Erosión, sedimentos y cambio climático: experiencias de ...
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Erosión, sedimentos y cambio climático: experiencias de centrales hidroeléctricas en
Suiza y su relevancia para las cuencas andinas del Perú
Christian HuggelInstituto de Geografía, Universidad de Zurich
Con contribuciones de Javier García (CREALP), Toni Schleiss (EPFL), Wilfried Haeberli (UZH), ALPIQ, Hydro
Exploitation
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Uhlmann et al., 2012
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Los efectos del cambio climático a la erosión y carga de sedimentosen la alta montaña:
1) Cambios en la precipitación, temperatura
2) Retroceso glaciar: desestabilización, exposición y movilización de material morrénico y rocoso
3) Cambio del caudal de los afluentes: cambio de capacidad de carga de sedimentos
4) Retroceso glaciar y formación de nuevas lagunas: nuevosreservorios y retensión de sedimentos
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Hydro Exploitation
1) Retroceso glaciar, exposición de material morrénico(Represa de Gries, Suiza)
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Raymond Pralong et al., 2015
2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos
Escenarios de retroceso glaciar para 2040 y 2080:
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Raymond Pralong et al., 2015
2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos
La tasa de carga de sedimentos (de fondo) como función de caudal y de la pendiente del río:
Escenario ‘2021-2050’:
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Raymond Pralong et al., 2015
2) Cambio de caudal / capacidad de carga de sedimentos
Cambio de tasa de carga de sedimentos por escenario y temporada:
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Glaciar Rhone
3) Nuevas lagunas, reservorios/retensión de sedimentos
Haeberli et al.
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Bogen et al. 2015
Monitoreo de flujo y carga de sedimentos1) Medición de la carga de sedimentos en el río (tomando
pruebas)2) Medición del espesor de los sedimentos (varve) en la base
de la represa / laguna
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Monitoreo de flujo y carga de sedimentos3) Apertura de compuertas de la represa (al nivel anual)
Represa Gebidum / Aletsch Hydro Exploitation
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Monitoreo de flujo y carga de sedimentos4) Batimetría (y levantamiento topográfico)
Hydro Exploitation
Diferencia de topografía de la represa 2010-2013:
de topografía de la 2010-2013:
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Alpiq Hydro Exploitation
Medidas y adaptación
1) Apertura de compuertas
2) Excavación
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Hydro Exploitation
Medidas y adaptación
3) Medidas en el sistema de drenaje (por ej. filtros, etc)
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Alpiq Hydro Exploitation
Medidas y adaptación
Costos de las medidas:
Reparaciones (p.ej. abrasión de las turbinas), excavaciones, reemplazo de maquinaria etc:En el orden de USD 10^5 a 10^6
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Conclusiones y reflexiones para las condiciones en los Andes del Perú
• Cambio climático y desglaciación típicamente implican un incremento del flujo de sedimentos pero hay que analizar caso por caso
• Consideración del rol ecológico de sedimentos para los sistemas acuáticos(gestión de las hidroeléctricas)
• El efecto humano (uso del suelo) a la erosión está reducido en la altamontaña pero incrementa ríos abajo
• Modelos y escenarios de cambio climático y su impacto en la alta montañacomo retroceso glaciar
• Monitoreo de carga / acumulación de sedimentos?
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Conclusiones y reflexiones para las condiciones en los Andes del Perú• El rol de las lagunas es potencialmente
importante (retensión de sedimentos) pero a la vez lagunas pueden implicar peligros.
• El monitoreo/análisis de formación de nuevaslagunas es importante
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Muchas gracias por su atención!
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landscape change
slope stability
erosion and sedimentation
meltwater runoff
natural hazards
Haeberli
Proyecto GLACIARES
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Fischer et al., 2012
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Erosion rate calculation:
a) ‘bottom-up’ approach
f = (v ∙ w ∙ h)f = sediment flux, v = glacier surface speed, w = glacier width, h = debris cover thickness
Erosion rate per year (r):r = f / aa = total bedrock area of mountain slope
For h = 0.2 is f = 4000 m3/y and r = 0.9 mm/yfor h = 0.4 is f = 8000 m3/y and r = 1.8 mm/y
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Erosion rate calculation:
b) ‘top-down’ approach
Total volume loss in Monte Rosa east face (1988 – 2007):25 × 106 m3
Thereof ca. 5 × 106 m3 of bedrock
=> 250,000 m3 yr-1 of the sediment flux, or=> 50 mm yr-1 erosion rate