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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



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



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



Sistema Mezcalapa-Samaria-Carrizal (situación del 23 de noviembre de 2004)



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



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”)



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

Presentator

Presentatienotities

Figuras Bolivia Pirai u otros



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

Presentator

Presentatienotities

Figuras Vic y Pirai



BARRA DETUPILCO BARRA DE DOS BOCAS

PARAISO

BARRA DE CHILTEPEC

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCAJALPA

CUNDUACAN

VILLAHERMOSA( San Juan Bautista )

CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio Tacotalpa

Rio de la Sierra

Rio

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ROMPIDO DENUEVA ZELANDIA

ROMPIDO DE NUEVA ZELANDIA - 1675


PARAISO

BARRA DE CHILTEPEC

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCAJALPA

CUNDUACAN


CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio Tacotalpa

Rio de la Sierra

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COMALCALCO

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Rio Carrizal

ROMPIDO MANGADE CLAVO

ROMPIDO MANGA DE CLAVO - 1881


PARAISO

BARRA DE CHILTEPEC

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCAJALPA

CUNDUACANVILLAHERMOSA

( San Juan Bautista )CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio Tacotalpa

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Rio Viejo

Rio Carrizal

Rio Gonzalez

ROMPIDO DELA PIGUA - 1904

ROMPIDO DE LA PIGUA - 1904


PARAISO

BARRA DE CHILTEPEC

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCAJALPA

CUNDUACAN


CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio Tacotalpa

Rio de la Sierra

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Rio Carrizal

Rio Cañas

Rio Cux

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Rio Jalupa

ROMPIDO DE CAÑAS

ROMPIDO DE CAÑAS1940


PARAISO

BARRA DE CHILTEPEC

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCAJALPA

VILLAHERMOSA( San Juan Bautista )CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio Tacotalpa

Rio de la Sierra

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COMALCALCO

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Rio Viejo

Rio Carrizal

Rio Samaria

Rio Cux

cuac

hapa

Rio Medellin

Rio ChilapaRio Chilapilla

ROMPIDO DEL VELADEROABIERTO EN 1952CERRADO EN 1953

CUNDUACAN

ROMPIDO DEL VELADERO - 1952


PARAISO

BARRA DE CHILTEPECSta. Ma. de laVictoria

BARRA DE FRONTERA

FRONTERA

BARRA DE SAN PEDRO

NACAJUCA

JALPA

CUNDUACAN


CARDENAS

HUIMANGUILLO

PICHUCALCOTEAPA

TACOTALPA

Rio

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Rio

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Rio de la Sierra

Rio

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R i o M

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COMALCALCO

SIGLO XVI



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



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



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



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)



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



Milímetros Milímetros Micrones Tyler EstándardE.U.A. Categoría

4000 - 2000 piedra redondeada muy grande2000 - 1000 piedras redondeada grande1000 - 500 piedra redondeada mediana500 - 250 piedra redondeada pequeña250 - 130 canto rodado grande130 - 64 canto rodado pequeño64 - 32 grava muy gruesa32 - 16 grava gruesa16 - 8 2 1/2 grava mediana8 - 4 5 5 grava fina4 - 2 9 10 grava muy fina2 - 1 2.00 - 1.00 2000 - 1000 16 18 arena muy gruesa1 - 1/2 1.00 - 0.50 1000 - 500 32 35 arena gruesa

1/2 - 1/4 0.50 - 0.25 500 - 250 60 60 arena mediana1/4 - 1/8 0.25 - 0.125 250 - 125 115 120 arena fina1/8 - 1/16 0.125 - 0.062 125 - 62 250 230 arena muy fina

1/16 - 1/32 0.062 - 0.031 62 - 31 limo grueso1/32 - 1/64 0.031 - 0.016 31 - 16 limo mediano1/64 - 1/128 0.016 - 0.008 16 - 8 limo fino

1/128 - 1/256 0.008 - 0.004 8 - 4 limo muy fino1/256 - 1/512 0.004 - 0.0020 4 - 2 arcilla gruesa1/512 - 1/1024 0.0020 - 0.0010 2 - 1 arcilla mediana

1/1024 1/2048 0.0010 - 0.0005 1 - 0.5 arcilla fina1/2048 1/4096 0.0005 - 0.00024 0.5 - 0.24 arcilla muy fina

Dimensiones de las partículas Número de aberturas enel tamiz, por pulgada

Mat

eria

l gra

nula

rM

ater

ial c

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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



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

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