisis que corresponden. Las secciones poseen diferentes anchos, siendo más anchas las secciones ubicadas aguas arriba que las ubicadas aguas abajo; esto se comprende por la avulsión del lecho, ya que la capacidad erosiva del Río se ve aminorada, al no estar confinado por las barrancas. A continuación se presenta el mapa de secciones transversales.

90

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.7 Secciones transversales relevadas en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que en el último tramo del Río se han relevado dos tramos de cauce, el primero ubicado hacia el sector oeste del cauce actual del Río Grande se denomina “Desborde 1”, mientras que el otro se denomina “Desborde 2”.

7.5.2.7 Perfil longitudinal del Río

A través de la información de las secciones transversales se ha realizado la representación del perfil longitudinal del Río, que muestra la Figura 7.5.2.8

91

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 7.5.2.8 Secciones transversales relevadas en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa que la pendiente promedio del Río Grande en la cuenca baja posee un valor aproximado de 0.4 m/km, lo cual expone una condición que no es la más apropiada para el transporte de agua y sedimentos.

El cauce del Desborde 2 posee una pendiente más favorable para el flujo, sin embargo, es curioso observar que durante el último evento de crecida se formó el “Desborde 1” hacia el sector en donde el antiguo cauce del Río Grande desbordaba sus aguas y la carga sedimentaria, ello explica la escasa pendiente.

7.5.2.8 Coeficientes de contracción y expansión

Los coeficientes de contracción y expansión están correlacionados con la perdida de energía durante el viaje de la onda de crecida entre dos secciones dadas. A pesar de la alta dinámica fluvial, se considera que las transiciones entre una sección y otra son graduales. La Tabla 7.5.2.6 presenta los coeficientes asumidos:

92

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 7.5.2.6 Coeficientes de contracción y expansión de las secciones transversales (Elaboración Propia) Nombre XS-01 XS-02 XS-03 XS-04 XS-05 XS-06 XS-07 XS-08 XS-09 XS-10 XS-11 XS-12 XS-13 XS-14 XS-15 XS-16 XS-17 XS-18 XS-19 XS-20 XS-21 XS-22

Coeficiente de Expansión/Contracción Descripción Contracción Expansión Transición gradual 0.1 0.3 Sección típica de puente 0.3 0.5 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3 Transición gradual 0.1 0.3

Los valores de la anterior tabla fueron asumidos según los valores dispuestos en el documento “Referencia Técnica” del software HEC-RAS; se observa que la única variación se tiene para la sección XS-02 del Puente Pailas.

7.5.2.9 Rugosidad del cauce principal y la llanura de inundación

La rugosidad del cauce principal y la llanura de inundación se evaluaron a través del recorrido en campo de las secciones y su correlación con la imagen satelital del año 2008.

Los valores característicos de ésta variable fueron investigados por diversos autores, es por ello que se asumieron los mismos de acuerdo a las características observadas en el cauce y según la referencia obtenida del software HEC-RAS (Tabla 7.5.2.7)

93

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 7.5.2.7 Coeficiente de rugosidad de Manning (Elaboración Propia en base al documento de Referencia Técnica del HEC-RAS)

Mínimo Normal Máximo Tipo de canal y descripción Canales principales Limpio, ventoso, con algunos pozos y bancos de arena 0.033 0.04 0.045 Planicies de inundación a. Áreas cultivadas Cosecha madura en línea 0.025 0.035 0.045 b. Matorrales Matorrales medianos a densos, de verano 0.07 0.1 0.16 c. Árboles Barrancas duras con árboles, pocos arbustos, maleza, con flujo bajo las ramas 0.08 0.1 0.12 El coeficiente de rugosidad asumido para cada sección se presenta en la Tabla 7.5. 2.8

TABLA 7.5.2.8 Coeficiente de rugosidad de Manning de las secciones transversales (Elaboración Propia en base al documento de Referencia Técnica del HEC-RAS)

Rugosidad Margen Izquierda Canal Principal Margen Derecha XS-01 0.1 0.04 0.035 XS-02 0.1 0.04 0.035 XS-03 0.1 0.04 0.035 XS-04 0.1 0.04 0.035 XS-05 0.035 0.04 0.1 XS-06 0.1 0.04 0.1 XS-07 0.035 0.04 0.1 XS-08 0.035 0.04 0.035 XS-09 0.1 0.04 0.1 XS-10 0.1 0.04 0.04 XS-11 0.035 0.04 0.035 XS-12 0.1 0.04 0.035 XS-13 0.1 0.04 0.1 XS-14 0.035 0.04 0.1 XS-15 0.035 0.04 0.035 XS-16 0.035 0.04 0.035 XS-17 0.035 0.04 0.035 XS-18 0.035 0.04 0.035 XS-19 0.035 0.04 0.035 XS-20 0.035 0.04 0.035 XS-21 0.035 0.04 0.035 XS-22 0.1 0.04 0.1 Para cada una de las secciones se adoptaron los valores normales. Nombre

94

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

8. ESTUDIO TOPOGRAFICO DE LA CUENCA BAJA DEL RIO GRANDE

Para la realización del estudio topográfico inicialmente se procedió con el reconocimiento general del área de trabajo con la finalidad de determinar los lugares para: la materialización de los puntos de control en el área de estudio, las vías de acceso a las orillas del Río, las poblaciones para el apoyo logístico de las brigadas de campo y ubicación de los campamentos móviles (Pailón, La Cruz, Hacienda La Cubanita, Hacienda, Puerto Nuevo, Puerto Pacheco y Hacienda Burgos).

En base a este recorrido y posterior trabajo de amojonamiento de cinco puntos de control se complementó el reconocimiento y exploración del sector de trabajo con lo cual se presenta el esquema de ubicación de las 22 secciones transversales al Río Grande, las que fueron levantadas.

8.1 Geodesia Con finalidad de efectuar el enlace con la Red Geodésica oficial de Bolivia se procedió a los trabajos de medición con instrumento de Posicionamiento Global (GPS) de primer orden (TRIMBLE Modelo SiteSurveyor 4400).

El Punto de Control empleado para el enlace pertenece a la red del Catastro Minero, siendo parte del sistema oficial de la Red Geodésica de Bolivia. El enlace se efectuó al Punto de Control RG-01 del estudio que está ubicado en la población de Puerto Nuevo.

Luego a partir de este Punto de Control RG-01 se efectuó el transporte de coordenadas a los cuatro Puntos de Control que se utilizaron para los trabajos de levantamiento de las secciones transversales del Río.

Se presenta en la Tabla 8.1 el resumen de coordenadas de cada Punto de Control.

95

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 8.1 Coordenadas de los Puntos de Control (Elaboración Propia) Nombre

Latitud

Longitud

CM-108

17°39'31.87785"S

62°40'54.21460"W

RG-01

17°10'45.86425"S

RG-02

Altura

Norte

Este

Elevación

Lugar

305.706

80 47528.318

533757.626

284.231

Pailón

62°47'14.90161"W

280.512

810 0585.54

522600.506

258.038

Pto Nuevo

17°40'25.39506"S

62°47'04.04144"W

311.122

804 5899.058

522859.697

289.634

Pto Pailas

RG-03

17°01'23.29990"S

62°58'56.78893"W

268.509

811 7885.141

501868.768

245.927

Pto Pacheco

RG-04

16°46'14.23755"S

63°00'39.66539"W

255.234

814 5819.637

498825.774

232.362

Pto Caceres

RG-05

17°24'55.40999"S

62°45'10.11533"W

293.259

807 4474.374

526253.139

271.195

Hda Burgos

Los reportes del ajuste de los Puntos de Control, forman parte de los Anexos al presente informe.

8.2 Replanteo de las Secciones Transversales En base al reconocimiento y exploración de campo, como también planos e imágenes satelitales se procedió en gabinete a la ubicación de las secciones transversales, cuidando que sea una sección representativa del sector, las cuales fueron sometidas a su aprobación.

En base a estas directrices se inició con los trabajos de campo y el replanteo de cada sección transversal, ubicándolas en campo con GPS manuales, luego de verificar su emplazamiento y aprobar su ubicación se determinó la dirección de la sección transversal. Para esta finalidad fue empleado el GPS de marca GARMIN GPSmap 298.

En la Tabla 8.2.1, para la determinación de la ubicación del punto inicial y final de cada sección transversal levantada, se presentan las coordenadas geográficas de latitud y longitud y también en sistema UTM, las coordenadas del norte, este y elevación con relación al nivel del mar.

96

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 8.2.1 Coordenadas de las Secciones Transversales (Elaboración Propia) Sección XS-01 XS-02 XS-03 XS-04 XS-05 XS-06 XS-07 XS-08 XS-09 XS-10

Inicio Fin 0+000 2+117.592

Latitud 17°42'39.81450"S 17°41'49.63209"S

0+000

Longitud 62°46'16.50345"W 62°45'27.23672"W

Este (m) 52425 5.158 52570 8.245

Norte (m) 8041766.500 8043306.868

Altura (m.s.n.m.) 291.384 290.554

17°39'56.17687"S

62°45'33.27098"W

52553 4.948

8046793.742

291.365

3+161.481

17°40'05. 48623"S

62°47'20.14069"W

5223 86.098

8046511.420

286.126

0+000

17°35'42.57805"S

62°47'30.68883"W

52208 4.229

8054591.266

283.086

3+478.54

17°36'01 .77210"S

62°45'34.62471"W

52550 4.220

8053997.362

283.117

0+000

17°34'47.41152"S

62°46'13.87201"W

52435 0.290

8056283.984

282.395

1+249.174

17°34'43.60665"S

62°45'31.67795"W

52559 4.123

8056399.369

281.889

0+000

17°33'03.25178"S

62°48'26.70365"W

52043 8.284

8059489.276

285.816

4+088.916

17°31'54.94405"S

62°46'27.79257"W

52394 6.272

8061584.584

279.758

0+000

17°30'17.17871"S

62°46'26.32951"W

52399 2.975

8064588.954

277.268

2+468.307

17°30'27.00731"S

62°47'49.40807"W

52154 2.879

8064289.671

277.503

0+000

17°27'46.76472"S

62°47'00.71230"W

52298 4.361

8069212.477

276.047

1+694.627

17°28'24.91374"S

62°46'19.22279"W

52420 6.660

8068038.703

276.107

0+000

17°22'57.64433"S

62°45'31.67934"W

52 5621.516

8078094.195

269.820

1+941.221

17°23'42.36886"S

62°44'45.32084"W

52698 7.601

8076718.017

268.271

0+000

17°17'43.70530"S

62°44'33.28414"W

52735 7.509

8087739.443

264.679

0+882.833

17°17'50.18945"S

62°44 '4.15055"W

52821 7.290

8087539.016

263.539

0+000

17°14'54.55318"S

62°44'33.39929"W

52736 1.043

8092937.534

261.585

1+340.000

17°14'51.34670"S

62°43'48.14252"W

52869 7.549

8093034.246

259.739

XS-11

0+000

17°10'23.79235"S

62°47'22.22746"W

52238 4.840

8101264.043

257.218

XS-12

1+333.470 0+000

17°10 00.41519"S 17°08'46.74141"S

62°46'44.19817"W 62°48'07.42184"W

52350 9.060 52105 2.819

8101981.170 8104247.803

258.342 256.617

1+011.057

17°09'01.51297"S

62°48'38.00064"W

52014 8.936

8103794.778

256.358

0+000

17°07'17.01917"S

62°53'02.66115"W

51233 1.729

8107011.978

253.487

0+346.335

17°07'06.85841"S

62°52'57.58967"W

51248 1.772

8107324.124

252.069

0+000

17°05'24.51823"S

62°57'47.87461"W

50390 4.754

8110472.379

249.001

0+625.378

17°05'39.75289"S

62°57'33.84406"W

50431 9.307

8110004.144

249.245

XS-13 XS-14 XS-15 XS-16 XS-17 XS-18 XS-19 XS-20 XS-21 XS-22

0+000

17°02'06.69722"S

62°59'30.03759"W

50088 5.750

8116551.639

246.684

0+887.932

17°02'25.70967"S

62°59' 7.41882"W

50155 4.363

8115967.361

247.669

0+000

16°58'23.44788"S

62°59'13.90834"W

50136 3.012

8123411.882

242.883

1+309.263

16°58'54.56165"S

62°59'44.15585"W

50046 8.518

8122455.823

243.151

0+000

16°57'44.07400"S

63°00'44.72609"W

49867 7.294

8124621.807

240.759

1+064.183

16°58'06.29552"S

63°01'12.32608"W

497861 .136

8123938.893

241.651

0+000

16°57'25.81462"S

62°59'37.98840"W

500650.977

8125182.932

242.512

0+460.257

16°57'14.46098"S

62°59'27.83806"W

50095 1.182

8125531.807

243.813

0+000

16°55'10.76771"S

63°01'39.80272"W

49704 7.822

8129332.588

239.098

0+660.168

16°55'08.89113"S

63°01'17.72543"W

49770 0.865

8129390.335

239.983

0+000

16°51'17.24212"S

63°00'11.16841"W

49966 9.524

8136508.760

237.712

0+647.559

16°50'59.54665"S

63°00'00.54699"W

49998 3.814

8137052.522

235.783

0+000

16°46'37.00237"S

63°00'54.26761"W

49839 3.553

8145120.080

232.714

0+593.952

16°46'56.15260"S

63°00'56.99030"W

49831 3.002

8144531.616

232.360

0+000

16°44'24.20564"S

63°04'33.15474"W

49191 2.426

8149199.235

229.682

0+600.171

16°44'14.26402"S

63°04'15.70671"W

49242 8.919

8149504.916

228.635

97

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

8.3 Levantamiento topográfico y Topobatimétrico de las Secciones Transversales El levantamiento topográfico y topobatimétrico de las secciones transversales se realizaron las mediciones con instrumentos de posicionamiento global en tiempo real y/o cinemático de postproceso. Para la medición con instrumentos de posicionamiento global se utilizaron dos instrumentos GPS, uno como base, es decir estacionario en uno de los puntos de control materializados y el otro equipo móvil, que es el que realiza la medición de los puntos que definen la sección transversal. El proceso de los cálculos se las realiza mediante el programa de Trimble Geomatics Office, que permite la descarga de los datos de los colectores y procesa esta información, en sistema geodésico y de coordenadas utm. El detalle de las coordenadas de inicio y fin de cada sección se resumen en la anterior tabla.

Durante la toma de la información en los tramos de los cursos de agua y debido que en la mayoría de los casos el Río tiene poca profundidad, se las ha realizado vadeando el Río con apoyo del bote para el transporte de los instrumentos y del personal que realizaba la medición y así se garantizar su transporte seguro.

Para la apertura de brechas de las secciones en lugares con presencia de vegetación nativa y cañaverales, en particular, se emplearon machetes cuidando una limpieza mínima necesaria para la medición. En cada sección relevada se ha procedido a la medición del nivel de agua en ambas orillas del curso de agua.

La representación gráfica de las secciones transversales en planta, está representada por una línea con un sistema de progresivas que se inicia en el lado izquierdo de la ribera del Río con la progresiva 0+000. También se muestra con una simbología apropiada para las características principales como: nivel de agua, orilla de río, limites de playa y vegetación, con la malla de coordenadas y escala gráfica.

La presentación vertical de las secciones transversales se da en dos formas de graficación. La primera representación del perfil de la sección transversal en dada en la misma escala horizontal y vertical (Ej. H = 1:1000 y V = 1:1000), y la otra forma es con una deformación de la escala vertical en una relación de 1:10 (Ej. H = 1:1000 y V = 1:100), es decir que por cada unidad horizontal la escala vertical tiene un valor de 10 veces mayor. Esta última sección deformada permite apreciar las variaciones que presenta el terreno y también permite una representación más clara del nivel de agua medida.

98

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

8.4 Levantamiento de Zona de Meandros Se ha llevado a cabo el relevamiento de zonas de meandros con GPS, que tuvo muchas dificultades debido a la vegetación cerrada y bordes altos de los barrancos dificultando el caminamiento y la toma de información más apropiada, sin embargo se ha hecho lo posible tomado información necesaria que permita representar los tres lugares definidos.

En el primer meandro ubicado aguas arriba de los puentes de Puerto Pailas, se constató que debido las continuas riadas ocurridas, la sinuosidad del Rio se ha perdido y el curso actual en estiaje es menos sinuoso. En base a las mediciones tomadas se constató que el ancho del cauce tiene más de 4600m, gran parte de esta playa se encuentra con vegetación baja y crecen en islotes. Se observó también que las dunas tienen una variación de más de 2 metros de altura. En base al levantamiento topográfico y la imagen satelital del 2003 de Google Hearth, puede observarse las variaciones del límite del cauce del Río.

En el Segundo meandro ubicado aguas debajo de la sección transversal XS-12 (Cosorío), Plano ERG-PLT-024, se constató el rompimiento de la ribera derecha para luego ingresar las aguas y producir las inundaciones del mes de febrero del presente año, la sección de desborde tiene un ancho de aproximadamente 170m y un desnivel entre el borde y el punto mas bajo medido de 2.30m.

La ribera izquierda del Río Grande (lado Okinawa), presenta un terraza con una altura mayor de 30m, también se observa una mayor área de vegetación de parojo bobo de mayor altura y que significa que las aguas de desborde no llegaron y/o no encontraron las depresiones de terreno para abrir las cañadas y producir los desbordes de las aguas.

Se observa además que la curva que continúa después del rompimiento de la ribera izquierda tiene una deflexión muy fuerte de 69 grados a la izquierda del alineamiento. La ribera opuesta presenta una barrancas casi verticales de más de 4m de altura. El tercer meandro (Ver Plano PRG-PTL-025) está localizado aguas abajo de la XS-16 y presenta las siguientes particularidades: la primera es que el Río cambia su cauce, abandonando completamente su curso anterior.

Por esta razón que las secciones transversales levantadas como el XS-17 muestra un cauce con agua y la sección XS-18 tiene un cauce seco, dejando al medio una isla de dimensiones apreciables, se observa también que la ribera izquierda tiene barrancas verticales con más de 5m de altura y la margen derecha del cauce con agua tiene un talud

99

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

tendido y regular. La deflexión del cauce nuevo del Río tiene un ángulo de deflexión aproximado de 30 grados, que es uno de los factores que ocasiona que las erosiones de la orilla opuesta tengan los taludes fuertes o barrancas altas, donde el agua golpea con mayor fuerza.

En este sector se tiene abandonada la construcción de defensivos del lado izquierdo debido a que los colonos de la margen derecha se oponen a su construcción.

8.5 Modelo Digital de Elevaciones (DEM) de la Cuenca Baja del Río Grande Con la finalidad de contar con la topografía de la llanura de inundación y complementar la información topográfica levantada de los perfiles (secciones transversales), se procedió al ajuste para generar un Modelo Digital del Terreno que permitirá la evaluación de las características hidráulicas de la llanura de inundación.

El SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de la NASA ha generado los datos del modelo de elevación global con una error promedio del dato vertical de 6 metros y un pixel horizontal con espacio de 30 metros.

Los ajustes del Modelo Digital de Elevaciones (DEM) para el presente estudio se realizaron por dos procedimientos: •

Ajuste Global del Modelo Digital de Elevaciones (DEM)

•

Ajuste por Tramos del Modelo Digital de Elevaciones (DEM)

Para los ajustes realizados en el DEM se emplearon los datos obtenidos en las mediciones topográficas del presente trabajo.

8.5.1 Ajuste Global del Modelo Digital de Elevaciones (DEM) El ajuste global.se procedió en base a la información del Estudio Topográfico elaborado en el presente estudio y los valores del DEM de la NASA. El resumen de esta valoración se presenta en las Figuras 8.5.1 y 8.5.2 que exponen la relación existente entre las mediciones y los valores del DEM de la NASA.

100

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.8.5.1 Secciones transversales relevadas en la Cuenca Baja del Río Grande (Elaboración Propia)

Se observa en el gráfico que los datos de la NASA se encuentran generalmente por encima de los valores medidos, a una diferencia aproximada de 6.36 metros. Es por ello que el DEM fue corregido con tal distancia para poder realizar la evaluación hidráulica de la llanura de inundación con el DEM ajustado.

101

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 8.5.2 DEM de la Cuenca Baja del Río Grande (Adaptado de la Información de NASA)

8.5.2 Ajuste por Tramos del Modelo Digital de Elevaciones (DEM) El Modelo Digital de Elevaciones (DEM), consiste en adecuar de forma directa a cada sección levantada, asi se procedió a la obtención de secciones o perfiles del DEM sobre cada una de las secciones relevadas; y con la finalidad de ampliar cada una de estas secciones se extendieron hasta los límites de la Cuenca como se muestra en las Fig. 8.5.2 donde se observa las secciones o perfiles obtenidos del DEM de la NASA y apropiadas mediante el Software Global Mapper.

102

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-01

XS-02

XS-03

103

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-04

XS-05

XS-06

104

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-07

XS-08

XS-09

105

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-10

XS-11

XS-12

106

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-13

XS-14

XS-15

107

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-16

XS-17 Y XS-18

XS-19

108

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

XS-20

XS-21

XS-22

Fig. 8.5.2 Secciones del DEM de la NASA y apropiadas mediante el Software Global Mapper

109

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Con la obtención de esta información se procedió al ajuste en función de las secciones o perfiles levantados y con los valores determinados para cada una de las secciones y la obtención de la nube puntos cada 200m del DEM en el aérea de estudio y se ajustaron a los nuevos valores las elevaciones del DEM, que permitieron la elaboración plani-altimétrica de la cuenca que se presentan en los planos ERG-PLT-026, ERG-PLT-027 y ERG-PLT-028. (Volumen Planos).

9. ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDRAULICO DE LA CUENCA DEL RIO GRANDE

El estudio corresponde con la zona definida como Cuenca Baja del Río Grande, ubicada en su integridad en el Departamento de Santa Cruz, en donde se desarrollan los eventos de inundación más importantes.

Sin embargo, para obtener una mayor comprensión de los eventos hidrológicos que se suscitan en la misma, se han realizado esfuerzos para recopilar información hidrológica complementaria de la cuenca alta porque además de representar información importante a tener en cuenta durante futuros estudios que se desarrollen es también a través de ellas que se puede realizar algunas recomendaciones a propósito del sistema de alerta temprana.

9.1. Caracterización Hidrológica de la Cuenca 9.1.1 Información Básica En la Cuenca Alta existe una densa red de estaciones hidrométricas, que en la actualidad no necesariamente se encuentra activas ó en operación, y que también no se emplearán todos los datos de las mismas en el presente estudio; sin embargo, se las menciona porque representan una información importante a tener en cuenta durante futuros estudios que se desarrollen. La red de estaciones hidrométricas de la Cuenca del Río Grande son las que se presentan en la Tabla 9.1.1.1.

110

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.1.1.1 Estaciones hidrométricas de la Cuenca del Río Grande (SENAMHI) Nombre

Latitud (°)

Longitud (°)

Río

Departamento

Abapó

-18.920

-63.420

Río Grande

Santa Cruz

Angosto Molineros

-18.214

-65.591

Río Caine

Cochabamba

Arquillos

-19.181

-64.463

Río Arquillos

Chuquisaca

-18.394

-66.285

Río Chayanta

Potosí

-17.989

-65.138

Río Mizque

Cochabamba

-17.991

-64.669

Río Comarapa

Santa Cruz

-15.817

-64.701

Río Grande

Santa Cruz

-18.434

-65.378

Río Chayanta

Chuquisaca

-19.000

-64.733

Río Lamboyo

Chuquisaca

-18.947

-65.128

Río Chico

Chuquisaca

-17.973

-65.867

Río Caine

Cochabamba

-19.650

-64.449

Río Milanes

Cochabamba

-18.656

-64.328

Río Mizque

Cochabamba

-18.130

-64.896

Río Mizque

Cochabamba

-19.701

-64.350

Río Milanes

Cochabamba

-18.941

-63.530

Río Grande

Santa Cruz

-18.926

-64.951

Río Tomoroco

Chuquisaca

-18.660

-65.098

Río Grande

Cochabamba

-19.620

-64.082

Río Azero

Chuquisaca

-18.417

-65.217

Río Grande

Cochabamba

-18.422

-64.428

Río Mizque

Cochabamba

-17.665

-62.784

Río Grande

Santa Cruz

-18.676

-64.316

Río Grande

Santa Cruz

-17.417

-66.351

Río Chico

Cochabamba

-19.117

-64.703

Río Grande

Chayanta Chujllas Comarapa El Carmen Huayrapata Lamboyo La Palma La Viña Milanes Nava Omereque Palmar Pampa Paraiso Presto Puente Arce Puente Azero Puente Nuevo Puente Taperas Puerto Pailas Puesto Nava Vinto Zudañez

111

Vinto

Chuquisaca

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

En la Figura 9.1.1.1 se presentan las estaciones hidrométricas de la Cuenca del Río Grande. Como se observa en la figura, las estaciones hidrométricas están dispersas a lo largo de toda la extensión de la cuenca, siendo mayor su densidad en la Cuenca Alta, en cambio en la Cuenca Baja únicamente se encuentran las estaciones Abapó, Paraíso, Puerto Pailas y El Carmencada una de ellas se encuentra en una región diferente, el régimen pluviométrico asociado a la vegetación se ve claramente diferenciado en la Figura 9.1.1.1 El mapa referente a la localización de las estaciones Hidrometeorológicas en la Cuenca Baja del Río Grande se encuentra También en el Capítulo 6 Caracterización General y el plano ampliado en el volumen de planos.

Fig. 9.1.1.1 Estaciones Hidrométricas de la Cuenca del Río Grande

Asimismo, establecida la importancia de la precipitación por ser la variable hidrológica que interviene en el desencadenamiento de las crecidas en la cuenca se realizó la recopilación de información de estaciones pluviométricas de la Cuenca Alta y Baja del Río Grande. Las estaciones pluviométricas de la Cuenca del Río se presentan en la Tabla y Figura 9.1.1.2.

112

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.1.1.2 Estaciones pluviométricas de la Cuenca del Río Grande

Cochabamba Sucre General Saavedra El Trompillo Vallegrande Villa Serrano Padilla Capinota

SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI

Longitud (°) -66.167 -65.256 -63.217 -63.197 -64.107 -64.324 -64.306 -66.259

ocona Anzaldo La Viña Aiquile Cotoca (Los tajibos) El Quiñe Santa Ana (Vallegrande) Pailón Abapó Florida Gutierrez Okinawa 1 (CAICO) Cabezas Coronel Armando Gomez Ingenio Mora Masicuri Pucará Puerto Pailas Pulquina Siberia Aimiri Alto Seco Brecha Casarabe Guapilo Moro Moro Colonia Okinawa II Comunidad El Plato Comunidad Nuevo Horizonte Tres Cruces

SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI

-65.421 -65.934 -65.856 -65.184 -62.992 -64.348 -64.146

-17.681 -17.786 -17.965 -18.197 -17.692 -18.088 -18.593

SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI

-62.683 -63.402 -63.385 -63.531 -62.884 -63.317 -63.017

-17.650 -18.908 -18.570 -19.432 -17.235 -18.783 -18.650

SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI PIEN ANAPO PIEN

-63.218 -63.700 -64.183 -62.785 -64.417 -64.600 -63.417 -64.067 -62.817 -63.067 -64.317 -62.909 -62.876 -62.749

-18.454 -18.983 -18.717 -17.654 -18.083 -17.800 -18.917 -18.867 -16.700 -17.767 -18.350 -17.413 -16.969 -17.323

ANAPO

-64.401

-15.997

Nombre

Operador

113

Latitud (°) -17.384 -19.042 -17.229 -17.789 -18.493 -19.123 -19.305 -17.721

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig 9.1.1.2 Estaciones Pluviométricas de la Cuenca del Río Grande

Adicionalmente, existen estaciones de medición automatizada que fueron recientemente instaladas por el SENAMHI, de las cuales no se dispone de información para el presente estudio, pero se las menciona por el interés que sostienen para el desarrollo de un sistema de alerta temprana. Las estaciones con mediciones en tiempo real se presentan en la Tabla y Figura 9.1.1.3.

114

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.1.1.3 Estaciones Hidrometeorológicas de Transmisión en Tiempo Real de la Cuenca del Río Grande.

115

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.1.1.3 Estaciones Hidrometeorológicas de Medición en Tiempo Real de la Cuenca del Río Grande Estación Río Grande Puente Arce Azurduy Padilla Universidad Técnica de Sucre Tarabuco Aiquile Pista de avionetas Capinota San Benito Ciudad Cochabamba Zona La Violeta Llallagua Abapó Santa Cruz - Universidad Pailón

Santa Cruz Sucre Sucre Sucre

Latitud (°) -17.67 -20.11 -19.31 -19.04

Longitud (°) -62.78 -64.42 -64.30 -65.25

Sucre Cochabamba

-19.19 -18.21

-64.92 -65.18

Cochabamba Cochabamba Cochabamba

-17.71 -17.53 -17.35

-66.27 -65.90 -66.23

Potosí Santa Cruz Santa Cruz Santa Cruz

-18.42 -18.90 -17.66 -17.66

-66.57 -63.39 -62.72 -62.72

Departamento

9.1.2 Eventos de Inundación de la Cuenca del Río Grande Los eventos de inundación más importantes que se suscitaron en la Cuenca del Río Grande se detallaron en los Informes de Avance; a su vez, tales eventos pueden ser corroborados a través de la información registrada en la estación hidrométrica de Abapó. El evento que marcó un nuevo escenario de inundaciones es el que se suscitó durante el año 2008, el cuál favoreció el desarrollo de nuevos puntos de desborde que descargaron un importante volumen de agua en la planicie de inundaciones. Sin embargo, la información actual no permite considerar a éste evento durante la etapa de calibración de algún modelo a ser empleado. A continuación se presenta la Figura 9.1.2.1 que muestra la inundación ocurrida durante el evento del año 2008 Los eventos de inundación de la Cuenca del Río Grande son potenciados cuando se suscitan crecidas que posibiliten el desarrollo de un cambio de curso del Río, debido a que pueden activar rutas preferenciales de conducción de agua durante su continua descarga, e inundar de esta manera zonas aledañas al nuevo cauce establecido que se encontrarían altamente pobladas. Es por ello que la evaluación de las inundaciones requiere el reconocimiento de los puntos de desborde más importantes desde el punto de vista fluviomorfológico:

116

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.1.2.1 Inundación de la Cuenca del Río Grande durante la crecida del año 2008 (Elaboración propia el polígono de la zona de riesgo es de DIORTECU)

9.2 Precipitación de la Cuenca del Río Grande La precipitación en la Cuenca del Río Grande es el catalizador de las crecidas en la Cuenca Baja, es por ello que su análisis se desarrolla para poder establecer las propiedades del comportamiento hidrológico en la cuenca. Éste acápite dedicado a la precipitación está enfocado al análisis de las precipitaciones máximas anuales en cuanto a su presencia 117

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

espacial y además en la determinación de las lluvias para diversos escenarios de crecida registrados en la estación hidrométrica de Abapó. En la Tabla 9.2.1 se describen las 37 estaciones pluviométricas que se emplearán durante el desarrollo del presente estudio.

9.2.1 Zonificación Pluviométrica de Precipitaciones Máximas de la Cuenca del Río Grande Las crecidas son generadas por las precipitaciones extremas que se desarrollan en diferentes zonas de la cuenca; es por ello que se ha visto la necesidad de realizar una zonificación de precipitaciones máximas en la cuenca del Río Grande, que si bien en su versión actual no tendría una delimitación suficientemente detallada, pero que a propósito de realizar planificaciones futuras en torno a la implementación de un sistema de alerta temprana será de mucha utilidad.

Para realizar la zonificación pluviométrica de lluvias máximas se ha empleado la metodología del Prof. Carlo Viparelli, en la cual se establecen las zonas y subzonas de precipitación máxima diaria anual considerando la moda y característica de la ley de Gumbel que se ajustan a un valor central representativo de las estaciones pluviométricas analizadas. Es decir, con la metodología se analiza tanto la variación interanual como la magnitud de las precipitaciones máximas diarias anuales. El ajuste a un valor central representativo se consigue a través del análisis mediante una ley de distribución de pequeñas muestras como la Χ2 (Chi-Cuadrado). Para realizar la zonificación se procedió inicialmente a calcular los valores estadísticos de las precipitaciones máximas anuales de las estaciones pluviométricas de la Cuenca del Río Grande, los que se presentan continuación en la Tabla 9.2.1.1.

118

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.1.1 Estadísticos de Precipitación Máxima Anual de la Cuenca del Río Grande

α

Característica

Máxima

30.5 38.6 10.4 19.1 14.3 34.5 12.7 22.3 16.7

0.533 0.476 0.540 0.469 0.536 0.525 0.550 0.469 0.469

1.102 0.870 1.125 0.846 1.113 1.070 1.165 0.846 0.846

0.036 0.023 0.109 0.044 0.078 0.031 0.092 0.038 0.051

36.9 81.1 39.0 91.7 33.8 58.3 32.2 79.0 51.2

1.727 1.258 0.542 0.568 0.874 1.274 0.782 0.768 0.891

120.0 160.0 60.0 130.5 77.0 154.8 69.5 109.1 80.2

14.2 54.0 26.0 77.5 20.0 32.1 16.5 65.4 38.5

105.8 106.0 34.0 53.0 57.0 122.7 53.0 43.7 41.7

52 20 5 24 28 28 8 22 25 15 16 9 4

34.9 97.7 110.0 49.3 114.7 116.4 106.0 73.4 107.9 35.3 111.6 45.9 154.0

11.3 30.8 12.2 14.0 49.9 57.8 38.5 27.8 31.7 13.7 35.1 11.0 62.2

0.549 0.524 0.469 0.530 0.534 0.534 0.486 0.527 0.531 0.512 0.515 0.491 0.463

1.164 1.063 0.846 1.088 1.106 1.106 0.914 1.076 1.093 1.019 1.029 0.933 0.819

0.103 0.035 0.069 0.078 0.022 0.019 0.024 0.039 0.034 0.075 0.029 0.085 0.013

29.6 82.5 103.2 42.5 90.6 88.4 85.5 59.8 92.5 28.5 94.0 40.1 118.8

0.756 0.807 0.323 0.699 1.147 1.362 1.136 0.994 0.722 1.085 0.835 0.676 1.473

73.5 180.2 120.0 68.3 320.7 280.0 194.0 137.6 154.7 78.4 165.0 60.0 240.0

18.8 58.1 90.0 20.0 62.0 35.0 71.4 30.5 48.6 18.6 51.8 29.0 100.0

54.7 122.1 30.0 48.3 258.7 245.0 122.6 107.1 106.1 59.8 113.2 31.0 140.0

28 16 45 13 7 23 27 18 26 27 21

105.8 108.3 48.6 89.4 71.0 83.7 50.6 43.7 130.9 41.0 47.1

32.6 26.5 15.6 26.8 33.5 36.4 15.8 15.4 42.3 17.6 15.0

0.534 0.515 0.546 0.506 0.481 0.528 0.533 0.520 0.532 0.533 0.525

1.106 1.029 1.151 0.995 0.893 1.082 1.102 1.048 1.097 1.102 1.070

0.034 0.039 0.074 0.037 0.027 0.030 0.070 0.068 0.026 0.063 0.071

90.1 95.0 41.2 75.7 53.0 65.9 42.9 36.0 110.4 32.4 39.7

0.754 0.623 0.760 0.820 1.630 1.176 0.770 0.942 0.803 1.136 0.812

208.2 162.2 87.3 148.0 128.5 160.8 88.0 90.6 237.0 98.0 86.5

64.1 75.0 25.7 54.9 36.0 27.0 22.0 25.2 74.2 19.9 28.0

144.1 87.2 61.6 93.1 92.5 133.8 66.0 65.4 162.8 78.1 58.5

53 12 29 36

48.4 81.8 55.4 56.4

13.4 19.4 22.6 19.6

0.550 0.503 0.535 0.541

1.165 0.981 1.109 1.131

0.087 0.050 0.049 0.058

42.1 71.9 44.5 47.0

0.630 0.635 1.055 0.851

105.4 122.0 132.6 114.6

27.4 56.0 21.0 30.0

78.0 66.0 111.6 84.6

Rango

σy

51.7 102.2 44.0 102.3 40.7 75.2 38.2 91.4 60.5

Mínima

µy

27 6 34 5 30 21 53 5 5

Moda

Desviación

Abapó Aimiri Aiquile Alto Seco Anzaldo Cabezas Capinota Brecha Casarabe Coronel Armando Gomez Cochabamba Cotoca (Los Tajibos) Comunidad El Plato El Quiñe El Trompillo Florida Guapilo Gutierrez Ingenio Mora LaViña Masicuri Moro Moro Comunidad Nuevo Horizonte Okinawa I (CAICO) Colonia Okinawa II Padilla Pailón Pocona Puerto Pailas Pucará Pulquina Saavedra Siberia Santa Ana (Vallegrande) Sucre Tres Cruces Vallegrande Villa Serrano

Promedio

Estación

Número de datos

Estadístico

Los valores de los estadísticos fueron determinados de acuerdo al ordenamiento de los datos de acuerdo al año hidrológico que se determinó el inicio durante el mes de Septiembre. En la anterior tabla se puede observar la alta variabilidad de las precipitaciones máximas anuales, registrándose la máxima extrema en la estación pluviométrica de El

119

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Trompillo con un valor igual a 320.7 mm y la mínima extrema en la estación de Abapó con 14.2 mm. El menor periodo de registro corresponde a la estación Comunidad Nuevo Horizonte con 4 años hidrológicos completos y el mayor periodo de registro es de la estación Sucre con 53 años hidrológicos completos.

A través de la evaluación de los

estadísticos de las estaciones pluviométricas se identificaron las zonas y sub-zonas que se describen a continuación (Tabla 9.2.1.2). TABLA 9.2.1.2 Zonas y Sub-Zonas de Precipitación Máxima de la Cuenca del Río Grande Zona pluviométrica

Zona I

Sub-Zona pluviométrica

Sub-Zona 1

Sub-Zona 1 Zona II

Sub-Zona 2

Sub-Zona 1 Zona III

Sub-Zona 2

Zona IV

Sub-Zona 1

Zona V

Sub-Zona 1

Estación Anzaldo Capinota Cochabamba LaViña Padilla Pocona Pulquina Siberia Aiquile Alto Seco El Quiñe Moro Moro Pucará Santa Ana (Vallegrande) Sucre Villa Serrano Masicuri Abapó Aimiri Cabezas Coronel Armando Gomez Gutierrez Vallegrande Florida Cotoca (Los Tajibos) El Trompillo Guapilo Ingenio Mora Comunidad Nuevo Horizonte Okinawa I (CAICO) Colonia Okinawa II Pailón Puerto Pailas Brecha Casarabe Comunidad El Plato Saavedra Tres Cruces

120

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

De acuerdo a la anterior tabla se elaboraron los mapas de las zonas y sub-zonas de precipitación máxima en la Cuenca del Río Grande, considerando los límites de las zonas los que coinciden con los polígonos de Thiessen elaborados a partir de la ubicación de las estaciones pluviométricas.

Es por ello que se resalta la importancia de establecer acciones, a futuro, que permitan recabar una mayor cantidad de información para desarrollar una zonificación pluviométrica más precisa. Los mapas elaborados de la manera descrita se presentan a continuación en la Figura 9.2.1.1 y 9.2.1.2.

Fig. 9.2.1.1 Zonas de Precipitación Máxima de la Cuenca del Río Grande

121

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.9.2.1.2 Zonas de Precipitación Máxima de la Cuenca del Río Grande

9.2.2 Precipitación Media Areal de la Cuenca del Río Grande

Si bien la información de la cuenca alta es insuficiente para desarrollar la estimación de caudales considerando sus características físicas y las precipitaciones que se desarrollan en la misma, se determinó la precipitación media areal de la cuenca alta con el fin de establecer un criterio de evaluación de las crecidas en la Cuenca a través de la precipitación que se suscita en la misma y de la información básica que se cuenta en la estación hidrométrica de Abapó.

122

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Para ello se seleccionaron los eventos de crecida, en los que la información de caudales instantáneos existía para la estación hidrométrica de Abapó. Los caudales máximos instantáneos registrados en la estación hidrométrica de Abapó se presentan en la Tabla 9.2.2.1. TABLA 9.2.2.1 Caudales Máximos Instantáneos Registrados en la Estación Hidrométrica de Abapó Fecha

Caudal (m3/s)

19/02/1975 18:00 17/02/1976 18:00 02/03/1977 18:00 07/02/1978 12:00 31/01/1979 17:00 12/03/1980 12:00 18/02/1981 00:00 06/03/1982 18:00 31/01/1983 18:00 23/01/1984 07:00 01/02/1989 18:00 09/02/1990 23:00 16/01/1991 18:00 14/01/2004 18:00 16/02/2005 18:00 27/01/2006 18:00 13/01/2007 07:00

3084.0 4206.0 2280.0 3610.0 10990.0 910.8 2611.0 6234.0 3364.0 4977.0 946.0 766.4 1634.0 2240.0 2423.0 3366.0 4855.0

Luego de haberse identificado los eventos de crecidas más importantes en la Cuenca del Río Grande, se procedió a identificar las precipitaciones que se suscitaron en las fechas anteriores a la presentación del pico máximo instantáneo de la crecida.

Las precipitaciones que se identificaron corresponden a un periodo equivalente a por lo menos 7 días antes de la fecha y hora señalada en los registros de la estación de Abapó, debido a que el tiempo de concentración de la cuenca alta es igual a 2.7 días. Se contempló un tiempo adicional para poder considerar la influencia de las lluvias antecedentes en el Hidrograma.

123

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.2.2 Precipitación Media Areal de la Cuenca Alta del Río Grande hasta Abapó Precipitación media areal (mm) según periodo de duración (horas)

Año Hidrológico

0-24

24-48

48-72

72-96

96-120

120-144

144168

1974 - 1975 1975 - 1976 1976 - 1977 1977 - 1978 1978 - 1979 1981 - 1982 1983 - 1984

0.17 0.76 0.46 0.84 1.58 1.53 0.85

0.42 0.93 0.60 0.91 0.63 1.51 1.20

0.63 1.10 0.25 1.95 0.35 1.43 1.31

0.48 1.28 0.41 0.56 1.73 1.46 1.13

0.49 1.24 0.91 2.16 2.19 1.35 1.54

0.96 0.79 0.74 0.58 0.84 1.27 1.17

0.61 0.02 0.17 0.74 0.10 1.11 0.66

Se emplearon todas las estaciones pluviométricas de la Cuenca Alta y se determinó la precipitación media areal

(Tabla 9.2.2.2) mediante los polígonos de Thiessen; a

continuación se presentan las precipitaciones medias areales de la cuenca para diferentes crecidas analizadas con datos tomados de las estaciones pluviométricas de la Cuenca del Río Grande

9.2.3 Crecidas de la Cuenca del Río Grande Las crecidas del Río Grande se evaluaron considerando la necesidad de estimar los Hidrogramas de Crecida de Diseño de la Cuenca del Río Grande; para ello se emplearon dos técnicas, una estadística mediante la evaluación de la información registrada en la estación hidrométrica de Abapó y otra mediante la estimación de un Hidrograma en función de la precipitación media areal determinada para la Cuenca Alta del Río Grande. Los Hidrogramas así determinados permitirán evaluar el ingreso de agua hacia la llanura de inundación, en cuanto el cauce pierde su capacidad de conducción de los caudales de crecida, los volúmenes excedentes son descargados hacia las zonas bajas de la llanura de inundación. Además de ello se evaluarán ciertos aspectos hidrológicos como ser el tiempo de concentración y los tiempos de viaje de la onda de crecida, debido a que los mismos permiten estimar algunos criterios para la comprensión del fenómeno de crecidas y formulación de los parámetros de calibración del modelo hidráulico, y disponer de información útil para el diseño del sistema de alerta temprana.

124

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

9.2.4 Tiempo de Concentración de la Cuenca del Río Grande El tiempo de concentración de la cuenca fue estudiado por diversos autores, y es definido como aquel tiempo en el cual una gota de agua tarda en llegar desde el punto más alejado de la cuenca hasta el punto de desembocadura definido. Su importancia estriba en la consecuente determinación del periodo de duración de la precipitación que para el desarrollo de la crecida, como así también en la construcción de Hidrogramas en base a fórmulas empíricas. Existen diversas fórmulas para determinar el tiempo de concentración de una cuenca, y generalmente requieren como información base las características morfológicas de la cuenca. A continuación se presentan las características morfológicas de la Cuenca Alta del Río Grande hasta su desembocadura en Abapó (Tabla 9.2.4.1) TABLA 9.2.4.1 Características Morfológicas de la Cuenca Alta del Río Grande hasta Abapó

Cuenca Río Grande

Río Principal Cota Área Longitud Pendiente máxima (m.s.n.m.) (km) (m/m) (km2) 5167 530.25 0.01 53676.25

Cota mínima (m.s.n.m.) 437

Cuenca Perímetro (km) 1562.48

Las fórmulas empleadas para la determinación del tiempo de concentración son las siguientes: Témez (1978)

Longitud del cauce principal [km] L

 L   Tc = 0.3 .   So 0.25 

0.75

Pendiente del Río [%] So Tiempo de concentración [hrs] Tc

California Culverts Practice (1942)  L3 Tc = 0.01 .  H 

   

0.385

Longitud del cauce principal [km] L Desnivel del Río [m] H Tiempo de concentración [hrs] Tc

Johnstone y Cross (1949)  L   Tc = 5 .   So 

0.5

Longitud del cauce principal [mi] L Desnivel del Río [ft] Pendiente del Río [ft/mi] So Tiempo de concentración [hrs] Tc

125

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Kirpich (1990)  L   Tc = 0.066 .   So 

0.77

Longitud del Río principal [km] L

Pendiente del Río [m/m] So Tiempo de concentración [hrs] Tc

Pérez Monteagudo (1985) Longitud del cauce principal [km] L

L Tc = = VR

L  A. E  72 .    L 

California

0.6

Diferencia de cotas [km] AE Tiempo de concentración [hrs] Tc Longitud del cauce principal [km] L

 0.871 . L3 Tc =   H 

   

0.385

Desnivel del Río [m] H Tiempo de concentración [hrs] Tc

U.S.C.E  L Tc = 0.3 .  4  J

   

0.77

Longitud del cauce principal [km] L Pendiente del Río [m/m] So Tiempo de concentración [hrs] Tc

El tiempo de concentración promedio, estimado a través de las anteriores fórmulas, se presenta en la Tabla 9.2.4.2.

TABLA 9.2.4.2 Tiempo de Concentración de la Cuenca Alta del Río Grande

9.2.5 Tiempos de Viaje de la Onda de Crecida en la Cuenca del Río Grande La alta variación observada del tiempo de viaje de la onda de crecida de Puesto Nava a Abapó puede ser explicada en función de diferentes regímenes de precipitación regionales que puede ser investigado con mayor precisión a través del uso de un modelo hidrológico de cuenca.

126

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.5.1 Picos máximos instantáneos de crecidas registradas en la Cuenca del Río Grande Abapó Caudal

Fecha 19/02/1975 17/02/1976 02/03/1977 07/02/1978 31/01/1979 12/03/1980 18/02/1981 06/03/1982 31/01/1983 23/01/1984 01/02/1989 09/02/1990 16/01/1991 14/01/2004 16/02/2005 27/01/2006 13/01/2007

Puesto Nava

18:00 18:00 18:00 12:00 17:00 12:00 00:00 18:00 18:00 07:00 18:00 23:00 18:00 18:00 18:00 18:00 07:00

3084.0 4206.0 2280.0 3610.0 10990.0 910.8 2611.0 6234.0 3364.0 4977.0 946.0 766.4 1634.0 2240.0 2423.0 3366.0 4855.0

Caudal

Fecha

3

(m /s)

19/02/1975 17/02/1976 01/03/1977 06/02/1978 02/02/1979 12/03/1980 17/02/1981 03/03/1982 28/01/1983 20/03/1984

Fecha

3

(m /s) 08:00 08:00 08:00 08:00 12:00 07:00 18:00 18:00 16:00 13:00

Tiempo de viaje de onda (días) (horas) Puesto AbapóPuesto AbapóPuerto Pailas Nava- Puerto Nava- Puerto (cm) Abapó Pailas Abapó Pailas

Puerto Pailas

4074.0 3604.0 19/02/1976 06:30 4059.0 2192.0 3134.0 01/02/1979 18:00 550.2 1494.0 4933.0 08/03/1982 11:00 1676.0 1807.0

432.0

0.42 0.42 1.42 1.17

227.0

297.0

1.52

10.0 10.0 34.0 28.0

1.04 0.21 0.25 3.00 3.08

1.71

25.0 5.0 6.0 72.0 74.0

De la anterior tabla se puede establecer que el tiempo promedio requerido para que la onda de crecida se traslade desde Puesto Nava a Abapó es igual a un promedio de 30 horas, mientras que el tiempo para que se traslade desde Abapó hasta Puerto Pailas es igual a un promedio de 34 horas. Con la información de referencia, y conociendo la distancia entre las estaciones mencionadas, se puede determinar la velocidad promedio de viaje de la onda de crecida entre estos dos trayectos a través de la información de distancias presentada en la Tabla 9.2.5.2. La distancia entre las estaciones hidrométricas de Puesto Nava y Abapó se estima en 194.8 Km., y entre Abapó y Puerto Pailas de 195.4 Km., con lo cual las velocidades promedio de viaje de onda de crecida son iguales a 6.49 Km./h y 5.75 Km./h para los tramos Puesto Nava-Abapó y Abapó-Puerto Pailas, respectivamente. Se comprende la velocidad menor que

corresponde

al

segundo

tramo,

puesto

que

las

pendientes

se

reducen

considerablemente cuando el agua ingresa a la llanura.

Con las velocidades determinadas, y ante la carencia de más datos de referencia, se ha realizado el cálculo de los tiempos de viaje de la onda de crecida desde las estaciones hidrométricas más representativas de la cuenca hasta Puerto Pailas. Se escogieron tales estaciones hidrométricas porque poseen un área de cuenca de aporte importante, y

127

36.5

41.0

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

consiguientemente permitirían el desarrollo de una crecida importante según algún régimen pluviométrico conveniente.

Se asumió que la velocidad de viaje de la onda de crecida para las estaciones hidrométricas de Angosto Molineros, Huayrapata y Puente Taperas, equivalente a la estimada para el tramo Puesto Nava-Abapó, debido a que tales estaciones están en la zona de montaña. Sin embargo, como se mencionó en las líneas precedentes, estudios más detallados podrían precisar tal estimación. TABLA 9.2.5.2. Tiempos de Viaje de Onda estimados en Estaciones Hidrométricas de la Cuenca del Río Grande

Estación Angosto Molineros Huayrapata Puente Taperas Puesto Nava Abapó Puerto Pailas

Distancia hasta Puerto Pailas (Km.)

Velocidad de Viaje de la Onda de Crecida (Km./h)

Tiempos de viaje de la onda de Crecida hasta Puerto Pailas (h)

602.2 568.9 432.3 390.2 195.4 0

6.49 6.49 6.49 6.49 6.49 5.75

96.7 91.5 70.5 64.0 34.0

Se observa la importancia de las estaciones en términos de prevención, puesto que permitirían obtener tiempos de antelación de una crecida de inclusive varios días, muy útiles para objetos del desarrollo de un sistema de alerta temprana.

9.2.6 Caudales Máximos de la Cuenca del Río Grande El alcance del trabajo requiere la delimitación de zonas de inundación para caudales de diferentes periodos de retorno, y debido a la importancia de los Hidrogramas de crecida para la determinación del volumen que ingresa a la zona afectada, se ha realizado el análisis probabilístico de los caudales máximos instantáneos.

Los datos empleados corresponden a la información analizada y criticada, que fue obtenida del SENAMHI, la misma procede de una base de datos confiable revisada por la Ing. Aurélie Malbrunot, 2006.

128

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.6.1 Prueba de ajuste de Smirnov-Kolmogorov de los caudales máximos instantáneos a la distribución de Gumbel m

x

P( x )

Y

F (Y)

∆=|F(Y)-P(x)|

1

766.4

0.056

-0.812

0.105

0.0495

2 3

910.8 946

0.111 0.167

-0.737

0.124

0.0125

-0.719

0.128

0.0383

4

1634

0.222 -0.362

0.238

0.0157

5

2240

0.278 -0.047

0.351

0.0728

6

2280

0.333 -0.026

0.358

0.0249

7

2423

0.389 0.048

0.386

0.0033

8

2611

0.444 0.146

0.421

0.0231

9

3084

0.500 0.391

0.509

0.0086

10

3364

0.556 0.537

0.557

0.0018

11

3366

0.611 0.538

0.558

0.0534

12

3610

0.667 0.665

0.598

0.0688

13

4206

0.722 0.974

0.686

0.0366

14

4855

0.778 1.311

0.764

0.0140

15

4977

0.833 1.375

0.777

0.0568

16

6234

0.889 2.028

0.877

0.0122

17

10990

0.944 4.498

0.989

0.0445

En la Tabla 9.2.6.1 se observa el valor máximo de ∆ (diferencia de la probabilidad acumulada natural de Weibull P(x) y la teórica de Gumbel F(y)) igual a 0.0728 es menor que el valor crítico de 0.32 que corresponde a la prueba, por lo tanto se establece el ajuste de los datos a la ley de distribución de Gumbel.

A través de la ley de Gumbel se ha realizado la determinación de los caudales máximos instantáneos probabilísticos para diferentes periodos de retorno, como se detalla en la Tabla 9.2.6.2. Así también se presentan los valores de los caudales calculados en los estudios de BECHTEL (1977) y SOGREAH-GALINDO (1982).

129

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.6.2 Caudales Máximos Instantáneos Probabilísticos de la Estación Hidrométrica de Abapó Periodo de Retorno (años) 5 10 50 100 500

Caudal Máximo (m3/s) SOGREAHCARYGLOBAL BECHTEL GALINDO 5218 5500 5200 6663 6950 6800 9842 10000 10300 11186 11600 12000 14292

Se observa que los caudales calculados para los diferentes periodos de retorno, se ajustan significativamente con los calculados por otros autores en otros estudios realizados.

9.2.7 Hidrograma de Diseño de la Cuenca del Río Grande El Hidrograma de diseño de la Cuenca del Río Grande se determinó empleando dos metodologías para realizar una comparación:

A) La primera metodología consiste en la construcción de un hidrograma compuesto empleando el Hidrograma Unitario Sintético del Servicio de Conservación de Suelos de los Estados Unidos (SCS); ésta metodología permite transformar la lluvia en caudal. Para ello se realizaron las estimaciones de los parámetros requeridos por la metodología, y que se presentan en la Tabla 9.2.7.1. TABLA 9.2.7.1 Hidrograma Unitario Sintético SCS de la Cuenca Alta del Río Grande

Cuenca

Tiempo de concentración (h)

Tiempo de retardo (h)

Río Grande

64.79

38.88

Tiempo de duración de la lluvia efectiva (h)

168.00

Tiempo pico (h)

Tiempo base (h)

122.88

328.08

Área (km2)

Caudal pico (m3/s/cm)

Intervalo de tiempo (h)

Tiempo de recesión(h)

53676.25

908.61

18.00

205.20

Con los parámetros presentados en la anterior tabla y los valores de la precipitación media areal presentada en la Tabla 9.2.2.2, se han construido los Hidrogramas compuestos de la Cuenca del Río Grande y se presentan en el siguiente gráfico (Figura 9.2.7.1).

130

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.2.7.1 Hidrogramas Compuestos Estimados de la Cuenca del Río Grande

Comparando los valores de los caudales máximos instantáneos de la Tabla 9.2.2.1 con los obtenidos mediante esta metodología se observa que existen diferencias notables. Esto puede ser explicado por el empleo de la precipitación total y no así de la precipitación efectiva, por la carencia de información necesaria de la Cuenca Alta, y además por el tiempo adoptado de duración de la lluvia de 24 horas; también se puede establecer la importancia de realizar un análisis y crítica detallado de la información de las estaciones hidrométricas y pluviométricas de la cuenca que queda fuera del alcance del presente estudio, porque según el análisis realizado aparece un importante evento que corresponde al año hidrológico 1983-1984 que no fue evidente en la estación hidrométrica de Abapó. El año hidrológico 1983-1984 es un referente regional por las grandes inundaciones provocadas en diversas cuencas.

B) Debido a que una metodología de transformación lluvia-caudal no puede ser aplicable en este momento de una manera consistente, se optó por realizar la construcción de hidrogramas relativos tipos en función de la información básica disponible de caudales instantáneos registrados en la estación hidrométrica de Abapó. La ventaja de la metodología de los hidrogramas relativos es que tenemos una aproximación del comportamiento del ingreso de los volúmenes de crecida en base a eventos reales que se suscitaron en la estación hidrométrica de Abapó, lo cual representa una huella digital de las crecidas en la cuenca, y permitirían mejores estimaciones de las zonas de inundación.

131

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Para ello se eligieron los tres eventos de crecida más importantes y se construyeron los hidrogramas relativos de los mismos. Los hidrogramas relativos consisten de trazar una curva que en el eje de las abscisas tiene los valores de la relación del tiempo transcurrido en función del tiempo base del hidrograma, mientras que en el eje de las ordenadas posee los valores de la relación del caudal en función del caudal pico. De ésta manera, para las crecidas del 17 de febrero de 1976, 31 de enero de 1979 y 06 de marzo de 1982 se construyeron los siguientes Hidrogramas relativos (Figura 9.2.7.2)

Fig. 9.2.7.2 Hidrogramas Relativos de la estación hidrométrica de Abapó

Los Hidrogramas relativos presentados tienen parámetros que los definen en su magnitud absoluta y se presentan la Tabla 9.2.7.2. TABLA 9.2.7.2 Parámetros de los eventos de crecida para la construcción de los Hidrogramas Relativos de Abapó Crecida

Tiempo base (días)

Caudal Pico (m3/s)

17/02/1976

6.75

4206

31/01/1979

6.00

10990

06/03/1982

7.25

6234

132

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Se observa que las crecidas importantes del Río Grande tuvieron una duración de su tiempo base aproximadamente igual, con un valor de 6.67 días en promedio, y se adopta tal valor como referencia para la posteriormente construir los Hidrogramas de crecida de diseño. De los anteriores hidrogramas relativos presentados, se construyó un Hidrograma Relativo promedio y que se muestra en la Tabla 9.2.7.3 y Figura 9.2.7.3.

TABLA 9.2.7.3 Hidrograma Relativo Tipo de la Cuenca del Río Grande t/Tb

Q/Qp

0.00

0.29

0.05

0.30

0.10

0.32

0.15

0.38

0.20

0.38

0.25

0.37

0.30

0.47

0.35

0.63

0.40

0.84

0.45

1.00

0.50

0.70

0.55

0.64

0.60

0.57

0.65

0.48

0.70

0.40

0.75

0.37

0.80

0.33

0.85

0.30

0.90

0.29

0.95

0.28

1.00

0.27

133

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.9.2.7.3 Hidrograma Relativo Tipo de la Cuenca del Río Grande

El Hidrograma Relativo Tipo presentado, sirve de base para la construcción de los Hidrogramas de Crecida de Diseño de la Cuenca del Río Grande.

Estos Hidrogramas se construyen únicamente multiplicando los valores del Hidrograma relativo tipo por los valores de los caudales máximos instantáneos probabilísticos, y también por el valor del tiempo base adoptado de 6.67 días.

Se presentan los Hidrogramas de Crecida de Diseño en la Tabla 9.2.7.3 y Figura 9.2.7.3.

134

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.2.7.3 Hidrogramas de Crecida de Diseño del Río Grande 3

Tiempo

Caudal (m /s) para diferentes periodos de retorno (años)

(días)

(horas)

5

10

50

100

500

0.0 0.3 0.7 1.0 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 3.0 3.3 3.7 4.0 4.3 4.7 5.0 5.3 5.7 6.0 6.3 6.7

0.0 8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 48.0 56.0 64.0 72.0 80.0 88.0 96.0 104.1 112.1 120.1 128.1 136.1 144.1 152.1 160.1

1509 1580 1686 1985 1967 1930 2443 3307 4404 5218 3667 3340 2985 2492 2098 1922 1710 1575 1512 1443 1423

1927 2017 2153 2535 2511 2465 3119 4222 5623 6663 4682 4265 3812 3182 2679 2454 2184 2011 1930 1843 1817

2846 2980 3181 3745 3709 3641 4608 6237 8307 9842 6917 6301 5631 4701 3958 3625 3226 2971 2851 2722 2684

3235 3387 3615 4256 4216 4139 5237 7089 9441 11186 7862 7161 6400 5343 4498 4120 3666 3377 3241 3094 3051

4133 4327 4619 5438 5386 5288 6691 9058 12063 14292 10044 9149 8177 6826 5748 5264 4684 4314 4141 3953 3898

Fig 9.2.7.3 Hidrograma Relativo de la Cuenca del Río Grande

135

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Posteriormente estos Hidrogramas serán empleados en la modelación hidráulica de la Cuenca del Río Grande

9.3 Modelo Conceptual de Funcionamiento Hidrológico-Hidráulico de la Cuenca del Río Grande Se ha establecido la importancia de desarrollar el Modelo Conceptual de Funcionamiento Hidrológico-Hidráulico de la Cuenca del Río Grande, debido a que del mismo considera los criterios básicos para realizar la modelación objeto del estudio. El modelo conceptual establece cuatro unidades de funcionamiento hidrológico-hidráulico considerando que es evidente que para la delimitación de tales unidades, la cuenca está establecida en cuanto a su extensión, y considerando la diversidad de posibilidades que permite la Cuenca Baja; se hace mención a la delimitación de la cuenca que fue brindada en el primer informe de avance, en el cual se describe en detalle la adopción de la delimitación brindada por DIORTECU-PLUS para la Cuenca Baja. Bajo esta consideración es que se plantea el siguiente modelo conceptual de la cuenca. El modelo conceptual establece cuatro unidades de funcionamiento hidrológico-hidráulico las mismas se describen a continuación:

Cuenca Alta del Río Grande Está contextualizada en la categoría de una cuenca clásica (es decir con una configuración de tributarios y una descarga en la desembocadura de la misma), y ésta unidad funciona como el principal disparador de las crecidas, ya que en su área se suscitan los procesos que transforman la lluvia en caudal. La Cuenca Alta produce los caudales de crecida que ocasionan las inundaciones en la Cuenca Baja, al ser transportados por su cauce que atraviesa las sierras andinas y luego se inserta en la llanura chaqueña. Cauce Actual del Río Grande El cauce actual del Río Grande, representa el actual canal por donde escurre la mayor cantidad de agua producida en la cuenca y durante el mayor tiempo. Ésta unidad se desarrolla desde Abapó, a la salida de la zona montañosa, y se extiende hasta la ubicación del actual delta continental del Río Grande. El cauce actual del Río Grande, al ser un cauce colgado, tiene la propiedad de no recibir afluentes en la Cuenca Baja, sino más bien se transforma en un Río distributario cuando activa sectores de desborde.

136

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Desborde Los desbordes son salidas de agua, laterales al cauce actual del Río Grande, y se extienden a lo largo de terrenos bajos, paleocauces, cañadas, etc., de una manera aleatoria, inundando con agua y rellenado con sedimentos los terrenos aledaños.

Los

desbordes pueden tener un carácter recurrente en el tiempo, sin embargo, debido a la naturaleza del Río de ser propenso a la avulsión de su lecho, los desbordes generalmente tienen carácter episódico y temporalizado hasta con una duración de años. Los desbordes pueden tener la influencia de precipitaciones y/o afluentes que se encuentran en la Cuenca Baja, sin embargo, el principal alimentador de los mismos es el Río Grande, por la importante cantidad de agua que transporta y descarga que provoca través de los desbordes. Se establece que los desbordes más importantes son aquellos que potencian el riesgo de un cambio de curso del Río. Delta Continental del Río Grande El delta continental es una unidad compleja, en la que se suscitan los fenómenos hidrosedimentológicos más extremos, y es uno de los principales actores que participan en el desarrollo de la avulsión del lecho. En la figura 9.3.1 se representan las principales unidades que componen el modelo conceptual de comportamiento hidrológico-hidráulico:

Fig. 9.3.1 Modelo Conceptual de Funcionamiento Hidrológico – Hidráulico de la Cuenca del Rio Grande

La descripción de las unidades de funcionamiento hidrológico-hidráulico que se brinda en las anteriores líneas nos expone la diferenciación del tratamiento de cada una de ellas, a objeto de realizar la modelación de las mismas.

137

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Se establece que en la cuenca alta prevalecen los procesos hidrológicos, ya que durante los eventos de crecida la conversión de precipitación en caudal en su extensa área de cuenca, permite la generación de los caudales que luego son transportados hacia la cuenca baja, en donde el canal principal que la recorre es el Río Grande. La Cuenca Baja al poseer una configuración distributaria, únicamente está a merced de las condiciones hidráulicas del canal principal y las secciones de desborde. En la Tabla 9.3.1 se detalla el tipo de modelo adoptado para el presente estudio: TABLA 9.3.1 Tipologías de Modelos Propuestos para la Cuenca del Río Grande Tipo de Modelo

Lluvia Caudal

Propósito Generar hidrogramas de crecidas para diferentes periodos de retorno, a partir de la - información de eventos registrados en la estación hidrométrica Abapó, y las estaciones pluviométricas disponibles para el presente estudio. Emplear el modelo hidrodinámico unidimensional HEC-RAS, que permita representar los procesos dinámicos que operan en el tramo del Río que va desde las cercanías de Puerto Pailas hasta la zona del delta continental. Dichos procesos son: • Atenuación del pico de crecida por zonas • Derrame del cauce principal hacia la llanura de inundación • Almacenamiento en paleocauces laterales

Tránsito La zona de los mecanismos de derrame y hidrodinámico conducción por paleocauces puede ser de crecidas altamente aleatoria en función de la magnitud de la crecida, es por ello que es necesario desarrollar modelos conceptuales mixtos a lo largo del cauce principal, considerando el almacenamiento del agua en el dominio de la planicie de inundación. Es importante destacar que el análisis de los procesos intervinientes, los escenarios de intervención y el potencial impacto en las poblaciones inundadas, requiere de la estimación no sólo de los caudales pico sino también de los volúmenes de derrame ante un evento de crecida.

138

Alcance

Cuenca Alta. Estación hidrométrica de Abapó.

Tramo Puerto Pailas – Delta Continental del Río Grande Solamente la sección Puerto Pailas podría considerarse como punto de control del modelo, ya que cuenta con series de registros limnimétricos, sin embargo, no así de caudales.

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

9.4 Zonas Susceptibles de Inundación 9.4.1 Modelación Hidráulica Antes de comenzar a realizar la modelación hidráulica a través del empleo del software HEC-RAS (River Analysis System), se deben establecer claramente las características del modelo hidráulico como se presenta a continuación:

General: •

La información básica del modelo la componen las secciones topográficas relevadas a lo largo del cauce del Río Grande, desde el Puente Pailas hacia aguas abajo y los caudales y niveles medidos en la sección Abapó.

Geometría: •

La llanura de inundación no posee secciones relevadas, por lo que se procedió a la utilización de información secundaria, que consiste el DEM del SRTM de la NASA. Para la obtención de esta información, se utilizo el software GLOBAL MAPPER y se procedió con el ajuste de las elevaciones según procedimiento ya expuesto en el inciso correspondiente al Estudio Topográfico. Para la obtención del DEM ajustado a los datos topográficos del presente proyecto, se han empleado más de 200000 puntos, que han permitido la obtención de un DTM (Modelo Digital del Terreno) cuya digitalización crea la base de datos del Triangular Irregular Network (TIN) que es la base para la elaboración de un plano topográfico. Para este proceso fue utilizado la plataforma CAD y el software Autodesk Land Desktop, que permite la obtención de un DTM (Modelo Digital del Terreno). Este resultado del DTM con las limitaciones de la información básica permitirá un análisis inicial de la red de drenaje sobre la llanura de inundación, en donde las características hidráulicas de las líneas preferenciales de conducción son importantes para la delimitación de las zonas de inundación.

•

La longitud del cauce fue estimada según las imágenes disponibles del año 2008. El desarrollo del curso del Río junto con los valores de las cotas medidas de las secciones, permiten estimar el valor de las pendientes en los tramos del Río, y entre cada sección.

Hidráulica: •

No existen mediciones de caudales aguas abajo de Abapó, y las que se tienen son insuficientes para efectuar consideraciones de calibración del modelo, ya que persisten diversas zonas de desborde con importantes volúmenes de agua y que influyen directamente en los caudales disponibles hacia aguas abajo.

139

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

•

Los caudales medidos en la estación Abapó, junto con los hidrogramas estimados de la misma pueden considerarse los datos de entrada del hidrograma del modelo desde la sección aguas arriba de Puente Pailas, ya que antes de este lugar no se evidencia el desarrollo de importantes desbordes.

•

El Puente Pailas, tanto el antiguo del ferrocarril como el nuevo que está concluyéndose, se pueden considerar como si fuera uno sólo, ya que poseen una distancia corta entre los mismos, son paralelos los ejes de los mismos y los pilares se encuentran dispuestos espacialmente de una manera concordante. Ésta consideración puede ser efectuada en función de las recomendaciones del manual del HEC-RAS.

Éstas características, junto con las limitaciones expuestas hacen necesario replantear la zonificación en torno a la utilidad de los resultados de la modelación. Entonces el papel de lo evaluado actualmente desde el punto de vista fluviomorfológico, adquiere una importancia real para la delimitación de una zona susceptible de inundación y desarrollar las evaluaciones de la misma. A continuación se desarrollan los acápites que conciernen a la modelación hidráulica.

9.4.1.1 Escenario de modelación Para realizar la modelación se ha considerado el desarrollo de dos escenarios básicos, que permitirían inicialmente evaluar las características generales de la información base a la que se tuvo acceso durante el desarrollo del presente estudio, a objeto de evidenciar deficiencias de la misma para la representación de las condiciones de flujo en el Río Grande. Considerando que el modelo HEC-RAS analiza el flujo a superficie libre, la ecuación básica para la determinación de las características hidráulicas del sistema de conducción es la de Manning, con una la expresión que se presenta a continuación: 2

1

1 Q = ⋅ A⋅ R3 ⋅ S 2 n Donde: Q: Caudal transportado por la sección transversal del cauce, (m3/s) n: Rugosidad equivalente de la sección transversal, (adimensional) A: Área de la sección transversal del cauce, (m2) R: Radio hidráulico de la sección transversal, (m) S: Gradiente hidráulico de la sección transversal, (m/m, adimensional) De las anteriores variables se observa que únicamente una de ellas no es directamente dependiente de la información topográfica, la rugosidad n, mientras que el resto de las

140

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

variables es altamente dependiente de la información topográfica. El área A y el radio hidráulico R se obtienen a través del análisis de la información de la sección transversal, y la pendiente S del análisis de las secciones contiguas a lo largo del cauce.

Para el caso de la información de la topobatimetría realizada en el Río Grande, debido la precisión con la cual fue obtenida, garantiza resultados de la evaluación de las características geométricas de las secciones como así también del perfil longitudinal del cauce. En cambio el hecho de que el DEM se obtiene con una precisión limitada debido a que la resolución del mismo es de 90 m de pixel, podría tener una relevancia determinante a la hora de realizar la modelación ya sea por la influencia de la pendiente o de las características geométricas de las secciones transversales al cauce.

La rugosidad es un parámetro que a partir de los valores recomendados por la bibliografía no representa ningún problema la adopción del mismo. Es por ello que se observa lo determinante que es la información topográfica para la modelación, por lo que se enfatiza el análisis de las cualidades de la información primaria y secundaria del nivel del terreno para el desarrollo de la modelación.

Para atender el propósito planteado en la línea precedente, se realiza la evaluación de la información topobatimétrica y del modelo digital del terreno (DEM), y para ello se esbozan a continuación los escenarios de modelación: 1) un modelo basado en la información primaria de la topobatimetría realizada a través del presente estudio y con las características hidráulicas asumidas para el propósito del modelo, 2) un modelo que haga uso de la información primaria y secundaria recopilada (topobatimetría y modelo digital del terreno DEM SRTM de la NASA ajustado), y con las características hidráulicas asumidas. Para el caso del modelo 1 se tiene el análisis de un cauce único en casi todo el tramo de Río analizado, y solamente al llegar al final se bifurca en dos brazos en las inmediaciones del delta continental del Río Grande.

Para el caso del modelo 2 se tiene el análisis del Río Grande, con tres sectores de los principales desbordes a lo largo del Río Grande: Pailón, Moscú y Puerto Cosorio, en donde la distribución de flujo está dominada por la información secundaria del DEM de la NASA ajustado. A continuación se muestran las figuras 9.4.1.1.1.1 y 9.4.1.1.1.2 que representan los escenarios de modelación:

141

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig .9.4.1.1.1.1 Mapa del Escenario de Modelación 1

142

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig .9.4.1.1.1.2 Mapa del Escenario de Modelación 2

En las figura se muestra el mapa del escenario de inundación, en donde las secciones de color amarillo representan las secciones relevadas por medio de la topobatimetría, y las secciones de color distinto fueron extraídas del DEM del SRTM de la NASA.

143

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

El escenario de modelación tiene una relación directa con las propiedades hidráulicas de las secciones del cauce. Las secciones hidráulicas poseen la siguiente capacidad de conducción (Tabla 9.4.1.1.1) TABLA 9.4.1.1.1 Características hidráulicas de las secciones Nombre XS-01 XS-02 XS-03 XS-04 XS-05 XS-06 XS-07 XS-08 XS-09 XS-10 XS-11 XS-12 XS-13 XS-14 XS-15 XS-16 XS-17 XS-18 XS-19 XS-20 XS-21 XS-22

Ancho de Perímetro Área (m2) conducción (m) (m) 1690.3 1588.7 1761.4 436.9 1572.9 1572.9 1244.8 1176.3 187.5 265.4 367.2 606.5 220.8 430.2 449.2 765.2 486.6 174.5 103.0 168.7 125.5 202.9

1692.5 1589.5 1762.8 437.5 1575.1 2022.8 1246.3 1179.3 528.0 268.0 367.7 610.5 222.2 431.4 451.9 767.3 487.3 174.9 103.7 169.8 127.2 205.5

144

2138.8 5914.3 2036.6 570.8 2495.1 2607.0 1810.5 1537.7 778.1 623.5 709.2 1710.9 752.3 1624.0 1585.1 1420.1 724.7 152.0 169.9 567.0 336.3 781.1

Caudal (m3/s) 1452.4 8250.3 1605.3 332.1 1818.0 2113.9 936.2 917.6 450.6 641.8 467.8 2419.7 696.8 1811.6 1530.7 756.9 483.8 26.8 98.8 775.9 282.9 736.8

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.1.1.2 Capacidad de conducción de las secciones

Se observa en la Figura 9.4.1.1.2 que la capacidad de conducción en el cauce se va reduciendo a un ritmo de 16.05 m3/s, por cada kilómetro de progresiva de cauce que va recorriendo a lo largo del Río.

Ésta particular propiedad expone la importancia que poseen los desbordes en el control hidráulico del modelo a medida que se va descendiendo a lo largo del cauce del Río Grande, y a su vez la inundación no está contenida en la márgenes del Río, inclusive en la llanura aledaña, sino que avanza hacia zonas muy adentro de la llanura de inundación, desarrollando una red drenaje sobre la misma, como se muestra en la siguiente Figura (9.4.1.1.3)

145

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.1.1.3 Mapa de la red de drenaje de la llanura de inundación de la Cuenca Baja (Puerto Cosorio)

Se observa que las secciones también poseen una baja capacidad de conducción de agua, ya que el máximo valor corresponde a la sección del puente Pailas, cuando está en sección llena (es decir antes de que el agua alcance la plataforma del puente), con un valor del caudal de 8250.3 m3/s, mientras que la sección que le sigue tiene un valor de 2419.7 m3/s, y en promedio las secciones poseen una capacidad de conducción de 1300 m3/s.

La baja capacidad de conducción se debe a la cualidad de ser un cauce colgado, pues con la avulsión del lecho cada vez es más susceptible de desbordes y de abandono de cauce, como se muestra en la Figura 9.4.1.1.4.

146

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.1.1.4 Canal colgado típico - Sector de Puente Pailas (Wachholtz, 2002)

El desborde generalmente es conducido a través de una cañada, paleocauce o nuevo cauce generado por la capacidad erosiva del agua, hacia zonas de inundación insertas en la llanura que pueden estar distanciadas de la orilla del cauce por más de 20 km.

Como se mencionó anteriormente, la cualidad de ser un río distributario radica en que el desborde se origina en las inmediaciones del cauce, sin embargo, su impacto se desarrolla a lo largo de la ruta preferencial de conducción que coincide con los paleocauces, cañadas, etc., que se alejan radialemente desde el origen del desborde hacia zonas alejadas del propio cauce, como se esquematiza en la siguiente figura.

Qd1

Q1

Q2

Q3

Qd2 Fig. 9.4.1.1.5 Distribución de caudales en el desarrollo de desbordes (Elaboración Propia)

En la anterior figura se puede observar que el caudal que transita en el cauce del Río Grande, aminora su caudal por la pérdida que se desarrolla en el desborde hacia aguas abajo (Q2=Q1-Qd1). Ahora bien cada uno de los desbordes posee un caudal que principalmente depende de la pendiente del tramo del paleocauce, arroyo, cañada que conduce el agua desbordada, y del nivel de inicio del canal de desborde.

147

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Es por ello que se vuelve a indicar la importancia de la topografía a lo largo del sistema de desborde, y en esta parte del texto aparece la importancia de tener un sistema de medición hidrométrica a lo largo del cauce del Río Grande y de los sectores en donde se desarrollan los desbordes.

Los caudales de desborde tienen importancia en la determinación de las condiciones de flujo aguas abajo del desborde, es por ello que la estimación de la pendiente gravita en definición de la magnitud del caudal (Manning), y por consiguiente la importancia de los datos del nivel del terreno en este aspecto además.

9.4.1.2 Modelo Hidráulico El modelo hidráulico posee una geometría definida por las secciones de la topobatimetría y las secciones del DEM de la NASA. A continuación se representa la geometría cargada como información base del modelo (Figura 9.4.1.2.1.1 y Figura 9.4.1.2.1.2)

Fig. 9.4.1.2.1.1 Geometría y vista de la Topología del Modelo Hidráulico (Escenario 1)

148

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.1.2.1.2 Geometría y vista de la Topología del Modelo Hidráulico (Escenario 2)

La geometría consta de 22 secciones transversales relevadas en la topobatimetría (escenario 1 y 2) y catorce secciones establecidas en la llanura de inundación (escenario 2), en el sector de Pailón, meandro Moscú y Puerto Cosorio.

Se ha dividido el cauce en nueve sectores (sólo el escenario 2, el escenario 1 cuenta con tres sectores únicamente: Desborde 1 y 2 y el Río Grande hasta antes de la bifurcación de los desbordes) denominados y descritos como sigue: • “Rio Grande”.- Es el tramo del cauce del Río Grande que se encuentra entre la sección aguas arriba de Puente Pailas, y el sector inmediatamente aguas arriba del desborde del Paleocauce Pailón. • “Paleocauce Pailón”.- Es el sector de drenaje de la llanura de inundación que se encuentra hacia aguas arriba de la primera sección relevada, aguas arriba del Puente Pailas, sobre la margen derecha del cauce del Río Grande. (Considerada para el escenario 2 de modelación, como se indica más adelante) • “Pailón”.- Es el tramo del cauce del Río Grande que se encuentra aguas abajo del desborde del Paleocauce Pailón y la sección inmediatamente aguas arriba del desborde del Paleocauce Moscú. • “Paleocauce Moscú”.- Es el sector de drenaje de la llanura de inundación que se encuentra hacia aguas abajo del sector del meandro Moscú, sobre la margen

149

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

izquierda del cauce del Río Grande. (Considerada para el escenario 2 de modelación, como se indica más adelante) • “Moscú”.- Es el tramo del cauce del Río Grande que se encuentra aguas abajo del desborde del Paleocauce Moscú y la sección inmediatamente aguas arriba del desborde de la Planicie en las cercanías de Puerto Cosorio. • “Planicie Cosorio”.- Es el sector de drenaje de la llanura de inundación que se encuentra hacia aguas abajo del sector de Puerto Cosorio, sobre la margen derecha del cauce del Río Grande. (Considerada para el escenario 2 de modelación, como se indica más adelante) • “Desborde Cosorio”.- Es el tramo del cauce del Río Grande que se encuentra entre el

sector

inmediatamente

aguas

abajo

de

Puerto

Cosorio

y

el

sector

inmediatamente aguas arriba del delta continental del Río Grande. • “Desborde 1”.- Es el tramo aguas abajo del delta continental del Río Grande, que deriva sus aguas hacia el sector ubicado a la izquierda del cauce. • “Desborde 2”.- Es el tramo aguas abajo del delta continental del Río Grande, que deriva sus aguas hacia el sector ubicado a la derecha del cauce.

De cada uno de los tramos se realizó la introducción de las secciones transversales, como se muestra a continuación (Figura. 9.4.1.2.2):

Fig. 9.4.1.2.2 Geometría y características hidráulicas de las secciones

150

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Las características geométricas de la secciones fueron definidas en anteriores capítulos a excepción de las características de las secciones que se encuentran ubicadas en el sector de desborde de Puerto Cosorio. Para cada una de ellas fue definido un coeficiente de contracción de 0.6 y un coeficiente de expansión de 0.8, porque las variaciones de sección en la zona son bruscas, principalmente en la expansión. Para los valores de rugosidad del lecho y de la llanura de inundación adyacente al cauce, se emplearon los valores de 0.04 y 0.035.

Para el caso del Puente Pailas, se mencionó que el mismo puede ser considerado como uno solo por su paralelismo, su cercanía de aproximadamente 300 metros, y su disposición espacial de los pilares intermedios que atraviesan el cauce. Si bien el relevamiento topobatimétrico ha permitido el relevamiento de secciones aguas arriba y aguas abajo del Puente Pailas, están a una distancia que para objetos de la modelación debe ubicarse ser más próxima, es por ello que se determinó la distancia a la cual debe ubicarse en función de los datos obtenidos de la imagen satelital de la zona de estudio y las mediciones en campo. A continuación se presentan esos cálculos y los valores asumidos:

1 pie es igual a 0.3048 m 1 milla es igual a 1609.344 m Ancho de la sección abierta del puente b (m) = 1612.876 Ancho de la planicie de inundación de la sección del puente B (m) =

2117.592

b/B = 0.76 Rugosidad de la rivera nob = 0.0675 Rugosidad del canal principal nc = nob/nc = 1.7 Pendiente S del tramo =

0.04

0.0007

Rangos de las relaciones de expansión:

b/B

0.1

0.25

0.5

S

S

nob/nc

(pie/milla) 1 5 10 1 5 10 1 5 10

(m/m) 0.00019 0.00095 0.00189 0.00019 0.00095 0.00189 0.00019 0.00095 0.00189

1 1.4 1 1 1.6 1.5 1.5 1.4 1.3 1.3

3.6 2.5 2.2 3 2.5 2 2.6 2.1 2

nob/nc 2 1.3 0.8 0.8 1.4 1.3 1.3 1.3 1.2 1.2

3 2 2 2.5 2 2 1.9 1.6 1.5

4 1.2 0.8 0.8 1.2 1.3 1.3 1.2 1 1

151

2.1 2 2 2 2 2 1.4 1.4 1.4

1 2.5 1.75 1.6 2.3 2 1.75 2 1.7 1.65

2 2.15 1.4 1.4 1.95 1.65 1.65 1.6 1.4 1.35

4 1.65 1.4 1.4 1.6 1.65 1.65 1.3 1.2 1.2

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Longitud de expansión (m) = 2258.026 Rangos de las relaciones de contracción: S

S

nob/nc

nob/nc

(pie/milla)

(m/m)

1

1 5 10

0.00019

1.4 2.3 0.8 1.7 0.7 1.3 1.85 1.25 1 1 1.9 0.8 1.5 0.7 1.2 1.45 1.15 0.95 1 1.9 0.8 1.4 0.7 1.2 1.45 1.1 0.95

0.00095 0.00189

Longitud de contracción (m) =

2

4

1

2

4

1854.807

Como se observa la sección aguas arriba debe ubicarse por lo menos a una distancia de 1854 m para poder evaluar, mediante los factores adoptados, los efectos de contracción; mientras que la sección aguas abajo debe ubicarse a una distancia de por lo menos 2258 m, para poder evaluar los efectos de expansión a través de los factores adoptados.

Es por ello que se han adicionado a la geometría del modelo cuatro secciones más para la modelación, ubicadas de acuerdo a la siguiente descripción: 1) inmediatamente aguas arriba del Puente Pailas, 2) inmediatamente aguas abajo del Puente Pailas, 3) 1854 metros aguas arriba de Puente Pailas, y 4) 2258 metros aguas debajo de Puente Pailas.

Las secciones adoptadas para ello fueron las mismas de la sección relevada en el Puente Pailas, considerando únicamente la pendiente promedio aguas arriba y aguas abajo de la sección, debido a la cercanía de las mismas, y a que en esa distancia corta no existen cambios significativos en la vista en planta del cauce.

Una vez introducida la geometría de la figura, se introdujeron los valores de los hidrogramas de crecida en la sección aguas arriba de Puente Pailas, para los periodos de retorno de 5, 10, 50, 100 y 500 años (Figura 9.4.1.2.3).

152

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.1.2.3 Hidrograma de crecida

9.4.1.3 Resultados de la modelación Para el caso del escenario de modelación 1 se tienen los siguientes resultados: InundacionesRGTopobatimetria R i o

300

Plan: PlanRGTopT 5

28/01/2009

Rio Grande Rio Grande

Rio Grande Desborde 2

Legend

G r a n d e 290

WS Max WS Ground

D e s b o r d e 1

280

Elevation (m)

270

260

250

240

230

220 0

50000

100000

150000

200000

Main Channel Distance (m)

Fig.9.4.1.3.1 Perfil longitudinal del nivel de fondo y de la profundidad hidráulica de la modelación del Escenario 1

153

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Se observa que el perfil modelado presenta cualidades bastante homogéneas a lo largo del cauce, lo cual compromete un buen parámetro para medir la topobatimetría desde el punto de vista hidráulico, sin embargo, la sola percepción de la imagen está bastante relacionada con los resultados obtenidos, que se presentan a continuación:

Fig.9.4.1.3.2 Tabla de los resultados de la modelación (Escenario 1)

En la anterior tabla se observa que las principales variables que participan en el modelo, como lo son la velocidad y el número de Froude, se encuentran en valores esperados para este tipo de cauce, con flujo subcrítico y velocidades no mayores a 3 m/s.

Si se observa a mayor detalle las profundidades hidráulicas alcanzadas en el cauce del Río Grande, la influencia de la pendiente se hace evidente en el desarrollo de los desbordes, ya que justamente en los sectores en los cuales se evidencia un importante cambio de pendiente en el cauce del Río Grande se producen altas profundidades hidráulicas, como por ejemplo en la zona del meandro Moscú y de Puerto Cosorio:

154

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande InundacionesRGTopobatimetria R i o

9

Plan: Plan 17

28/01/2009

Rio Grande Rio Grande

Rio Grande Desborde 2

Legend

G r a n d e 8

D e s b o r d e

7

1

Hydr Depth M ax WS

Hydr Depth (m)

6

5

4

3

2

1 0

50000

100000

150000

200000

Main Channel Distance (m)

Fig.9.4.1.3.3 Gráfico de los niveles alcanzados por la lámina de agua para la modelación del Escenario 1

Lo anteriormente expuesto se constata a través de la información presentada en la siguiente tabla: TABLA 9.4.1.3.1 Pendiente longitudinal del cauce Nombre XS-01 XS-02 XS-03 XS-04 XS-05 XS-06 XS-07 XS-08 XS-09 XS-10 XS-11 XS-12 XS-13 XS-14 XS-15 XS-16 XS-17 XS-18 XS-19 XS-20 XS-21 XS-22

Cota mínima (m.s.n.m.) 288.486 285.817 279.205 279.699 277.042 273.814 272.406 264.986 260.940 257.682 254.502 251.226 248.354 243.978 241.253 239.777 238.525 239.601 237.091 230.279 226.871 224.610

Distancia entre secciones (km) 4.97 8.09 2.36 5.79 4.31 5.34 18.72 12.54 5.94 11.12 4.05 10.46 12.86 9.59 7.31 2.99 2.78 5.21 15.64 10.92 9.57

155

Pendiente (m/km) 0.54 0.82 -0.21 0.46 0.75 0.26 0.40 0.32 0.55 0.29 0.81 0.27 0.34 0.28 0.20 0.42 0.06 0.28 0.60 0.31 0.24

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

En la anterior tabla se puede evidenciar que el cambio de pendiente con una relación 3 a 1 en la dirección de aguas abajo, permite el desarrollo de un remanso a lo largo del cauce, que incrementa sustancialmente el valor de la profundidad hidráulica en el cauce y por consiguiente origina el desborde.

Ésta sola propiedad establece la gran importancia del relieve sobre el desarrollo de los desbordes, y que a través de la modelación del escenario 1 se observa que la topobatimetría fue realizada de una manera eficiente,

pues permite reproducir

singularidades del flujo a través de la misma. Es por ello, que la información topográfica se convierte en la principal plataforma para el desarrollo de la modelación del Río Grande. Ahora bien, cuando se realiza la modelación del Escenario 2, se obtienen los siguientes resultados: InundacionesRG R i o

300

G r a n d e 290

D e s b o r d e 1

280

P R PaleocaucePailon Rio Grande Pailon Desborde 2 ai lo e o G cr aa un cd ee M oP sl ca un i M c oi se c u C o s o r i o

Rio Grande DesbordeCosorio

Plan: PlanRGTopT5

29/01/2009

Rio Grande Moscu

Rio Grande Pailon

R i o G r a n d e

Legend WS 31OCT2007 2400 Ground

R i o G r a n d e

Elevation (m)

270

260

250

240

230

220

0

50000

100000

150000

200000

Main Channel Distance (m)

Fig.9.4.1.3.4 Perfil longitudinal del nivel de fondo y de la profundidad hidráulica de la modelación del Escenario 2

156

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Inundaci onesRG R i o

12

G r a n d e D e s b o r d e

10

1

Hydr Depth (m)

8

PR PaleocaucePailon Rio Grande Pailon Desborde 2 ai lo e oG cr aa un cd ee M oP sl ca un i Mc oi se c uC o s o r i o

Rio Grande DesbordeCosorio

Plan: P lanRGTopT5

29/01/2009

Rio Grande Moscu

Rio Grande Pailon

R i o G r a n d e

Legend Hydr Depth 31OCT2007 2400

R i o G r a n d e

6

4

2

0 0

50000

100000

150000

200000

Main Channel Distance (m)

Fig.9.4.1.3.5 Gráfico de los niveles alcanzados por la lámina de agua para la modelación del Escenario 2

Fig.9.4.1.3.6 Tabla de los resultados de la modelación (Escenario 2)

157

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Los valores y gráficos presentados anteriormente, fueron obtenidos de acuerdo a una metodología de optimización de los resultados de modelación, y a través de la misma se obtienen valores de tirantes ó profundidades hidráulicas muy grandes o muy pequeñas, y que son consecuencia de los valores de velocidades y número de Froude bastante variados. Evidentemente que se puede observar la influencia de la pendiente en los tramos de desbordes, ya que en los mismos se pueden desarrollar altas velocidades y por consiguiente el transporte de grandes caudales con altos números de Froude, debido a la alta pendiente que se tiene en el sector de referencia.

A pesar de los ajustes que se realizaron en el Modelo Digital del Terreno, se observa que aún la influencia en el desarrollo de la modelación es significativa y determinante para la delimitación de las zonas de inundación, puesto que es indefectiblemente necesario desarrollar una topografía sobre los paleocauces, cañadas y arroyos de la llanura de inundación que es alimentada con aguas de los desbordes.

Consideraciones Generales sobre los resultados de la Modelación

La ejecución del modelo expone resultados interesantes, que se mencionan a continuación: • Existe un tiempo de viaje de la onda de crecida, que en función de las características hidráulicas de la sección adquiere una velocidad determinada. • La influencia de los desbordes no puede ser determinada de una manera adecuada, ya que los desbordes no son estáticos en la llanura de inundación y adquieren mayor o menor energía, y consecuentemente mayor capacidad de descarga de las crecidas, en función del gradiente hidráulico que posee el canal de desborde hacia la llanura de inundación. Tal es el caso del sitio de desborde de Cosorio que adquiere mayor energía hacia la llanura de inundación que el cauce del Río Grande hacia aguas abajo y de ésta manera adquiere una gran capacidad conductora de agua, exponiendo un alto riesgo de cambio de curso. Sin embargo, lo anteriormente mencionado no puede ser considerado concluyente porque la topografía del desborde en Puerto Cosorio fue determinado por medio del SRTM de la NASA. • Los caudales en los sitios de desborde son muy importantes, y es necesario disponer con la topografía del mismo para realizar las respectivas evaluaciones. Lo que se menciona se evidencia a través de la observación de los niveles alcanzados en las secciones transversales, en donde rápidamente los caudales superan los márgenes del cauce. (Figura 9.4.1.3.7)

158

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

InundacionesRG

Plan: P lanRGT opT5

29/01/2009

Aguas arriba de Puente Pailas 304

Legend WS Max WS Ground Bank Sta

302

300

Elevation (m)

298

296

294

292

290

288

0

500

1000

1500

2000

2500

Station (m)

Fig.9.4.1.3.7 Sección transversal de crecida

A continuación se presente un gráfico en 3D que representa el resultado de la modelación realizada. (Figura 9.4.1.3.8) InundacionesRG

Plan: P lanRGT opT5

29/01/2009

0

Legend WS Max WS

9570

Ground Bank Sta 20490

0

5210

36130 0 0 7310 6692 16900 29760

14692 40220

44270

55390 61330

0

4182

73870

12767 92590 97930 0 3764 7139 102240 108020 110380

12577 15018

116222 118515 26171 123450

22374

Fig. 9.4.1.3.8 Vista en 3D de los resultados de modelación

159

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

9.4.2 Zonas Inundables En cuanto a las zonas inundables, con la apropiación del Modelo Digital del Terreno, donde se combino la información DEM y la del Estudio Topográfico, permitirá una valoración orientativa para efectos de prevención y riesgo. Se ha realizado una evaluación de las zonas inundables, a efectos de detallar un riesgo de su presencia, considerando la ubicación de las poblaciones, la infraestructura existente, la actual zona de inundación delimitada y las zonas actuales que no son inundadas.

Los criterios considerados para la delimitación de las zonas en función de la información disponible fueron los siguientes: •

Se elaboró un mapa de densidad poblacional (Figura 9.4.2.1), considerando que aquellas regiones que se encuentran en la zona inundable y que poseen una mayor densidad poblacional, están ante un riesgo mayor durante las inundaciones. Ésta situación de riesgo es debida a diversos factores, siendo los más importantes los de la mayor probabilidad de afectados y la consecuente necesidad de contar con mayores recursos logísticos para atender a los afectados.

Fig. 9.4.2.1 Mapa de densidad poblacional

160

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

•

Se elaboró un mapa de distancia hacia las zonas que no son inundables (Figura 9.4.2.2), puesto que es un recurso importante para desplazar a las poblaciones afectadas hacia zonas que no se encuentren inundadas, en función de las solicitudes que se tengan durante un evento de crecida.

Fig. 9.4.2.2 Mapa de distancia a las zonas no inundadas

•

Se elaboró un mapa de distancia) hacia las vías de comunicación (caminos) (Figura 9.4.2.3, ya que se considera que es el principal elemento que permite a las poblaciones desplazarse a un lugar de refugio, siendo las vías más importantes aquellas que permiten acudir al centro de salud más cercano, o ser la ruta de escape a una zona de refugio.

161

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.2.3 Mapa de distancia a la red vial

•

Se elaboró un mapa de distancia hacia los centros de salud (Figura 9.4.2.4), sin embargo, este ítem no tiene tanto peso, ya que la información disponible sobre los mismos no es lo suficiente. Ésta variable es importante para conocer la rapidez con la cual acudirá un auxilio a la zona, ó también la facilidad con la cual el afectado puede asistir al centro de salud.

162

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.2.4 Mapa de distancia al centro de salud

Con los mapas presentados anteriormente se procedió a elaborar un mapa de zonas de riesgo de las poblaciones afectadas (Figura 9.4.2.5), considerando la siguiente ponderación: 50 % la densidad poblacional, 30 % la distancia a las zonas no inundadas, 10 % la distancia a la red vial y 10 % al centro de salud.

La ponderación considera que las zonas de riesgo principalmente se encuentran en sectores donde la densidad poblacional es mayor, y que se encuentran más alejadas de los sectores no inundados que servirían de refugio inmediato, y la distancia a la red vial no adquiere tanta importancia, ya que al estar en una zona inundada su utilidad depende del tiempo de permanencia del agua en la misma y del daño ocasionado a la red vial, asimismo la distancia al centro de salud, sería más útil en tanto la información disponible sea adecuada y actualmente es muy escasa.

Las zonas de riesgo identificadas mediante tal metodología son las que se presentan a continuación:

163

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 9.4.2.5 Mapa de Zona de Riesgo

Las zonas de riesgo presentadas en la anterior figura poseen cifras importantes que las describen, en referencia a la población que las habitan y la afectación de la misma a través de la vulnerabilidad de la infraestructura. Las referencias son las siguientes (Tabla 9.4.2.1 y Tabla 9.4.2.2) TABLA 9.4.2.1 Riesgo de las poblaciones de la zona de inundación Población

Riesgo Muy Alto Alto Moderado a Alto Moderado Bajo a Moderado Bajo

164

Localidades

Habitantes

%

38 103 29 14 10 13

60645 23715 4940 1958 2484 1792

63.5 24.8 5.2 2.0 2.6 1.9

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

TABLA 9.4.2.2 Red vial que se encuentra en la zona de inundación Longitud

Riesgo

(km)

Moderado Moderado a Alto Alto Muy Alto

11.7 81.7 855.3 77.7

Se observa que el 63.5 % de los habitantes se encuentran en un alto riesgo en la zona de inundación, y son más vulnerables, porque 933 km. de red vial se encuentran en las zonas de muy alto y alto riesgo. Éstas consideraciones deben ser tomadas en cuenta durante una evaluación más detallada de las zonas de inundación, y cuando se considere más información a ser relevada.

10. ELABORACION DE MAPAS DE INUNDACION Y RIESGO EN LA CUENCA BAJA DEL RIO GRANDE El presente Informe presenta el Volumen de planos en el cual se ha insertado todos los planos y mapas concernientes al estudio; sin embargo en este capítulo se hace referencia al conjunto en general de planos y mapas sobre el aspecto de inundación y riesgo que se ha presentado en los diferentes informes de avance.

10.1 Zonas de Riesgo de Inundación Se considera zonas de riego así como las zonas de la Cuenca que están bajo un riesgo de inundación y deslizamiento, considerando que las inundaciones obedecen principalmente a la gran cantidad de agua que ingresa al sistema fluvial, los deslizamientos introducen una cantidad considerable de sedimentos en la red de drenaje y en consecuencia potencian el desarrollo de los desbordes al iniciar un proceso de avulsión del cauce.

Los puntos en los cuales se desarrollan los cambios de dirección del cauce, son de interés fluviomorfológico, pues manifiestan una condición de cambio de pendiente de los tramos del Río, cambio brusco de cauce por un paleocauce de la llanura chaqueña y una evolución aleatoria del mismo hacia sitios preferenciales de conducción de agua formados por el propio Río. La gran cantidad de sedimentos que produce la Cuenca del Río Grande, estimada en 100

165

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

millones de metros cúbicos por año (comparable con la producción de sedimentos de la Cuenca del Río Pilcomayo cuya área es de 85000 km2), permite inferir que anualmente los depósitos dejados en el cauce y el delta del Río pueden conformar un área equivalente a 10000 hectáreas con una altura de sedimentos igual a 1 m.

La posibilidad de cambio de curso es comprensible cuando se reconoce que el Río pertenece a un abanico aluvial formado por el mismo y otros afluentes; es por ello que, pueden establecerse condiciones favorables para el desarrollo de desbordes que se conecten con paleocauces de la llanura y que en algún momento amenacen con un posible cambio de curso, dada la naturaleza del fenómeno y la intervención antrópica que lo potencia.

En consecuencia con la naturaleza de la zona, el Río luego de ser un receptor de tributarios en la cuenca alta, se convierte en un río “distributario” que desborda y alimenta canales o rutas preferenciales de conducción de sus aguas.

Éste hecho potencia el desarrollo de un fenómeno que se denominará “retroceso del Río”, puesto que el sitio de desborde va migrando cada vez más hacia aguas arriba, potenciando el desarrollo de sitios de posible cambio de curso. En la Figura 10.1 se observa las áreas de riesgo de inundación. De los estudio de geomorfología y topografía se ha obtenido un plano denominado Plano geomorfológico y áreas potenciales de inundación (No ERG – GMF- 001) donde se observa claramente las zonas de inundación estimadas: la zona A valle actual del Río Grande, zona B de inundación periódica y zona C de inundación extraordinaria.

Los planos de inundación y riesgo con los datos y mediciones especialmente realizado en base a los diferentes estudios son presentados en el inciso 9.4.2 Zonas Inundables y en mayor escala se anexan en el Volumen de planos del presente Informe Final.

Es evidente que el desarrollo de mapas de riesgo de inundaciones que consideren un periodo de retorno de una crecida del Río Grande, requiere que principalmente se obtenga una batimetría a lo largo de la zona de la llanura de inundación, pero no solamente de la zona adyacente del cauce, porque el desborde debido a sus características se desarrolla en los paleocauces de conformación espacial que radialmente se alejan del cauce y desde el origen del desborde.

166

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

El mapa que establece el riesgo en función de las características geomorfológicas de la zona y de la socioeconomía de la misma se presentó en el anterior capítulo y puede ser útil durante la planificación de acciones en la cuenca.

Fig. 10.1.1 Mapa de Zona de Riesgo debido a las consideraciones geomorfológicas y socioeconómicas

167

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig. 10.2 Mapa de Zonas de Riesgo Fluviomorfológico

El anterior mapa indica se indican las regiones que se consideran más vulnerables desde el punto de vista fluviomorfológico, puesto que en las mismas podría desarrollarse un cambio de curso debido a la marcada evolución a la que se encuentra sometida. La zona compromete el cauce comprendido entre el desborde la meandro Moscú y de Puerto Cosorio.

168

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

11. PROPUESTA DE PLAN DE ACCIÓN

Uno de los propósitos del presente Estudio fue el de realizar una propuesta de acciones estructurales y no estructurales. De acuerdo a las limitaciones de los informes consultados en cuanto al área de aplicación, como así también del alcance del presente estudio, se decidió adoptar la metodología del Árbol de Problemas y Árbol de Objetivos para emplearla durante la formulación de una Propuesta de Acción para la Cuenca del Río Grande.

Ésta metodología permite confeccionar la Propuesta de Acción a partir de la integración de acciones concretas que ataquen las causas del problema. Es oportuno mencionar que tan solo se convierte en una Propuesta de Acción, sin que ello le quite importancia, pero tampoco dejando pasar por alto que no se convierte en un Plan de Acción, que requiere esfuerzos y recursos mayores para su elaboración.

La Fundación ACH que contrató el presente estudio, tiene una duración acotada en el tiempo y actualmente contribuyó al conocimiento de los fenómenos que se suscitan en la Cuenca Baja del Río Grande, para socializar la misma con instituciones que de alguna forma indicativa ó activa participan con el desarrollo de la Cuenca del Río Grande. Lo mencionado es relevante, si se considera la consecuente inexistencia de una institucionalidad representativa de la Cuenca y que además posea continuidad en el tiempo.

Los antecedentes mencionados anteriormente, representan los insumos principales para la formulación de una Propuesta de Acción a ser contempladas para su implementación, y además sugiere que la misma debe considerar los principales problemas observados y a su vez ser consecuente con las limitaciones para su formulación, es por ello que se plantea un esquema en el cual el Ciclo del Proyecto debe cumplirse por completo para garantizar la correcta implementación de las acciones. Es necesario brindar a la Propuesta de Acción un Enfoque Estratégico y los Principios Orientadores, los mismos se describen a continuación:

11.1 Enfoque estratégico Existen diversas iniciativas consensuadas en el marco internacional, expresadas en diversos eventos: Conferencia sobre el Agua y el Ambiente, Agenda 21, Cumbre de la Tierra, Metas del Milenio y Foro Mundial del Agua. Estas iniciativas internacionales en torno a los Recursos Hídricos junto con las iniciativas de integración regional evidenciadas a

169

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

través del Resolución Prefectural No 086/2007 del Departamento de Santa Cruz brindan el marco sobre el cual la Propuesta de Acción puede orientar su accionar.

Se rescatan las siguientes directrices consensuadas y adoptadas internacionalmente: •

Promoción del Desarrollo de la Integración Regional.- Los aspectos de diversa jurisdicción de la cuenca adquieren el carácter de directriz para el desarrollo de tipologías de acción y motivar un impulso sobre el espacio de integración regional.

•

Coordinación y Articulación de Acciones sobre la Cuenca.- Diversas instancias locales en los departamentos permiten el desarrollo de acciones locales articuladas con la planificación y gestión en los respectivos territorios dentro de la cuenca de los departamentos, y otras acciones adquieren un carácter especial que principalmente comprometen la atención de la institucionalidad de la Cuenca por el objeto que representan.

•

Gestión Participativa.- El desarrollo y gestión de la Cuenca se basa en un enfoque participativo, involucrando a los usuarios, planificadores y los responsables de las decisiones a todos los niveles.

•

Promoción de la Conciencia Socio-Ambiental de la Cuenca.- La Cuenca es un espacio finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo y el medio ambiente; y representa una responsabilidad compartida.

Los mismos brindan un amplio contexto de enfoque estratégico para la gestión equitativa, eficaz y sostenible de la Cuenca del Río Grande.

11.2 Principios Orientadores El enfoque estratégico, expuesto en el anterior punto, presenta Directrices que ofrecen poca orientación para resolver los dilemas y las dificultades que surgen en la implementación práctica. Por consiguiente, como parte del desarrollo de un enfoque estratégico, tales Directrices ofrecen los siguientes principios orientadores, aplicables al nivel de planificación.

Estos son: •

Principios institucionales y de gestión.

•

Principios sociales.

•

Principios económicos y financieros.

•

Principios ambientales.

170

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

•

Principios de información, educación y comunicación.

•

Principios tecnológicos.

Los principios se describen ampliamente a continuación:

Principios Institucionales y de Gestión •

Las estructuras y los sistemas de gestión deben diseñarse de tal manera que faciliten la participación de las autoridades responsables en todos los niveles.

•

El desarrollo continuo de capacidades es necesario en las instituciones y para los grupos participantes a todos los niveles.

Principios Sociales •

Los usuarios desempeñan un papel importante y su participación debe fomentarse a través de un enfoque participativo.

•

Se deben examinar las implicaciones de género y tomarse en cuenta en todas las etapas del proceso de planificación e implementación.

Principios Económicos y Financieros •

La organización de los beneficiarios en torno a la autogestión de los recursos de la Cuenca es un componente importante de cualquier estrategia para la sostenibilidad.

•

Las acciones deben ser financiadas de acuerdo a un monto acotado para hacer eficiente el uso de los recursos y deben contemplar una contraparte del beneficiario para su correcta apropiación.

Principios Ambientales •

Las actividades relacionadas con la cuenca deben tener como objetivo mejorar o causar el menor perjuicio posible al ambiente natural y sus cualidades saludables sustentadoras de la vida.

•

Debe darse seguimiento a los cambios ambientales para poder estimular las mejoras y reducir al mínimo los impactos negativos.

171

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Principios de Información, Educación y Comunicación •

Se necesita una base sólida de información y conocimientos para la acción eficaz en todas las actividades relacionadas con la Cuenca.

•

La educación es un componente vital de los sistemas relacionados con la cuenca si se desean alcanzar y sostener los beneficios para la salud y la vida.

•

La comunicación y la sensibilización son ingredientes esenciales en toda forma de gestión de la cuenca.

Principios Tecnológicos •

El acceso a recursos tecnológicos debe ser amplio.

•

Consideraciones de eficiencia, aptitud, costo y adaptación a las condiciones locales deben dominar la elección de la tecnología.

La propuesta de acciones deben contemplar en diferentes grados de aplicación los principios orientadores mencionados anteriormente, de acuerdo al objeto perseguido con el desarrollo de las acciones propuestas para el Plan Maestro.

11.3 Características de la Propuesta Si bien es considerable el esfuerzo realizado y la magnitud de los resultados alcanzados hasta ahora por las diversas instituciones que apoyaron estudios sobre la Cuenca del Río Grande, existen acciones que son plausibles de realización en diversas regiones de la cuenca y otras regiones que no fueron analizadas en este contexto. Sin embargo no están establecidos los sitios en los cuales puedan desarrollarse ni los tiempos y presupuestos ajustados a las condiciones locales de implementación. Es por ello que una planificación a largo plazo no corresponde durante esta etapa; pero sí es previsible la ejecución continua de una planificación acotada temporalmente que posea la cualidad principal de adecuarse ágilmente a las condiciones en las que se implemente. Más aún considerando que no existe una Institucionalidad de la Cuenca, la propuesta será válida en tanto se garantice la continuidad de acciones a través de un marco legal e institucional establecido.

Entonces, por todo lo anteriormente expresado, se define que la Propuesta de Acción corresponde a una etapa inicial de implementación y con la consideración de permitir el desarrollo de una institucionalidad que rectore el Río Grande con las cualidades ineludibles

172

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

que se describen a continuación: •

Factible de ejecución a través de la estructura institucional actual y contemple el apoyo al desarrollo de una institucionalidad de la Cuenca del Río Grande,

•

Ejecutable durante un plazo no mayor a 5 años,

•

Flexible para admitir modificaciones durante su implementación.

Es evidente que la propuesta tiene como recurso principal lo revisado y considerado durante el desarrollo del presente estudio. Se propone la gestación y desarrollo de un Servicio de Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) que debe continuar con la etapa de articulación de las planificaciones regionales en un proceso de formulación participativa.

11.4 Formulación de la Propuesta La propuesta consiste en un conjunto de acciones que contiene: la descripción, los objetivos específicos, la ubicación geográfica, los componentes de acción, el presupuesto estimado, el flujo de presupuesto y las entidades implicadas para cada acción. Es presentada con una justificación de la acción y con fichas de fácil revisión e interpretación visual.

Por la cualidad de perfil de proyecto que representan las acciones se consideran ampliamente cada una de las etapas del Ciclo de Proyecto respecto de la fase que corresponde a la implementación de las acciones a través de la Institucionalidad de la Cuenca, es decir, una vez obtenido el financiamiento. Se considera ello, porque de esa manera es posible determinar presupuestos aproximados y estimar tiempos de ejecución para una determinada actividad.

Debido a que representa una propuesta de acciones, la determinación de las actividades que debe desarrollar la Institucionalidad de la Cuenca para su completo desarrollo debe ser consecuente con la disposición de acciones que hayan sido seleccionados, priorizados y aprobados por la instancia que corresponda. Las acciones pueden ser ejecutadas directamente por la Institucionalidad de la Cuenca ó articulados a las planificaciones regionales de los departamentos. Preliminarmente se definen los siguientes ejes temáticos, que provienen del árbol de problemas y de objetivos elaborados que se presenta a continuación:

173

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

ÁRBOL DE PROBLEMAS

ÁRBOL DE OBJETIVOS

174

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Evidentemente que los árboles de Problemas y Objetivos elaborados son básicos, sin embargo, ante la inexistencia de una institucionalidad de la Cuenca por lo menos se consideran los más importantes y considerables para generar un espacio de integración regional.

De los árboles elaborados se esbozaron un conjunto de acciones únicamente para las tres causas primarias que son: “Moderados procesos de erosión y sedimentación”, “Actividades antrópicas coordinadas sobre el cauce y márgenes” y “Coordinada gestión institucional”; la acción “Desarrollada gestión de riesgos” se considera que está actualmente en implementación a través de la ONG Acción Contra el Hambre, y sus resultados serán un gran aporte para desarrollar acciones a través de una futura institucionalidad de la Cuenca.

El fenómeno de avulsión del lecho, provoca un inevitable desarrollo aleatorio de desbordes a lo largo del cauce del Río Grande, y este hecho ante el inexistente monitoreo del desarrollo de los mismos hace que la población sea más vulnerable ante la falta de determinación de zonas de inundación probables por la evolución fluviomorfológica.

Es por ello que el conocimiento de la Cuenca del Río Grande aún no fue concluido y las acciones estructurales en éste sentido sólo pueden en esta ocasión ser planteadas como experiencias piloto para poder actuar con mayor seguridad a futuro a través de la sistematización de sus resultados.

A continuación se presenta un cuadro resumen de la Propuesta de Acción:

175

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande Componente

Control de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande

Acción Plan Maestro para el Manejo de Desbordes de la Cuenca Baja Experiencia piloto de corte de meandros Experiencia piloto de protección de cabeceras de paleocauces Evaluación de la influencia de la red vial en las inundaciones Gestación e Implementación de la Institucionalidad de Cuenca Manejo Integrado de Cuencas (MIC) (15) *

Desarrollo Institucional de la Cuenca del Río Grande

Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Involucrados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Minis terio del Agua, Prefecturas, Municipios, de los Departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí y Oruro, Organismos Internacionales, Organizaciones no Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Ministerio del Agua, Prefecturas, Municipios, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN *Se proponen 15 acciones MIC en la Cuenca Alta del Río Grande, considerando tres por Departamento, sin embargo, las mismas deben ser implementadas en regiones que se encuentren sometidas bajo intensos fenómenos de erosión y sedimentación, y en lugares de desarrollo productivo.

La propuesta de acción puede ser implementada con el presupuesto que se indica a continuación, y según el flujo estimado de los fondos:

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande PRESUPUESTO Y CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN Presupuesto estimado Acciones

Presupuesto ($us) Plan Maestro para el Manejo de Desbordes 480,000.00 de la Cuenca Baja Experiencia piloto de corte de meandros 285,000.00 Control de Inundaciones en la Cuenca Experiencia piloto de protección de 165,000.00 Baja del Río Grande cabeceras de paleocauces Evaluación de la influencia de la red vial en 130,000.00 las inundaciones Gestación e Implementación de la Desarrollo Institucional de la Cuenca del 925,000.00 Institucionalidad de Cuenca Río Grande Manejo Integrado de Cuencas (MIC) (15) 3,600,000.00 Presupuesto Global 5,585,000.00 Flujo del Presupues to Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 200,000.00 820,000.00 3,480,000.00 530,000.00 555,000.00 5,585,000.00 Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Involucrados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Minis terio del Agua, Prefecturas, Municipios, de los Departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí y Oruro, Organismos Internacionales, Organizaciones no Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Ministerio del Agua, Prefecturas, Municipios, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

176

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Las acciones se han desarrollado para atender los problemas plateados en el árbol previamente presentado.

A continuación se expone la relación entre el árbol de objetivos y las acciones planteadas:

11.4.1 Fichas de Acción A continuación se presenta en formato de fichas las acciones propuestas:

177

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENTE: Control de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande Plan Maestro para el Manejo de Desbordes de la Cuenca Baja Descripción El tramo del Río Grande que se encuentra en la Cuenca Baja está frecuentemente sometido a desbordes del Río que provocan afectaciones en las poblaciones ribereñas, también los desbordes podrían ser influenciados por la presencia de infraestructura de protección contra las inundaciones que no haya sido adecuadamente emplazada, por lo que es necesario realizar una adecuada planificación para no provocar impactos negativos sobre las poblaciones ribereñas. La medida pretende desarrollar una evaluación Detallada de la zona de desbordes, obras emplazadas para el control de las inundaciones que se suscitan en el Río Grande y el planteamiento de infraestructura sobre el cauce y la llanura de inundación, motivando el desarrollo de acciones coordinadas de las poblaciones para el manejo de los desbordes en la zona. Objetivos Específicos Evaluar los desbordes que se suscitan en el tramo del Río de la Cuenca Baja Planificar medidas para el manejo de desbordes e inundaciones en el tramo del Río de la Cuenca Baja Motivar la articulación institucional regional para el manejo de inundaciones en el tramo del río de la Cuenca Baja Zona de intervención

Tipologíasde defensivos

Tramo del Río Grande, ambas márgenes, comprendido entre Puente Pailas y Comunidad Carmen Justificación El 63 % de la población de la Cuenca Baja del Río Grande que se encuentra en la zona de inundación de la Cuenca Baja, está en muy alto riesgo Existen al menos 77 kilómetros de caminos de la red vecinal que se encuentran en una zona de alto riesgo de inundación Existen estudios dispersos desarrollados en zonas específicas de la Cuenca del Río Grande, sin embargo, es necesario un estudio que abarque toda la zona de inundación y el tramo del cauce susceptible a desbordes Existen obras ejecutadas para el control de inundaciones y desbordes en el tramo del Río Grande, que solicitan una evaluación y planificación coordinada para reducir el riesgo de afectaciones Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) 10,000.00 Identificación de las zonas de desbordes Estudio de la red de drenaje y la planicie de inundación de la Cuenca Baja del Río 100,000.00 Grande Elaboración de la estrategia de monitoreo de desbordes 10,000.00 200,000.00 Topobatimetría de la zona de desborde y la llanura de inundación Monitoreo de las inundaciones en la zona de desbordes 60,000.00 100,000.00 Elaboración del Plan Maestro para el Manejo de Desbordes de la Cuenca Baja TOTAL 480,000.00 Flujo del Presupuesto Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 10,000.00 130,000.00 220,000.00 20,000.00 100,000.00 480,000.00 Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Implicados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Ministerio del Agua, Prefectura de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Instituciones Académicas, Organismos Internacionales, Otros Entidad Financiera Ministero del Agua, Prefectura del Departamento de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

178

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENTE: Control de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande Experiencia piloto de corte de meandros Descripción Para que una migración por avulsión o rectificación de meandro por desborde ocurra, es neces ario que el escurrimiento se canalice por una nueva traza, sea preexistente (captura de un canal ya establecido) o de nueva formación (labrado de un cauce). La medida pretende desarrollar experiencias piloto de corte de meandros, para contribuir en el conocimiento de acciones que permitan evitar el acrecimiento del lecho del río, mitigar el impacto provocado por los desbordes en zonas pobladas y atenuar el potencial cambio brusco del curso. Objetivos Específicos Identificar y evaluar alternativas de sitios de corte de meandros del cauce Implementar las intervenciones de corte de meandro del cauce con su respectivo sistema de monitoreo Desarrollar un Plan de Cortes de Meandro del Cauce del Río Grande Zona de intervención

Corte de meandros

Dos sitios sobre el cauce del Río Grande, de diferentes características fluviomorfológic as, en Puerto Cos orio y en Comunidad Carmen Justificación Existe una continua evolución fluviomorfológica del cauce del Río Grande que naturalmente provoca cortes de meandro en su trayecto. Existen sitios susceptibles al desarrollo de un cambio brusco de curso del Río Grande y potencian el acrecimiento del lecho y en consecuencia inundaciones mayores en la región. El corte de meandro contribuye a mejorar las condiciones hidráulicas de un tramo del Río Grande, al aumentar localmente la pendiente. Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) Identificación y Planificación de la intervención de corte de meandro 50,000.00 150,000.00 Implementación del corte de meandro Monitoreo de las intervenciones iniciales 50,000.00 Elaboración del Plan de Cortes de Meandro 25,000.00 Presentación de resultados 10,000.00 TOTAL 285,000.00 Flujo del Presupues to Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 50,000.00 150,000.00 25,000.00 25,000.00 35,000.00 285,000.00 Entidad Gestora Servic io para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Im plicados Servic io para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Prefectura de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Instituciones Académicas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Prefectura del Departamento de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

179

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENTE: Control de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande Experiencia piloto de protección de cabeceras de paleocauces Descripción Existen evidencias de la influencia de la evolución de las cabeceras de paleocauces, que por la infuencia de procesos de erosión regresiva originados por los desbordes del río, probablemente puedan alcanzar el cauce principal y de esta manera potenciar el desarrollo de un cambio brusco del cauce. La medida pretende desarrollar experiencias piloto de protección de cabeceras de paleocauces, para contribuir en el conocimiento de acciones que permitan mitigar el potencial cambio brusco del curso. Objetivos Específicos Identificar y evaluar cabeceras de paleocauce críticas Implementar las intervenciones de protección de cabeceras de paleocauces con su respectivo sistema de monitoreo Desarrollar un Plan de Cortes de Protección de Cabeceras de Paleocauces Zona de intervención

Erosión regresiva de una cabecera de arroyo

Sitios sobre la llanura de inundación del Río Grande que tengan una importante evolución fluviomorfológica de las cabeceras de paleocauces Justificación Existe una continua evolución fluviomorfológica del cauce del Río Grande que naturalmente provoca cortes de meandro en su trayecto. Existen sitios susceptibles al desarrollo de un cambio brusco de curso del Río Grande y potencian el acrecimiento del lecho y en consecuencia inundaciones mayores en la región. El corte de meandro contribuye a mejorar las condiciones hidráulicas de un tramo del Río Grande, al aumentar localmente la pendiente. Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) Identificación y Planificación de la Protección de Cabeceras de Paleocauces 25,000.00 Implementación de la Protección de la Cabecera de Paleocauce 100,000.00 20,000.00 Monitoreo de las intervenciones Elaboración del Plan de Protección de Cabeceras de Paleocauces 15,000.00 Presentación de resultados 5,000.00 TOTAL 165,000.00 Flujo del Presupuesto Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 25,000.00 100,000.00 10,000.00 10,000.00 20,000.00 165,000.00 Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Im plicados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Prefectura de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Instituciones Académicas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Prefectura del Departamento de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

180

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENTE: Control de Inundaciones en la Cuenca Baja del Río Grande Evaluación de la influencia de la red vial en las inundaciones Descripción La red vial permite la conexión de dos o más comunidades, permitiendo el tránsito de vehículos entre las mismas. Sin embargo, en ciertas ocasiones, y en particular en zonas de llanura, se convierten en un obstáculo (podríamos decir una especie de dique) que ocasiona el represamiento de agua en la zona de escurrimiento y/o anegamiento, ó también se convierte en una ruta preferencial de conducción de agua, debido a que por lo general presenta rugosidades menores que en las zonas aledañas del terreno natural. En el caso particular del Río Grande se pueden observar en particular ambos comportamientos. La medida pretende desarrollar una evaluación de la red vial próxima al cauce, para contribuir en el conocimiento de los factores que influyen en el desarrollo de las inundaciones ociasionadas por los desbordes en zonas pobladas a través de la red vial. Objetivos Específicos Identificar y evaluar los sitios de desborde influenciados por la red vial Caracterizar la red vial que posee unfluencia en la evolución fluviomorfológica Desarrollar una Guía para la construcción y rehabilitación de la red vial próxima al cauce del Río Grande Zona de intervención

Red vial de la Cuenca Baja del Río Grande

Red Vial próxima al cauce del Río Grande Justificación Existe una continua evolución fluviomorfológica del cauce del Río Grande, en la que participa además la red vial próxima al cauce ó que invade la llanura de inundación. Existe una densa red vial la Cuenca Baja del Río Grande, que inclusive a través de las sendas de los campos de cultivo adquieren una importante condición hidráulica, para conducir el agua de desborde y en consecuencia provocan inundaciones en extensas regiones. Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) Identificación de la red vial próxima al cauce 15,000.00 Elaboración del Plan de Monitoreo de la Red Vial 15,000.00 75,000.00 Monitoreo de las inundaciones influenciadas por la red vial Elaboración de la Guía de Construcción y Rehabilitación de la Red Vial 20,000.00 Presentación de resultados 5,000.00 TOTAL 130,000.00 Flujo del Presupuesto Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 15,000.00 40,000.00 25,000.00 25,000.00 25,000.00 130,000.00 Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Im plicados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Prefectura de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Instituciones Académicas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Prefectura del Departamento de Santa Cruz, Municipios, Cooperativas, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

181

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENT E: Desarrollo Institucional de la Cuenca del Río Grande Gestación e Implementación de la Institucionalidad de Cuenca Descripción Los alcances involucrados por esta tarea abordarán la revisión y sistematización de los diversos tipos de Entidades Gestoras de una Cuenca, existentes tanto a nivel nacional como a nivel internacional, en un análisis comparativo. Mediante la evaluac ión, que podrá apoyarse en una matriz multiobjetivo-multicriterio de la información resultante, se llegará a una valoración ponderada de los mismos, para la selección del que mejor se adapte a la cuenca del Río Grande. La medida pretende desarrollar una evaluación de institucionalidad de la Cuenc a del Río Grande, para desarrollarla e implementarla. Su implementación es garantizada cuando tenga como base un documento de implementación bajo un cronograma y presupuesto establecido. Objetivos Específicos Evaluar el marco legal e institucional de la Cuenca del Río Grande Desarrollar el espacio de promoción y gestación de la institucionalidad de la Cuenca Elaborar la propuesta para el Desarrollo de la Institucionalidad del Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande Implementar la Institucionalidad de la Cuenca Zona de intervención G e s ti ó n I n te g r ad a d e la C u e n ca d e l Rí o G ra n d e Com po nen te Acc ió n P lan M aest ro p ara el M anej o d e De sb ordes de la C uenca B aja E xp eriencia pil oto de cort e d e m ean dros Con trol de I nun daciones en la Cuen ca B aja de l R ío Gran de E xperie ncia pilo to de prot ección de cabeceras de pale ocauces E va luac ió n d e l a i nfl uencia de la red v ial en las inun dacion es Desarrollo I nsti tu cional de la Cuen ca d el Río G ra nde

Gest ación e I mp lem ent ac ió n d e l a I nst it uciona lidad d e Cuen ca Man ejo In teg rado de Cuencas (MI C) (15) *

E nti da d Ges to ra S ervi ci o p ara l a G esti ón I nte grada de la Cuen ca del Rí o Gran de (S G I RI O G RA NDE ) Age ntes Invo lu cra do s S ervi ci o para la G estió n In teg rada de la Cu enca del R ío G rande (S GI RI O G RA NDE ), M ini st erio de l A gua, Pref ec tu ras, M unic i pios, de los Depart am ent os de S ant a Cru z, Coc habam b a, Chuq uisaca, P otosí y Oru ro, Organ ism os Inte rn ac ional es, Org anizacion es no G uberna me nt ales, O tros E nti da d Fi na nci er a M inist erio del A gua , P refec t uras, M uni ci pios, O rgan is m os I nt ernaciona les, O rg anizacion es No G uberna me nta les, O tros

Departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí y Oruro Justificación Existen acciones descoordinadas sobre la Cuenca del Río Grande. No existe una institucionalidad establecida para la Cuenca del Río Grande. Es necesaria una instancia que gestione integralmente las temáticas de la Cuenca del Río Grande. Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) Elaboración el Mapeo Institucional y Legal de la Cuenca del Río Grande 10,000.00 15,000.00 Elaboración de la Propuesta de Institucionalidad de la Cuenca Implementación de la(s) Sede(s) Regional(es) de Institucionalidad de la Cuenca 50,000.00 Elaboración del Plan de Acción Inmediata de la Cuenca del Río Grande 350,000.00 Operación y Funcionamiento 500,000.00 TOTAL 925,000.00 Flujo del Presupuesto Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 25,000.00 175,000.00 125,000.00 300,000.00 300,000.00 925,000.00 Entidad Gestora Servic io para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Im plicados Servic io para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Prefecturas, Municipios, Organismos Internac ionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Prefecturas, Municipios, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

182

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

PROPUESTA DE ACCIÓN Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande COMPONENTE: Desarrollo Institucional de la Cuenca del Río Grande Manejo Integrado de Cuencas (MIC) Descripción La Cuenca Alta del Río Grande posee una gran capacidad de producción de sedimentos que tiene consecuencias en la gran dinámica fluvial de la Cuenca Baja, y a su vez origina puntos de desborde que alimentan las inundaciones sobre la llanura aluvial. El plantemiento de un programa de control de la producción de sedimentos debe considerar de manera integral acciones que contribuyan con el desarrollo productivo de las poblaciones de la Cuenca Alta, que a su vez son afectadas por la consecuente pérdida de suelo. Es por ello que debe enfocarse principalmente en las regiones en donde exista mayor producción de sedimentos y a su vez sistemas de riego que puedan beneficiarse con tales acciones. Para ello se plantean intervenciones que contemplan el control de erosión en cárcavas, uso eficiente del agua, control hidráulico de cauce y torrenteras, y capacitación en prácticas de uso y conservación del suelo. De ésta manera, se espera contar con infraestructura adecuada y prácticas que permitan la conservación del suelo y un uso eficiciente del agua en sistemas productivos existentes en la cuenca. Objetivos Específicos Desarrollar la infraestructura local para el control de los procesos erosivos y eficientizar el uso del agua Realizar el manejo de áreas degradadas por los procesos erosivos Capacitar a la población para que desarrolle prácticas del buen uso del agua y conservación del suelo Zona de intervención

Control hidráulico de cauces y manejo de áreas degradadas Manejo y conservación de suelos

Ejecución participativa

Mejoramiento de la infraestructura productiva

Cuenca Alta de los Departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí, Oruro. Con preferencia en las subcuencas a priorizar por su potencial producción de sedimentos, por su estado de escasez del recurso hídrico, la presencia de socioeconomías productivas y la densidad poblacional Justificación La alta producción de sedimentos se origina en la Cuenca Alta del Río Grande, compartida entre los departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí y Oruro. Presupuesto estimado Acciones Presupuesto ($us) Identificación participativa del problema, de la zona y del tipo de intervención 5,000.00 15,000.00 Estudio y Validación de Diseño Final 195,000.00 Componentes de la inversión: Manejo y Conservación de Suelos Manejo de Áreas Degradadas Manejo de la Escasez del Recurso Hídrico Control Hidráulico de Torrentes y Cauces Mejoramiento de Infraestructura Productiva Capacitación y Asistencia Técnica Ejecución Partic ipativa 5,000.00 Supervisión Fisc alización 5,000.00 Monitoreo y Seguimiento del Manejo Integral de Cuencas 10,000.00 5,000.00 Evaluación Ex-Post Presupuesto Global 240,000.00 Flujo del Presupuesto Global Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Total 5,000.00 15,000.00 205,000.00 10,000.00 5,000.00 240,000.00 Entidad Gestora Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE) Agentes Involucrados Servicio para la Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RIO GRANDE), Ministerio del Agua, Prefecturas, Municipios, de los Departamentos de Santa Cruz, Cochabamba, Chuquisaca, Potosí y Oruro, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros Entidad Financiera Prefecturas, Municipios, Organismos Internacionales, Organizaciones No Gubernamentales, Otros FICHA DE PROPUESTA DE ACCIÓN

183

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Las acciones deben considerar el desarrollo de la Gestión del Ciclo del Proyecto, considerando los pasos que se indican a continuación:

Programación:

Definición de las orientaciones y principios generales de la cooperación entre Servicio de Gestión Integrada de la Cuenca del Río Grande (SGI RÍO GRANDE) y un Departamento. Basándose en el análisis de los problemas y potencialidades de un Departamento, y teniendo en cuenta las prioridades locales y del SGI RÍO GRANDE, las acciones llevadas a cabo por los demás donantes y las capacidades locales y del SGI RÍO GRANDE. De esta fase resulta un Documento de Estrategia de la Cuenca.

Identificación:

En el ámbito del Documento de Estrategia de la Cuenca establecido, se analizan los problemas, las necesidades y los intereses de las partes interesadas. Se identifican y se examinan las ideas de proyectos y las demás operaciones a profundizar eventualmente. Se pueden realizar estudios sectoriales, temáticos o de prefactibilidad de un proyecto para la formulación de una intervención. De esta fase resulta una decisión de estudiar con más detalles.

Instrucción:

Se examinan todos los aspectos importantes de la idea del proyecto teniendo en cuenta las orientaciones del Documento de Estrategia de la Cuenca, los factores de calidad claves y los puntos de vista de las partes interesadas principales. Los beneficiarios y las demás partes interesadas tendrían que participar de forma activa en la descripción detallada de la

184

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

idea del proyecto. Durante esta fase, se tendría que producir planes de trabajo detallados, incluyendo un Marco Lógico con indicadores de resultados e indicadores de impacto y calendarios de actividades y de recursos. De allí resulta una decisión de proponer o no una financiación para el proyecto.

Financiación:

Se completa la propuesta de financiación. El comité interno o externo adecuado la examina. Se trata entonces de financiar o no el proyecto. El ente financiador y el SGI RÍO GRANDE y los gobiernos asociados u otras entidades firman un convenio formal que estipula los arreglos financieros esenciales de la ejecución.

Ejecución:

Los recursos convenidos se utilizan para alcanzar el objetivo específico (el / los grupo(s) meta(s) reciben los beneficios previstos) y los objetivos globales. Esta fase suele implicar el desarrollo de estudios, asistencia técnica, provisión de servicios y suministros. Se monitorea el avance real del proyecto para que se pueda adaptar el proyecto a los cambios contextuales. A finales de la ejecución, se decide extender o terminar el proyecto.

Evaluación:

La evaluación es una función que consiste en la apreciación, cuanto más sistemática y objetiva, de un proyecto en curso o terminado, de un programa o de un conjunto de líneas de acción, su diseño, su ejecución y sus resultados. Se trata de determinar la pertinencia de los objetivos y su grado de realización, la eficacidad, la eficiencia, el impacto y la sostenibilidad. Una evaluación tendría que proporcionar informaciones fiables y útiles que permitan integrar las enseñanzas de los mecanismos de toma de decisiones tanto de los países asociados como de los donantes. Se puede realizar una evaluación durante la ejecución (evaluación a término medio o intermedia), al final de un proyecto (evaluación final), o después de su conclusión (evaluación ex post), para adaptar la orientación del proyecto o sacar enseñanzas para los proyectos futuros y la programación futura. Deberán formularse recomendaciones y conclusiones para integrar en la planificación y la ejecución de proyectos comparables en el futuro.

185

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

12. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Gran parte de las conclusiones y recomendaciones del presente estudio están descritas en el capítulo de Propuesta del Plan de Acción.

A continuación se realiza un análisis general de la problemática y luego se expone las sugerencias desde el punto de vista de los especialistas y técnicos que intervinieron en el estudio.

12.1 Análisis General En el contexto del presente estudio es importante considerar a la Cuenca Baja del Río Grande como una zona que constantemente es afectada por inundaciones debido a las crecidas que se desarrollan por las tormentas que se suscitan en la cuenca durante la época húmeda, transportando gran cantidad de agua que a su vez posee una alta concentración de sedimentos que se depositan en el cauce y de esta manera propiciando el desarrollo de desbordes a lo largo de su ribera.

Siendo que es una zona densamente poblada posee un desarrollo económico por la agricultura y ganadería principalmente, por lo que las inundaciones afectan a la economía de la zona, provocando pérdidas traducidas en infraestructura y terrenos destinados al sector agropecuario. También la infraestructura vial que permite la exportación de los productos se encuentra en la zona de estudio y la misma está frecuentemente amenazada por las inundaciones.

Es importante señalar que la economía de la región es muy importante a nivel nacional, siendo la más industrializada de Bolivia. Considerando solamente el año 2001 el aporte del departamento al Producto Interno Bruto (PIB) nacional fue del 31%, y dentro del PIB departamental el agro aportó el 22 %.

En la Figura 11.1.1 se muestra el incremento de la frontera agropecuaria desde el año 1986 - 2005 donde se puede observar claramente, por los colores de la imagen satelital, el potenciamiento de la zona como factor de crecimiento agrícola y de desarrollo por lo que merece la atención de las autoridades competentes.

186

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

Fig.11.1.1: Avance de la frontera agropecuaria (DIOERTECU)

12.2 Recomendaciones Generales 1.- La principal recomendación que se realiza en este estudio es el desarrollar relevamientos topobatimétricos a lo largo de los paleocauces, cañadas, riachos, etc., que conducen el agua de los desbordes hacia las regiones adentro de la llanura de inundación, alejada de la zona inmediata del cauce. 2.- Entre las recomendaciones generales se insiste en el trabajo coordinado y de cooperación entre las diversas instituciones y entidades que desarrollan acciones en la zona de inundación que se sabe son numerosas tal como se describió en el primer informe de avance.

3.- La reforestación de las riberas debe ser de una dedicación contante en el tiempo y a lo largo de la ribera especialmente en las zonas inundables y con especies de regeneración rápida y de raíces ramificadas que eviten la erosión. 4.- Considerando la velocidad de ocupación de las áreas propicias a las inundaciones se sugiere demarcar estas zonas evitando el asentamiento y el uso del suelo realizando a la par una campaña de concientización a la población.

5.- Los datos emergentes de las diversas estaciones hidrometeorológicas deben ser

187

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

concentradas en una central para que expertos de diferentes profesiones interpreten continuamente. 6.- Debe existir un centro de publicación de los mapas generados en los diferentes estudios para que sean la base de futuros trabajos en la temática. De igual manera los resultados de los estudios efectuados sean de fácil acceso en una especie de geodatabase. 7.- Se recomienda mas estudios básicos que generen datos para el alimentar a modelo conceptual de funcionamiento Hidrológico – hidráulico en diversos escenarios de modelación. 8.- Las acciones que desarrollan los sectores privados (colonizadores y hacendados), para preservar sus tierras, deben ser coordinados por una entidad central regional o nacional, que optimice los recursos económicos sea parte de un plan o proyecto integral.

9.- Para la reducción de los sedimentos o materiales de arrastre que traen las aguas, se debe estudiar la posibilidad de ejecutar obras de control de material de arrastre particularmente en la cuenca alta. 10.- Fortalecer el sistema de comunicación telefónica y telefonía celular con la finalidad de mejorar las comunicaciones en situaciones de emergencia.

188

Estudio Hidrológico - hidráulico de zonas inundables en la Cuenca Baja del Río Grande

ACF INTERNATIONAL NETWORK

Fundación Acción Contra el Hambre ACF-International Network (ACF-IN)

Oficina en Bolivia: Calle N° 5 Este n° 30, Esq. Avda. La Salle. Santa Cruz de la Sierra Tel-Fax: +(591 3) 341 8196 Email: [email protected].

Oficina en Paraguay: Legión Civil Extranjera y Eulogio Estigarribia Edificio Firenze 3° Piso C. Asunción Tel-Fax: +(595) 21 661 779 Email: [email protected]

http://www.accioncontraelhambre.org

189