LA BIFURCACION MEZCALAPA-SAMARIA- CARRIZAL DEL BAJO GRIJALVA - SITIO PILOTO PARA LA PARTE SEDIMENTO DEL PROMMA

Transcripción

1 LA BIFURCACION MEZCALAPA-SAMARIA- CARRIZAL DEL BAJO GRIJALVA - SITIO PILOTO PARA LA PARTE SEDIMENTO DEL PROMMA Jean Jacques Peters Especialista en Ríos Consultor OMM para el Sedimento PROMMA - GASIR J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

2 INTRODUCCION En 1998, la bifurcación Mezcalapa-Samaria-Carrizal fue elegido como sitio piloto para la parte sedimento del PROMMA (bajo la recomendación de la Subgerencia de Análisis Hidrológico de GASIR) Gracias a la colaboración activa de les Gerencias regional Frontera Sur y estatal de Tabasco, se iniciaron campañas de medición, dentro del PROMMA y a través de convenios SCAOP-UJAT Los resultados de las mediciones hasta la fecha permiten establecer un diagnostico sobre las causas del aumento de riesgo de inundación en Villahermosa J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

3 RECUERDOS DE POTAMOLOGIA EN RELACION A LOS CAMBIOS FLUVIOMORFOLOGICOS E INUNDACIONES EN EL BAJO GRIJALVA Jean Jacques Peters Especialista en Ríos Consultor OMM para el Sedimento PROMMA - GASIR J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

4 Sistema Mezcalapa-Samaria-Carrizal (situación del 23 de noviembre de 2004) J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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6 MORFOLOGIA FLUVIAL Ríos han desarrollado sus cauces por erosión y sedimentación en la cuenca La geografía, la geología y la tectónica son factores determinantes en la formación de los cauces (pendiente del valle, diferente de la pendiente hidráulica) El tipo de cauce (trenzado o meándrico) principalmente depende de factores hidráulicos y sedimentológicos La noción de gasto formador es poco relevante para ríos dinámicos, las cuales tienen gastos líquidos y sólidos variables J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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8 MORFOLOGIA FLUVIAL En ausencia de obras de control del cauce, un río adapta su geometría (ancho, profundidad, tipo de cauce) cuando ocurren cambios del régimen hidrológico o sedimentológico Estos cambios pueden ser naturales (modificación climatológica) o inducidos por actividades humanas (deforestación,presas) De manera muy general, la balanza de Lane permite evaluar estos impactos De manera general, leyes relacionan de manera semi-cuantitativa las características geométricas del cauce a un gasto ( formativo ) J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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10 MORFOLOGIA FLUVIAL El cauce de un río cambia de forma desde su origen hasta su desembocadura: En las partes altas (montanas), incisión con fuerte control del movimiento lateral (zona de producción de sedimento) En la parte intermediaria de alta pendiente del valle, cauce trenzado con ocasionalmente control del movimiento lateral por las márgenes del valle En la parte intermediaria de baja pendiente del valle, cauce meándrico con ocasionalmente control del movimiento lateral por las márgenes del valle o por diferencias de características geotécnicas de los suelos atravesados Conos de deyección, deltas, lagunas o estuarios a su desembocadura J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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16 MORFOLOGIA FLUVIAL Ríos pueden tener tendencias a una: Degradación, por déficit en sedimento Agradación, por sobrecarga en sedimento Ríos pueden tener tendencia a formar: Un splay Una avulsión, es decir cambio completo de cauce Una bifurcación, es decir formación de dos brazos Ríos pueden cambiar su tipo de cauce: De trenzado en meándrico, o vise versa por cambio de régimen hidrológico y/o sedimentológico J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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22 BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE FRONTERA BARRA DE FRONTERA BARRA DE FRONTERA BARRA DE TUPILCO BARRA DE DOS BOCAS BARRA DE CHILTEPEC Sta. Ma. de la Victoria FRONTERA BARRA DE TUPILCO BARRA DE DOS BOCAS BARRA DE CHILTEPEC FRONTERA BARRA DE TUPILCO BARRA DE DOS BOCAS BARRA DE CHILTEPEC FRONTERA CARDENAS PARAISO COMALCALCO R i o M e z c a l a p a JALPA CUNDUACAN VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) NACAJUCA Rio de la Sierra Rio G r i j a l v a CARDENAS R i o S e c o PARAISO COMALCALCO R i o CUNDUACAN JALPA M e z c a l a p a NACAJUCA VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) Rio de la Sierra Rio G r i j a l v a CARDENAS PARAISO COMALCALCO R i o S e c o R i o CUNDUACAN JALPA M e z c a l a p a Rio Carrizal NACAJUCA VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) Rio de la Sierra Rio G r i j a l v a HUIMANGUILLO HUIMANGUILLO o Rio Viejo ROMPIDO DE NUEVA ZELANDIA HUIMANGUILLO o Rio Viejo PICHUCALCO Rio Teapa TACOTALPA TEAPA SIGLO XVI Rio Tacotalpa R i o M e z c a l a p a PICHUCALCO Rio Teapa TACOTALPA TEAPA Rio Tacotalpa ROMPIDO DE NUEVA ZELANDIA R i o M e z c a l a p a ROMPIDO MANGA DE CLAVO PICHUCALCO Rio Teapa TACOTALPA TEAPA Rio Tacotalpa ROMPIDO MANGA DE CLAVO BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE SAN PEDRO BARRA DE FRONTERA BARRA DE FRONTERA BARRA DE FRONTERA BARRA DE TUPILCO CARDENAS BARRA DE DOS BOCAS R i o S e c o PARAISO COMALCALCO CUNDUACAN JALPA BARRA DE CHILTEPEC Rio Carrizal NACAJUCA Rio Gonzalez Rio G r i j a l v a VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) FRONTERA BARRA DE TUPILCO CARDENAS BARRA DE DOS BOCAS R i o S e c o PARAISO COMALCALCO CUNDUACAN JALPA BARRA DE CHILTEPEC NACAJUCA VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) FRONTERA HUIMANGUILLO R i o M e z c a l a p a Rio Viejo ROMPIDO DE LA PIGUA TACOTALPA TEAPA PICHUCALCO ROMPIDO DE LA PIGUA J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR) Rio Teapa Rio de la Sierra Rio Tacotalpa HUIMANGUILLO Rio Teapa Rio de la Sierra Rio G r i j a l v a R i o M e z c a l a p a R i o M e z c a l a p a Rio Cuxcuachapa Rio Cañas Rio Carrizal Rio Jalupa BARRA DE TUPILCO CARDENAS BARRA DE DOS BOCAS R i o S e c o PARAISO COMALCALCO Rio Cuxcuachapa JALPA CUNDUACAN Rio Samaria Rio Carrizal BARRA DE CHILTEPEC NACAJUCA Rio Medellin Rio G r i j a l v a Rio Chilapilla VILLAHERMOSA ( San Juan Bautista ) FRONTERA Rio Chilapa o Rio Viejo ROMPIDO DE CAÑAS TACOTALPA TEAPA ROMPIDO PICHUCALCO DE CAÑAS 1940 Rio Tacotalpa HUIMANGUILLO R i o M e z c a l a p a PICHUCALCO Rio Viejo ROMPIDO DEL VELADERO ABIERTO EN 1952 CERRADO EN 1953 Rio Teapa Rio de la Sierra TACOTALPA TEAPA Rio Tacotalpa ROMPIDO DEL VELADERO

23 NOCIONES DE HIDRAULICA Flujos en ríos naturales no siguen bien las leyes teóricas, establecidas para condiciones de laboratorio: Régimen uniforme (coeficiente de rugosidad ) Distribución de la velocidad con la profundidad Capa límite Para un gasto definido, la pendiente hidráulica no es constante a lo largo del cauce, y su variación depende de muchos factores, entre otros de la geometría del lecho; no corresponde a variaciones de coeficiente de rugosidad J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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25 HIDRAULICA Algunos fenómenos merecen mas atención de parte de los investigadores, tal como la turbulencia, corrientes segundarias, fuerza de arrastre (o la velocidad de arrastre) Utilizamos el concepto (viejo) de rugosidad (Chezy o Manning) sin real significación física para ríos aluviales No conocemos la significación real de la fuerza de arrastre (pero todos la utilizamos) No sabemos como tomar en cuenta el fenómeno de turbulencia en el calculo de las perdidas de carga hidráulica J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

26 HIDRAULICA En ausencia de buenas teorías, tenemos que elegir maneras de determinar lo mas bien posible los parámetros necesarios a los cálculos hidráulicos: Por mediciones detalladas e interpretación de pendientes Por mediciones detalladas de distribución de velocidades La situación se complica en ríos aluviales por formación de formas del lecho (principalmente dunas) No hay todavía buenas formulas para relacionar la rugosidad a la geometría de las dunas No conocemos la relación entre forma de dunas, resistencia al flujo y transporte de sedimento J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

27 SEDIMENTOLOGIA Sedimentos en ríos tienen varias origines, tamaño, composición y características geotécnicas: Origen de la destrucción de rocas duras o erosión de rocas sedimentarias; puede ser formado por cristalización en el agua o de organismos tal como diatomeas u otros Tamaño y forma desde rocas hasta arcilla Composición mineralógica para los cristalinos, materia orgánica Geotécnica: erosionables o resistentes, o cohesivos Sedimentos pueden ingresar de diversas maneras (erosión de suelos de la cuenca, del lecho o de las márgenes) J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

28 SEDIMENTOLOGIA Teorías de transporte de sedimentos han sido desarrolladas en laboratorio Formulas existen para el transporte en suspensión y de arrastre, pocas para el transporte en saltación Teorías para transporte de arrastre consideran el entrenamiento de partículas por la fuerza de arrastre; sin embargo eso no considera la variabilidad de la corriente cerca del fondo, en particular en relación con las dunas u otras formas del lecho Teorías para transporte en suspensión consideran una distribución vertical en función de una concentración cerca del fondo J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

29 Dimensiones de las partículas Número de aberturas en el tamiz, por pulgada Milímetros Milímetros Micrones Tyler Estándard E.U.A. Categoría piedra redondeada muy grande piedras redondeada grande piedra redondeada mediana piedra redondeada pequeña canto rodado grande canto rodado pequeño grava muy gruesa grava gruesa /2 grava mediana grava fina grava muy fina arena muy gruesa 1-1/ arena gruesa 1/2-1/ arena mediana 1/4-1/ arena fina 1/8-1/ arena muy fina 1/16-1/ limo grueso 1/32-1/ limo mediano 1/64-1/ limo fino 1/128-1/ limo muy fino 1/256-1/ arcilla gruesa 1/512-1/ arcilla mediana 1/1024 1/ arcilla fina 1/2048 1/ arcilla muy fina Material granular Material cohesivo J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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32 SEDIMENTOLOGIA Separar el transporte de sedimento en arrastre y suspensión es muy conveniente para establecer teorías, pero no toma en cuenta la segregación de las partículas de diferente tamaño en la sección Hemos identificado ya desde hace cuarenta anos por mediciones directas una carga morfológica que se mueve sobre o cerca del fondo, pero falta siempre una teoría para describirla Los cálculos dan una capacidad de transporte, pero el transporte real puede ser muy diferente en función de la existencia de zonas de fuentes y de deposito del sedimento J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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36 FORMAS DEL LECHO El sedimento transportado sobre y cerca del fondo puede formar rizos, dunas, antidunas o lecho plano Las teorías sobre las formas del lecho salieron de estudios en laboratorio hidráulico Faltan buenas observaciones de campo, aunque la situación ha mejorado bastante con las nuevas tecnologías J.J. Peters - OMM (PROMMA-GASIR)

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