• Categories
• Ciclo del agua
• Cuenca de drenaje
• Río Amazonas
• Río
• Valle

Citation preview

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS RIOS 1.- EL SISTEMA FLUVIAL Y SUS CARACTERÍSTICAS El sistema fluvial constituye la red de drenaje de una cuenca. Esta conformado por la red de afluentes que van incrementándose paulatinamente hasta formar los cursos principales de desagüe. 2.- CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA Se entiende por ciclo hidrológico a la “Sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la atmósfera a la tierra y volver a la atmósfera: evaporación del suelo, mar o aguas continentales, condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo o en más de agua y reevaporación” El ciclo hidrológico se inicia con la evaporación del agua del suelo, mar o aguas continentales. El vapor resultante es transportado por la masa de aire en movimiento, pudiendo enfriarse, condensarse o formar nubes. De continuar el proceso de condensación ocurre la precipitación, que puede evaporarse en la atmósfera antes de caer a la tierra o a los océanos. La precipitación que cae en la tierra se distribuye en varias formas. Una parte es interceptada por las plantas; otra discurre por la superficie del suelo hacia los lagos, ríos, etc., mientras que una parte adicional es retenida por las depresiones de la superficie del suelo o se infiltra para luego ser absorbida y transpirada por las plantas. Una parte final llega hasta los depósitos de aguas subterráneas. Parte del agua superficial se puede desviar, utilizar de inmediato o almacenar temporalmente, y otra parte, se evapora de la superficie del suelo, de los lagos, ríos y pantanos igualmente, parte, fluye directamente a los mares y océanos. Una porción del escurrimiento (superficial y subterráneo) regresa a la fuente y comienza nuevamente todo el proceso. Una mayor simplificación del proceso reduce el ciclo a cuatro fases: la precipitación, la evaporación y transpiración, las corrientes superficiales y las corrientes subterráneas, las mismas que están íntimamente relacionadas con el uso, control y desarrollo de los recursos hidráulicos. Scaner de ciclo hodrolog Scaner de cuenca hidrograf

CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA 3.- CUENCA HIDROGRÁFICA Una cuenca es una porción de la superficie terrestre que recolecta la escorrentía y la concentra hasta el punto más alejado ubicado aguas abajo. Este punto de llama salida de la cuenca. La escorrentía concentrada por una cuenca fluye hacia una cuenca mayor o hacia el océano. El lugar donde una corriente ingresa a otra corriente mayor o a un cuerpo de agua se denomina “boca”. Ponce (1989). La interpretación del ciclo hidrológico en los confines de una cuenca conduce al concepto de balance hidrológico. El balance hidrológico se refiere a la consideración de las diversas fases de transporte del ciclo hidrológico dentro de una cuenca, con el fin de evaluar sus magnitudes relativas. 3.1 Características Geométricas. Área de drenaje (A) Es el área plana (proyección horizontal) incluida entre su divisoria topográfica. Perímetro de la cuenca (P) Es el perímetro del área de la cuenca. Longitud del curso principal (Lc) Es la distancia entre el punto emisor o desembocadura y el punto del cauce principal más alejado, medido sobre el río. Ancho Promedio (B) Se aproxima como la razón entre el área de la cuenca y el cauce principal. B= Ac Lc

Forma de cuenca Esta característica es importante pues se relaciona con el tiempo de concentración, el cual es el tiempo necesario, desde el inicio de la precipitación, para que toda la hoya contribuya a ola sección de la corriente en estudio, o en otras palabras, el tiempo que toma el agua desde los límites más extremos de la hoya hasta llegar a la salida de la misma. Se cuantifica mediante el factor de forma que es el parámetro adimensional que relaciona el ancho promedio y la longitud del cauce principal y mide la tendencia de la cuenca a las crecidas. Un factor de forma bajo, indica que una cuenca es menos propensa a tener avenidas intensas que otra del mismo tamaño pero de mayor factor de forma. F= B_ = FACTOR DE FORM = ANCHO PROMEDIO Lc Long. Curso

3.2- Variables Estáticas Precipitación La intensidad de loa precipitación define las características de humedad de una cuenca. La precipitación de una cuenca se caracteriza por parámetros estadísticos. Geología define las características del material base de la cuenca, muchas veces los ríos adoptan coloraciones relacionadas con el material sólido aportado por la cuenca, por ejemplo el río colorado en USA, debe su nombre a la tonalidad de sus aguas debidas al material xxx que le da dicho color. Otro ejemplo es el río Amarillo en China que adopta dicha tonalidad debido al material xxx proveniente de… Cobertura Vegetal Determina el grado de cobertura vegetal de los suelos de la cuenca. La presencia de vegetación favorece la infiltración del agua de escorrentía y reduce la velocidad de acumulación del agua superficial en los cursos de agua. Así una cuenca con abundante cobertura vegetal, presentara un régimen de caudales líquidas mejor distribuido en el tiempo que en una cuenca con escasa cobertura vegetal, donde los caudales se concentran y alcanzas magnitudes bastante altos. Relieve El relieve de la cuenca es una representación de la forma de la corteza terrestre. Determina la red de drenaje de la cuenca e influye en las magnitudes de escorrentía. Aspectos Socioeconómicos Las características Socioeconómicas de la cuenca tienen influencia directa sobre el nivel de intervención del hombre sobre la cobertura vegetal y el tipo de uso que se le da a los suelos de la cuenca. La tala indiscriminada y el sobre pastoreo son actividades que

contribuyen a la pérdida de cobertura vegetal, con el consiguiente efecto sobre la agudización de avenidas. 3.3. Variables Dinámicas Una cuenca produce caudales líquidos y caudales sólidos.

Aporte Líquidos de una cuenca La cantidad de agua producida por una cuenca esta en función de sus características físicas, sin embargo, la variable determinante es la precipitación. La distribución temporal de la escorrentía depende de variables como la geología, la cobertura vegetal, relieve e incluso acciones del hombre. El régimen de descargas de un río a través de tiempo puede ser caracterizado por medio de un “Hidrograma”. Un hidrograma es una serie de datos que representa la variación en el tiempo de las descargas líquidas o de los niveles de agua. El hidrograma permite caracterizar el régimen de avenidas de un curso fluvial a fin de implementar las medidas pertinentes. Usualmente las mediciones directas en los ríos son escasas en comparación a las mediciones de precipitación. Por dicho motivo usualmente se establece una relación entre precipitación y escorrentía.

Aporte sólido de una cuenca El transporte sólido de un curso fluvial, proviene de dos fuentes: El material sólido producto de la progresiva demudación de la superficie de la cuenca originada por procesos de intemperismo, material sólido originado en deslizamientos puntuales a lo largo de la cuenca y material producto de la erosión de riberas a lo largo de los cursos fluviales. El concepto de hidrograma también se aplica a los caudales sólidos. Comparación entre un Hidrograma y un Sedimentograma (Ingeniería Fluvial-Martín Vide (2000)

4.- Cursos de agua ABASTECIMIENTO DE AGUA Los cursos de agua son los entes que cumplen la función de recolectar y transportar el agua aportada por la cuenca. 4.1- Clasificación de Cursos de Agua 4.1.1.- Por su escorrentía (Monsalve, 1999) La escorrentía de un curso fluvial tiene tres fuentes: El agua de escorrentía superficial recolectada a través de los sucesivos tributarios, el agua sub-superficial y el flujo subterráneo. El origen de las aguas determina el régimen de escorrentía. Así los ríos pueden clasificarse en: - Ríos Perennes: Tiene agua todo el tiempo. El nivel de agua subterránea mantiene una alimentación continua y no desciende nunca debajo del lecho del río. -

Ríos Intermitentes

Son corrientes que escuren en estaciones de lluvia y se secan durante el verano. El nivel de agua subterránea se conserva por encima del nivel del lecho del río sólo en la estación lluviosa. En verano el escurrimiento cesa, u ocurre solamente durante o inmediatamente después de las tormentas. - Ríos Efímeros Existen apenas durante o inmediatamente después de los períodos de precipitación, y sólo transportan escurrimiento superficial. El nivel de agua subterránea se encuentra siempre debajo del nivel inferior del lecho de la corriente, no hay, por lo tanto, posibilidad de escurrimiento subterráneo. 4.1.2.- Por su Geometría en Planta (Rocha, 1999, Martín, 2000) - Ríos Rectos Prácticamente no existen ríos rectos en la naturaleza. En todo caso podrían describirse como ríos de muy escasa curvatura y curso único definido. Algunos ríos controlados artificialmente por el hombre con sistemas de encauzamientos pueden tener la apariencia de ser rectos. - Ríos Meandricos Son ríos formados por una sucesión de curvas. Dichas curvas, también llamadas meandros, presentan una evolución que consiste en una progresión o desplazamiento en dirección de aguas abajo. Tienen pendientes pequeñas y tirantes grandes. - Ríos Ramificados Corresponden ríos que corren en forma de varios canales o brazos alrededor de pequeñas islas en relación a los canales. Tienen grandes anchos y pequeños tirantes, sus pendientes son fuertes. - Ríos con Anastomosis Los ríos son anastomosis consisten en varios canales separados por islas de gran tamaño en relación a sus canales. El flujo es dividido incluso para grandes descargas. 4.1.3.- Por su Edad (Rocha, 1999) Esta clasificación expresa la evolución fluvial a lo largo del tiempo, así como también los esfuerzos hechos por el hombre para dominar la naturaleza, para dominar el río y para usarlo en su beneficio. - Ríos Jóvenes Corresponde al estado inicial de los ríos. Los cursos tienen una sección en forma de V y son muy irregulares. Consisten de materiales fracturados. Los torrentes de montaña son ejemplos típicos. Los ríos de la selva son también ríos jóvenes aunque de otro tipo. El cambio frecuente de curso es una de las características esenciales. Los ríos jóvenes presentan también variaciones importantes en los niveles del lecho, y por lo tanto en los niveles del agua, como parte de los procesos de agradación y degradación que les son propios.

- Ríos Maduros En este estado la sección transversal se amplia y disminuye el pendiente. El valle es más amplio. La pendiente y la energía del río son suficientes para transportar el aporte sólido que llega a él. En un río maduro hay pequeñas planicies de inundación y algunos meandros. Hay desarrollos agrícolas y urbanos en las plaricies aledañas. Hay obras de encauzamientos que impiden o limitan los desplazamientos laterales del río. -

Ríos Viejos

Los ríos Viejos corresponden a un estado más avanzado de desarrollo. La pendiente del río sigue disminuyendo, su ancho aumenta. El río esta confinado, encauzado, controlado. Hay un uso intensivo de todo el valle. Hay desarrollos urbanos, agrícolas e industriales importantes.

5.- FUNCIONES NATURALES DE LOS RIOS, (Klaassen, 1997) 5.1.- Componente de agua superficial dentro del ciclo hidrológico El ciclo hidrológico describe el flujo del agua vía evaporación de los océanos, precipitación, evapotranspiración, infiltración, flujo subterráneo y escorrentía superficial de retorno al océano. La cantidad de agua transportada como agua superficial depende del clima de la cuenca y de su geología. La vegetación y el intemperismo juegan un papel importante, dependiendo a su vez del clima y la geología. Para entender muchos de los procesos de los ríos es importante tener en cuenta la variación de la descarga a lo largo del tiempo. Existe usualmente un intercambio entre la escorrentía superficial y el flujo subterráneo. Si el flujo subterráneo es perpendicular al flujo superficial el intercambio puede ser una fuente o un sumidero para el río. En las zonas modernas y en los trópicos húmedos el flujo subterráneo es usualmente una fuente de agua para los ríos, en las zonas tropicales semi-áridas y áridas el flujo subterráneo es principalmente un sumidero. Sin el flujo subterráneo es paralelo al flujo superficial, la infiltración conduce a un río “Sub-superficial”. 5.2.- Transporte de producto de erosión Debido al proceso de intemperismo y a los procesos erosivos las montañas en partes altas de las cuencas se están degradando lentamente. Este proceso se llama denudación.

Durante el proceso de denudación se forman los llamados productos de denudación. Los guijarros, gravas, arenas, limos, y arcillas así formados son transportados por el agua de escorrentía. Las rocas sedimentarias son generalmente más erodibles que las rocas cristalinas. 5.3.- Transporte de sustancias naturales solubles El agua transporta usualmente varias sustancias en solución. El agua es el solvente universal. Prácticamente todos los químicos son solubles en agua. La lluvia contiene químicos recogidos durante su caída a través del aire. Durante su paso sobre y a través de la tierra, esta disuelve otras sustancias orgánicas e inorgánicas. El agua superficial contiene: (1) sustancias recolectadas durante la precipitación (2) material adicionados durante el viaje sobre y a través del suelo. Algunos de estos químicos son removidos nuevamente por las plantas o reacciones con constituyentes del suelo y reacciones que toman lugar en el agua.

5.4.- Alimentador de ecosistemas acuáticos y terrestres Los tres mayores ecosistemas acuáticos son los lagos, los ríos y los océanos. Los ecosistemas ribereños se diferencian porque el agua esta en movimiento, hay variabilidad de regimenes fluviales, existen variaciones en la turbidez y otros parámetros que determinan las condiciones para la flora y fauna. 5.5.- Transporte de desperdicios naturales -

Árboles y vegetación muerta originada en los tributos efímeros. Vegetación que ingresa al rió vía erosión de riveras. Vegetación flotante que es arrancada de las planicies de inundación durante avenidas.

6.- USOS HUMANOS DE LOS RIOS, (Klaassen, 1997) 6.1.- Abastecimiento de agua Se puede dividir en irrigación, propósitos domésticos y municipales, propósitos industriales. 6.2 Producción de energía Eléctrica La hidroenergía emplea la energía potencial del agua para generar energía eléctrica. Usualmente se genera mediante la construcción de presas altas creando grandes reservorios. Los grandes reservorios tienen efectos en: aguas arriba, mediante inundación. aguas abajo, la reducción de los flujos de inundación y la carga de sedimentación.

6.3.- Navegación Las condiciones para navegación dependen de las condiciones naturales, de la necesidad de transportar bienes y pasajeros y la disponibilidad de alternativas (Carreteras, trenes). Dependiendo de las condiciones naturales los criterios cruciales son el tamaño del río, las velocidades de flujo, la presencia de protuberancias rocosas (que crean rápidas o caídas) y principalmente la variabilidad del flujo. En los ríos donde la variación del flujo es grande, la navegación es difícil ( a no ser que se ejecuten medidas de ingeniería de ríos). Los trabajos de ingeniería de ríos son normalización, cortado de curvas y estrechamientos. En Europa los ríos Rin, Meuse, Rhone, y el Danubio son ríos desarrollados especialmente para mejorar las condiciones navegación, En USA y canadá, los ríos Missisipi, Red y St Lawrence.

6.5.- Pesca En muchos países en vías de desarrollo, la pesca es un uso muy importante de los ríos, siendo así una importante fuente de proteína para la población ribereña. Muchas especies están adaptadas para vivir en ríos con áreas de inundación. La pesca en muchos ríos de países desarrollados es despreciable debido a las medidas de ingeniería de ríos (que han bloqueado lugares de desove y reducido las planicies inundables debido a la construcción de diques) y debido a la pobre calidad del agua originada por la contaminación. 6.4.- Agricultura Debido a su excepcional fertilidad muchas planicies de inundación son empleadas como áreas. Asimismo se emplean como áreas para pastoreo de ganado. 6.6.- Drenaje El drenaje de las aguas producidas de la agricultura. Fuente: Recursos hidráulicos (Arturo Rocha Felices)

6.7.- Recreación Los ríos son apreciados por su escenario, entre las actividades recreacionales tenemos, navegación, natación, pesca, caminatas, etc.

6.8.- Descarga de desechos humanos Es uno de los principales usos de los ríos. Debido a esto muchos ríos están contaminados, reduciendo así la calidad de la vida en los ríos, su potencial para irrigación, asimismo contaminando las planicies de inundación debido a la decantación del sedimento fino donde la contaminación esta adherida. Otros Usos: -

Extracción de graves, arenas y arcillas de las planicies de inundación. Construcción de viviendas en las planicies de inundación.

7.- AMENAZAS DE LOS RIOS (Klaassen, 1997) Inundaciones Las inundaciones son uno de los fenómenos naturales más catastróficos en términos de pérdidas económicas y pérdidas de vidas humanas. Las inundaciones ocurren cuando se presentan niveles de agua demasiado altos que finalmente ocasionan el desborde de las aguas de los cauces principales hacia las planicies adyacentes. Los niveles altos pueden ser ocasionados por al menos tres razones: 1.- Descargas demasiado altas. 2.- Remanso de las aguas debido singularidades en el flujo. 3.- Elevación de los niveles del lecho. Flujos de Escombros Los flujos de escombro son rápidos movimientos en masa consistentes de sólidos (piedras, rocas, vegetación, etc.), agua y aire moviéndose como un fluido viscoso. Ocasionan pérdidas económicas cuantiosas por daños en infraestructura (carreteras, canales, estructuras que se encuentran a su paso), así como también pérdidas de vidas humanas. Es posible distinguir dos tipos de flujos de escombros. Flujos de escombros de colina, también llamadas “Huaycos” y flujos de escombros en ríos. Los primeros se producen en zonas montañosas en terrenos de gran pendiente y están constituidos por el material intemperizado y usualmente seco depositado en los cauces principales, los segundos tienen lugar en el cauce principal del río y se producen debido a las altas velocidades que alcanza el flujo durante las crecidas, debido a estos grandes cantidades de sedimentos provenientes del lecho son incorporadas a la corriente, produciendo un flujo de gran densidad. Erosión de Riberas La erosión de riberas consiste en el desmoronamiento progresivo de una o ambas riberas del cauce principal. Los principales problemas para el hombre son la pérdida de campos

de cultivos ubicados con bastante frecuencia en las planicies aluviales de los ríos y la pérdida de infraestructura y viviendas atacadas por la erosión de riberas. La erosión de riberas está íntimamente ligada con cambios de forma en planta de los ríos y se produce a un lado cuando se tienen tramos meándricos y a ambos lados cuando se trata de tramos ramificados. Avulsiones Una avulsión es un cambio súbito de curso de un río o a lo largo de una gran distancia. Se origina con la colmatación de un tramo del río, esto produce una elevación de los niveles del lecho forzando al río a adoptar un curso diferente pero más cómodo. Las avulsiones se producen por lo general durante una creciente o mediante un proceso de erosión de riberas, el río crea una brecha en sus bancos naturales y fluye a través de su nuevo curso. El río puede adoptar un curso antiguo o uno completamente nuevo. Los daños ocasionados por las avulsiones suelen ser cuantiosos puesto que ocurren de manera súbita.

8.- CONFLICTOS POTENCIALES (Klaassen, 1997) El manejo de ríos tiene por objetivos principales -

Facilitar el uso de los ríos Limitar sus amenazas

Sin embargo frecuentemente se producen conflictos con: Los usos naturales del río Otros usuarios del río Los conflictos usualmente ocurren por: -

Cantidades de agua disponible y su distribución temporal Uso de las planicies de inundación

La figura siguiente muestra los hidrogramas ideales según los diferentes usos del río, es evidente la presencia de conflictos. Los conflictos deberían resolverse con soluciones óptimas para los usuarios principales, usualmente el proceso de toma de decisiones deberá incorporar consideraciones económicas. 9.- RÍOS DE LA COSTA, SIERRA Y SELAVA DEL PERÚ Los ríos del Perú se distribuyen en las tres cuencas hidrográficas existentes. 9.1.- Ríos de la vertiente del Pacífico 9.1.1.- Origen y Régimen de descargas

Los ríos nacen en el flanco occidental de la cordillera de los Andes entre los 4,000 y 6,000 msmm, alimentando sus cursos de agua, principalmente, con las precipitaciones estacionales que ocurren en su parte alta. Esto origina un régimen de escurrimiento irregular y de carácter torrentoso. Las descargas ocurren durante 3 a 4 meses del año, principalmente entre Diciembre y Marzo, periodo durante el cual se estima que fluye entre 60 y 70% del escurrimiento total anual, tendiendo durante el resto del año a una sequía extrema. La alimentación de sus aguas es de origen Glacio-niveo-pluvial y mientras las lluvias originan crecientes, la licuación del suelo y la nieve es fuente importante para mantener las escasas aguas durante la estación seca. Existen ríos arreicos o sea cuyas aguas se pierden por infiltración o evaporación antes de llegar al mar (Río Piura). Algunos ríos solo funcionan periódicamente en la costa, según donde las aguas circulan por debajo de la superficie (escurrimiento sub-superficial), que da vida a una vegetación que aparece cuando llevan agua, generalmente lo hacen en forma de torrente con abundante material sólido y duración de algunas horas o días (Quebradas de Olmos y Cascajal en Olmos, quebrando Socapan en Tumbes). 9.1.2.- Relieve de las Cuencas El relieve general de las cuencas de los ríos de la vertiente del Pacífico, es el de haya hidrográfica escarpada y alargada de fondo profundo y quebrado y de fuertes pendientes, encontrándose limitadas por cadenas de ceros que, en dirección hacia el Océano Pacifico, muestran un descenso sostenido y rápido del nivel de cumbres, presentado en su parte superior un sinnúmero de lagunas. 9.1.3.- Amenazas Debido a su fuerte pendiente, de descargas irregulares y gran transporte sólido, los torrentes tienen una marcada tendencia al desbordamiento, a la producción de inundaciones. 9.1.4.- Importancia Económica Ante la ausencia de lluvias útiles, han constituido la base del desarrollo económico y poblacional de la costa peruana. Permitieron la existencia y supervivencia del antiguo habitante de la costa. Los asentamientos humanos prehispánicos estuvieron alejados de los ríos, en cambio, luego de la conquista se fortalecen los asentamientos humanos junto a los ríos, en sus márgenes. En la costa los ríos son la única fuente de agua utilizable económicamente para abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones y recarga del agua subterránea. En algunos casos son también posibles los aprovechamientos hidroeléctricos. En la costa hay una 800.000 has bajo riego, que representan la totalidad del área sembrada, que existen como consecuencia de la construcción de obras de irrigación.

Un pequeño tramo del río Tumbes es navegable en pequeñas embarcaciones. Centrales hidroeléctricas en los ríos Santa, Rimac y Santa Eulalia. 9.2.- Ríos de la Vertiente del Atlántico 9.2.1- Origen y régimen de descargas. Los ríos principales de la vertiente del atlántico nacen en su mayoría en el denominado nudo de Pasco, aproximadamente, con las precipitaciones estacionales, ello origina un escurrimiento de comportamiento irregular. El período de crecidas o avenidas se inicia en Octubre y concluyen en Marzo, alcanzando su máximo en los meses de Enero y Febrero. El periodo de vaciante o de estaje comienza en Abril y concluye en setiembre, llegando a su mínimo en los meses de julio y agosto. 9.2.2.- Relieve de las cuencas El relieve general de las cuencas de los ríos de la vertiente del atlántico es variable pudiendo establecerse dos zonas diferenciadas. Una alta, por encima de los 1,000 hasta 6,000 msnm, que muestra una orografía escarpado y largada, de fondo profundo y quebrado y con fuertes pendientes que dan lugar a ríos torrentosos, la otra, es baja y se Extiende por debajo de los 1,000 msnm, donde la topografía es accidentada pero poco escarpada, alargada y de desnivel gradual confluyendo hacia el gran troncal constituido por el río Amazonas. Los valles son estrechos, la tierra agrícola es escasa, hay fuera erosión de cuencas. 9.2.3.- Amenazas 9.2.4.- Importancia Económica Los ríos son aprovechados para la navegación. Hay una importancia tarea en lo que respecta crear y mantener las condiciones adecuadas para la navegación y actividades portuarias Rocha (1998). 9.3.- Ríos de la cuenca del Titicaca. 9.3.1.- Origen y Régimen de Descargas Los ríos de la vertiente del Titicaca nacen en la falda de las cordilleras Occidental Vilcanota, Oriental y Real, entre 4,000 y 6,000 msnm. Alimentan sus cursos de agua, principalmente, con las precipitaciones estacionales que ocurren en su parte alta, dando oirigen a un régimen de escurrimiento irregular y de carácter torrentoso, concentrándose entre 3 y 5 meses del año, principalmente, de Diciembre a Abril periodo durante el cual se estima que fluye del 60 al 80% del escurrimiento del total anual. Durante el resto del año, presenta una sequía extrema. El deshielo de los nevados es también una fuente de agua relativa importancia aún a nivel de cuencas, destacándose la presencia de los nevados de Quelcayo, Quenamaní, Culijón, Ananena, Jatun Puerta, Hatucachi y Cucacerca. La irregularidad indicada se aprecia al comparar la descarga máxima

registrada en el área, que ha sido de 50 m3/s. Con la época en que casi la totalidad de los ríos se secan. 9.3.2.- Relieve de las cuencas El relieve general de las cuencas de los ríos de la vertiente del Titicaca es variable, pudiendo establecerse dos zonas diferenciadas una alta, en la cual la haya hidrográfica es escarpada, de fondo profundo y quebrado y de pendiente relativamente fuerte, y otra baja, en la cual la hoya es plana, poco escarpada, alargada y de desnivel bajo y gradual, pero de cauce ancho y profundo. El discurrir de la mayoría de los ríos principales es muy sinuoso en su parte alta y radial en la parte baja, drenando éstos en diversas direcciones, pero confluyendo hacia el gran colector constituido por el lago Titicaca. 9.3.3.- Amenazas Son de corto recorrido, de fuerte pendiente en las partes altas y pendientes pequeñas en las partes bajas, puesto que discurren por la meseta del Collao o Titicaca. Sus lechos son encajonados en las partes altas, en las partes bajas por cauces con riberas de poca altura, que son fácilmente desbordados durante la época de crecientes originando grandes inundaciones en el altiplano, debido a que el lecho mayor excepcional es muy amplio. No son navegables y durante la estación seca, sus volúmenes de agua son mínimos, la cuenca del Titicaca tienen una superficie de 48,775 Km2, incluyendo el lago. Tiene doce ríos principales Carlos Peñaherrera (1987). Importancia Económica Tendencia a la variación de cursos. 10.- CASOS DE ESTUDIO: RIO AMAZONAS De acuerdo9 a algunos investigadores el río Amazonas toma su nombre de la palabra indígena “Amassona” que significa Destructor de embarcaciones. El río Amazonas tiene sus nacientes en los andes peruanos, corre de S a NB. Se estima que su descarga líquido es estimada, entre 34 y 121 millones de libros por segundo y deposita un promedio de 3 millones de toneladas de sedimento diariamente en su desembocadura. Su descarga anual equivale a un quinto de toda el agua fresca que es drenada al océano en el mundo. Debido a tan enormes cantidades de agua y sedimento, la salinidad y el color del océano atlántico se ve alterada a una distancia de 320 Km, de la desembocadura. Tiene una longitud de 6500 Km. y disputa con el río Nilo el titulo del “Río más largo del mundo”. Su cuenca tiene una extensión de 5.8 millones de Km2, divididos entre Brasil, Perú, Bolivia, Colombia, Ecuador, Venezuela y Guyana. Dicha extensión podría contener el continente Europeo, con Excepción de la antigua Unión Soviética. Su ancho medio es de 4 a 5 Km, sin embargo en algunas partes este puede llegar a 50 Km. Debido a su grandeza, las avenidas anuales y su navegabilidad, el río amazonas es conocido también como el río océano. No se ha contado aun el número total de tributos,

pero en Brasil hay más de 2000. 27 de los tributarios más largos tienen de 1600 Km, de longitud. A pesar de centuarias de esfuerzos para dominar la naturaleza, el hombre ha hecho poco impacto sobre el amazonas y la mayor parte de su vasta cuenca. El río no es cruzado aún por ningún puente. Excepto en su desembocadura, la cuenca del amazonas constituye una de las regiones menos pobladas del mundo, mucho del territorio drenado por el sistema del río no ha sido nunca explorado. Se puede volar por horas sobre la foresta tropical que cubre gran parte de las áreas de inundación y no se encontraran señales de asentamiento humano. En muchos valles de corriente, las tribus indígenas hostiles a extraña viven tal como lo hacia antes de la llegada de los europeos a América. La cuenca del amazonas es hogar de mas de 2 millones de especies de insectos 200,000 plantas, 4000 especies de partes (mas que el Atlántico y el Pacífico juntos) y más de 800 mamíferos, muchos de los cuales no se encuentran en ninguna otra parte del mundo. Debido a la inmensa destrucción en la rainforest, ya se están produciendo cambios en las características de las avenidas del Amazonas. Las inundaciones crean suelo Fértil y es crucial para los agricultores a lo largo del río. La rainforest del amazonas cubre cerca de 2.2 millones de millas cuadradas de la cuenca, cerca de 80 acres de cuenca se están perdiendo cada minuto. Una característica importante de las planicies amazónicas es que el tiempo de inundación dura bastante. Debido al “Gran Sweep” de la cuenca amazónica, la lluvia es distribuida en forma dispar estacionalmente, Las lluvias picos en los drenajes norte y sur esta separada por varios meses, Por ejemplo, los tributarios del norte empiezan a creer en Marzo o Abril con una recesión que llega en Setiembre o Octubre, los tributarios del norte tienen sus avenidas en noviembre con recesiones en Abril, estas características de las avenidas en el río Amazonas llevan a condiciones de inundación mas largas que si la distribución temporal fuera la misma en toda la amazonía. La extensa estación de inundación a lo largo del río principal y los cursos inferiores de sus tributarios es el principal factor que hace a las forestas a las áreas inundables un hábitat acuático y terrestre. Siendo la florestal inundada la que ha nutrido tanta diversidad y productividad de los peces de la Amazonía. La floresta inundada en varios partes de la amazonia puede ser inundada en cualquier lugar de tres a once meses por año, dependiendo de la topografía local de las planicies y de la intensidad de las avenidas anuales, En general, sin embargo, los flujos estacionales cubren grandes extensiones de las planicies con un promedio de cuatro a siete meses por año. Confluencia del Río negro con el río Amazonas cerca de Manaos-Brasil 10.1.- RIO RIMAC Zona Reservada del Río Rimac. La Zona Reservada del Río Rimac, se estableció el 23 de diciembre de 1998 mediante Decreto Supremo Nº 023-98-AG. Esta Zona reservada está ubicada en el departamento de Lima, provincia de Lima, distritos del cercado de Lima, chaclacayo, san Juan de lurigancho y Vitarte, su extensión es la que cubre una franja de 28 Kilómetros del Río Rimac.

Esta zona alberga especies de fauna como el Falco sparverius el cual utiliza los saltos de los barrancos como lugares de reposo y acecho. En las Orilla de los ríos con vegetación baja se han encontrado aves como Trogloceryle musculus), el Martín pescador (chloroceryle americana) el pato gargantillo Anas Bahamensis, ganzas como Egresa thula, eudocimus albus, bulbulcus ibis y Nycticorax nycticorax. La planta características de la zona es el pájaro bobo ( Tessaria integrifolis). El objetivo principal de la zona Reservada del Río Rimac es el manejo sostenible de la faja marginal del río para la recarga del acuífero, el acondicionamiento de las defensas ribereñas, la reforestación y recuperación de hábitats degradados.

BIBLIOGRAFÍA -

-

Campaña, T. Estudio Sedimentológico de la Cuenca Catamayo-Chira con Fines de Aprovechamiento Tesis Para Optar el título de Ingeniero. Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil Lima, 1996. Campaña, T. Procesos Morfológicos Relevantes en el Diseño de Puentes, Ponencia Presentada en el X Congreso de Ingenieros Civiles, Huanuco, 1999. Campaña, T, Problemática de las inundaciones en el Perú, Ponencia Especial Presentada en el IX congreso de estudiantes de ingeniería civil, Lima 2001. Leopold, Fluvial Proceses in Geomorphology. Martín, J. Ingeniería Fluvial. Editorial Escuela colombiana de Ingeniería, Bogotá, 2000. Van Rijm, L. Priciples of sediment Transport in Rivers, Estuaries, Coastal, Seas, an Oceans. International Institute for infraestructural, Hydraulic and Environmental Engineering, Delft, 1994. Pedwosky River Training Techniques. Rocha, A, Introducción a la Hidráulica Fluvial Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil, Lima, 1999. Scroder, W. Regularización y control de Ríos Universidad de Piura, Instituto de Hidráulica, Hidrología e Ingeniería Sanitaria, Piura, 1994.

M.Sc. Ing. Roberto Campaña-Apuntes de Curso de Ingeniería de Ríos.

CAPITULO 2 HIDRAULICA FLUVIAL (Material de Preparación) La Hidráulica es la parte de la física que se encarga de estudiar los fluidos en movimiento. 1.- DEFINICIONES BASICAS 1.1.- PRINCIPALES VARIABLES HIDRAULICAS CAUDAL Cuantifica la cantidad de agua transporta por un curso de agua. Mide la cantidad de agua por unidad de tiempo que atraviesa una sección. VELOCIDAD Cuantifica la rapidez con que se desplaza el agua en una sección determinada de un curso de agua. Mide el espacio recorrido por unidad de tiempo. TIRANTE

Es la distancia vertical del punto más bajo del fondo del canal hasta la superficie libre. ESFUERZO CONTANTE Cuantifica la fricción efectuada por el agua sobre un elemento en contacto suyo. Mide la fuerza la fricción por unidad de área. RUGOSIDAD DE LAS PAREDES Cuantifica el grado de aspereza de las paredes del curso de agua. Mide el tamaño de las asperezas. 1.2.- CLASIFICACIÓN DEL FLUJO 1.2.1.- POR SU8 VARIACIÓN EN EL TIEMPO

-

Flujo Permanente

Es aquel flujo donde las características hidráulicas no varían con el tiempo. Si bien el flujo en la naturaleza es impermanente, en algunas ocasiones es posible representar el flujo como permanente. -

Flujo Impermanente

Es aquel flujo donde las características hidráulicas varían con el tiempo. El flujo de avenidas es esencialmente impermanente. 1.2.2.- POR SU VARIACIÓN ESPACIAL -

Flujo Uniforme

Es aquel flujo donde las características hidráulicas no varían espacialmente. A lo largo de todo el tramo en análisis las características hidráulicas son las mismas. -

Flujo No Uniforme

Es aquel flujo donde las características hidráulicas varían espacialmente. Dicha variación puede gradual o rápida, en cuyos casos el flujo se conoce como flujo gradualmente variado y flujo rápidamente variado respectivamente. 1.2.3.- POR SU NIVEL DE TURBULENCIA - Flujo Laminar

Corresponde a un flujo donde las partículas del flujo se mueven corriente abajo en láminas paralelas al fondo. Es una idealización del flujo real y es válida solamente para flujos de muy baja velocidad. -

Flujo Turbulento

Corresponde a un flujo donde las partículas del fluido se mueven corriente abajo intercambiando posiciones con las partículas de laminas adyacentes. Es una representación certera del flujo real. 1.2.4.- POR SU REGIMEN DE FLUJO -

Flujo Subcrítico

Corresponde a un flujo tranquilo. Se define como el flujo donde el número de Fraude es menor que la unidad. Se caracterizan por sus bajas velocidades y grandes tirantes.

-

Flujo Supercrítico.

Corresponde a un flujo violente. Se define como el flujo donde el número de Fraude es mayor que la unidad. Se caracterizan por sus altas velocidades y pequeños tirantes. 1.3.- FLUJO EN CAUCES ABIERTOS 1.3.1.- FLUJO EN UN CANAL El flujo en un canal artificial puede considerarse Uni-dimensional, uniforme y permanente. Tipo de Flujo Uniforme/ No uniforme Permanente/ No permanente Laminar/Turbulento Tranquilo/ Rápido

Criterio Velocidad Constante/ Velocidad Variable con la Posición Velocidad Constante/ Variable en el Tiempo Re < 500 / Re > 2500, 500