Generación y Transporte de Sedimentos
en la Cuenca Binacional del Río Bermejo
Caracterización y análisis de los procesos intervinientes
Generación y transporte de sedimentos en la Cuenca Binacional del Río Bermejo. Caracterización y análisis
de los procesos intervinientes.
- 1a ed. - Buenos Aires. COBINABE, 2010.
230 p. ; 27x22 cm.
ISBN 978-987-25793-7-1
1. Recursos Naturales. 2. Recursos Hídricos. 3. Desarrollo Sustentable.
CDD 333.91
Fecha de catalogación: 16/04/2010
PEA BERMEJO
P R O G R A M A E S T R A T É G I C O
DE ACCIÓN PARA L A CUENCA
BINACIONAL DEL RÍO BERMEJO
Generación y Transporte de Sedimentos
en la Cuenca Binacional del Río Bermejo
Caracterización y análisis de los procesos intervinientes
aRgeNTINa
BOLIVIA
COMISIÓN BINACIONAL PARA EL
DESARROLLO DE LA ALTA CUENCA DEL RÍO
BERMEJO y EL RÍO GRANDE DE TARIJA
COBINABE
fmam - gef
PNUma - UNeP
OEA - OAS
FONDO PARA
PROGRAMA DE LAS
ORGANIZACIÓN
EL MEDIO AMBIENTE
NACIONES UNIDAS PARA
DE LOS ESTADOS
MUNDIAL
EL MEDIO AMBIENTE
AMERICANOS
Sumario
PReseNTacIóN.......................................................................................................... 11
PREfACIO.................................................................................................................. 13
ResUmeN ejecUTIvo ................................................................................................. 17
execUTIve sUmmaRy................................................................................................ 27
1. LA CuENCA dEL RíO BERMEJO.................................................................................. 37
1.1. Caracterización de la Cuenca del Río Bermejo ....................................................... 37
1.2. Información hidrosedimentológica ...................................................................... 41
2. cUeNca alTa del Río BeRmejo .............................................................................. 57
2.1. Producción de sedimentos ................................................................................. 57
2.2. Transporte sólido .............................................................................................. 88
2.3. Medidas de control de los procesos asociados con los sedimentos ........................... 97
3. CuENCA BAJA dEL RíO BERMEJO ............................................................................ 123
3.1. Análisis y caracterización de los mecanismos de transporte sólido ..........................123
3.2. Estudio de la dinámica fluviomorfológica del río Bermejo Inferior ........................... 137
3.3. Estudio de inundaciones por desborde del cauce principal del río Bermejo ..............153
3.4. Medidas de control de los procesos asociados con los sedimentos .......................... 161
4. el Río BeRmejo y la cUeNca del PlaTa ............................................................... 167
4.1. Influencia de la carga sedimentaria del río Bermejo en el sistema
Paraguay-Paraná-de la Plata .................................................................................... 167
4.2. Replicabilidad de los estudios del río Bermejo en la cuenca del Plata .......................194
5. camBIo clImáTIco y PRodUccIóN de sedImeNTos eN la alTa cUeNca
dEL RíO BERMEJO ..................................................................................................... 203
5.1. Tasa de producción de sedimentos con eventuales cambios
en la variable climática ............................................................................................ 203
5.2. Aplicación de la metodología para el cálculo de producción de
sedimentos con eventuales cambios climáticos ........................................................... 206
Presentación
de la cuenca del Plata, caracterizada por una diver-
La Comisión Binacional para el Desarrollo de la
Alta Cuenca del Río Bermejo y el Río Grande
sidad de condiciones topográficas y climáticas que
de Tarija (COBINABE), conformada por represen-
ofrece importantes potencialidades en términos
tantes de los gobiernos de la República Argenti-
de desarrollo, pero condicionada por el protago-
na y del Estado Plurinacional de Bolivia, se com-
nismo de activos e intensos procesos hidrológicos,
place en presentar a la comunidad internacional
geomorfológicos y ecológicos. A través de una vi-
el Documento Final Generación y Transporte de
sión integral de cuenca, de la gestión participativa
Sedimentos en la Cuenca Binacional del Río Ber-
y el respeto a los usos y costumbres de sus habitan-
mejo - Caracterización y análisis de los procesos
tes y de la sociedad civil organizada, la COBINABE
intervinientes, elaborado en el marco del Progra-
procura alcanzar el desarrollo sostenible de su zona
ma Estratégico de Acción para la Cuenca Binacio-
de influencia, mediante el aprovechamiento de los
nal del Río Bermejo (PEA Bermejo), una iniciativa
recursos naturales y el uso racional y equitativo de
de ambos países ejecutada durante el período
los recursos hídricos, catalizando y coordinando los
2001-2009, con financiamiento del Fondo para el
esfuerzos municipales, provinciales, nacionales e in-
Medio Ambiente Mundial (FMAM).
ternacionales destinados al progreso de la Cuenca,
La Cuenca Binacional del Río Bermejo, ubicada
en el marco de un nuevo paradigma de desarrollo,
en el extremo austral de Bolivia, en el Departamen-
cuyo núcleo principal es el respeto a la madre tierra
to de Tarija, y en el norte de Argentina, donde abar-
y a los recursos naturales, buscando vivir bien y en
ca parte de las provincias de Chaco, Formosa, Jujuy
armonía con la naturaleza.
y Salta, es una importante área de la macro-región
En este sentido, la COBINABE, en nombre de
12
PEA BERMEJO
los beneficiarios y de los habitantes de la Cuenca
ricanos (OEA), a través de su Departamento de De-
del Río Bermejo en Argentina y Bolivia, agradece
sarrollo Sostenible, que colaboró en la ejecución
el compromiso y esfuerzo de cada una de las per-
del Proyecto.
sonas e instituciones que apoyaron este Programa
Con la confianza de estar trabajando en el pre-
Binacional y de los gobiernos nacionales, provincia-
sente, pero pensando en el futuro, y con la firme
les, departamental y municipales de ambos países
convicción de continuar los esfuerzos de integra-
que participaron en su ejecución. Asimismo, reco-
ción, respetando a los pueblos y a su diversidad
noce la valiosa cooperación y aporte del Programa
cultural, esperamos lograr una mejor calidad de
de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
vida de las poblaciones de la Cuenca Binacional
(PNUMA), y de la Organización de los Estados Ame-
del Río Bermejo.
Eduardo Cavadini
Mónica Soriano López
Embajador
Embajadora
Primer Delegado por Argentina
Primera Delegada por Bolivia
Prefacio
Se realizó una primera etapa de formulación del
L os gobiernos de Argentina y Bolivia, a través
de la Comisión Binacional para el Desarrollo
Programa (1997-2000), cuyos resultados se presen-
de la Alta Cuenca del Río Bermejo y el Río Grande
taron en el Diagnóstico Ambiental Transfronterizo
de Tarija (COBINABE), iniciaron en 1995 la formu-
(DAT) y el consiguiente Programa Estratégico de
lación del Programa Estratégico de Acción de la
Acción para la Cuenca Binacional del Río Bermejo.
Cuenca Binacional del Río Bermejo (PEA Berme-
El primero identificó y caracterizó los principales
jo), con el propósito de reducir los procesos de
problemas ambientales y las causas básicas y direc-
degradación ambiental y promover, por interme-
tas de estos, en tanto que el segundo determinó las
dio de las instituciones responsables, el desarro-
intervenciones necesarias para dar solución a los
llo de la Cuenca Binacional e Interjurisdiccional
problemas identificados. Ambos documentos fue-
del Río Bermejo. El Programa contó desde sus
ron publicados en mayo de 2000.
inicios con la cooperación de la Organización de
Las acciones estratégicas del PEA Bermejo com-
los Estados Americanos (OEA), a través del De-
prendieron cuatro áreas: i) Desarrollo y Fortaleci-
partamento de Desarrollo Sostenible, que actuó
miento Institucional para la Planificación y Gestión
como agencia ejecutora regional, y del Programa
Integrada de la Cuenca; i ) Prevención, Protección y
de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
Rehabilitación Ambiental; i i) Desarrollo Sostenible
(PNUMA), como agencia de implementación del
de los Recursos Naturales; y iv) Concientización y
Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM),
Participación Pública. A su vez, las acciones se dis-
que aportó los recursos financieros para la ejecu-
tribuyeron en 21 componentes y 136 proyectos,
ción del mismo.
con un presupuesto estimado de US$470 millones
14
PEA BERMEJO
y un horizonte de planificación de 20 años. Del total
varon a cabo durante la ejecución del PEA Bermejo.
de proyectos identificados, se seleccionó un núme-
El documento es de carácter técnico, y se presenta
ro reducido de aquellos considerados prioritarios
a la comunidad técnica y científica como un aporte
para ser ejecutados en el corto plazo, como un
del proyecto PEA para dar a conocer las carácterís-
elemento catalizador que dinamizara la ejecución
ticas del Río Bermejo y su funcionamiento hidrose-
del PEA de largo plazo, no solamente para abordar
dimentológico.
los aspectos más relevantes identificados en el DAT
La Comisión Regional del Río Bermejo (COREBE)
como causas básicas de los problemas ambienta-
en Argentina y la Oficina Técnica Nacional de los
les, sino también como mecanismo que ayudara a
Ríos Pilcomayo y Bermejo (OTNPB) en Bolivia, am-
desarrol ar y consolidar el marco de cooperación,
bas en su calidad de Secretaría de la COBINABE se
coordinación y monitoreo del total de las acciones
sienten muy complacidas de haber participado en
comprendidas en el PEA. La implementación del
el desarrollo e implementación del PEA Bermejo,
PEA Bermejo de corto plazo se desarrolló en el pe-
que ha permitido establecer instrumentos prácti-
ríodo 2001-2009, y contó con el financiamiento del
cos para promover la gestión ambiental y mejorar
FMAM por un monto de US$11.4 millones.
la capacidad de las organizaciones locales para par-
Este documento generación y Transporte de
ticipar e influir positivamente en los procesos de
sedimentos en la cuenca Binacional del Río Ber-
desarrollo de la Cuenca y sus áreas de influencia.
mejo - caracterización y análisis de los procesos
Se espera que este esfuerzo, y las lecciones apren-
intervinientes, detal a la problemática relacionada
didas como resultado de la experiencia, puedan servir
con los sedimentos en la Cuenca, recogiendo las
de modelo para el diseño y la ejecución de otros pla-
experiencias y estudios que sobre la materia se l e-
nes de manejo ambiental y desarrollo en la región.
Edgardo Castellano
Alejandro Romero
Presidente
Director General Ejecutivo
Comisión Regional del Río Bermejo
Oficina Técnica Nacional de los Ríos Pilcomayo y Bermejo
Director Nacional del PEA Bermejo por Argentina
Director Nacional del PEA Bermejo por Bolivia
Generación y Transporte de Sedimentos
15
Resumen Ejecutivo
presenta valores medios anuales de precipitación
La Cuenca del Río Bermejo abarca una superfi-
cie aproximada de 123.000 km², desarrol án-
por encima de los 1.200 mm hacia los extremos,
dose sus nacientes en las provincias argentinas de
con una disminución hacia su centro, por debajo de
Salta y Jujuy, y en el departamento de Tarija, en la
los 600 mm.
República de Bolivia. De la superficie total, aproxi-
El caudal líquido medio anual, aguas abajo de
madamente 50.000 km² constituyen la parte hidro-
la unión del Bermejo con el San Francisco, es de
lógicamente activa, l amada Alta Cuenca o Cuenca
446 m3/s, lo que representa el 2.5 % del módulo
Superior, con cursos de agua de características de
del río Paraná en Corrientes. En contraste, es muy
montaña. A continuación se desarrol an las Cuen-
superior el aporte de caudal sólido; considerando
cas Media y Baja (l amadas también en su conjunto
la serie completa de aforos sólidos en suspensión,
Cuenca Inferior), en la zona limítrofe entre las pro-
el aporte sólido del Bermejo al Paraná constituye
vincias de Chaco y Formosa, en Argentina como un
cerca del 75 % del total de dicho río, porcentaje que
corredor con dirección NO - SE de unos 90 km de
crece si se consideran las últimas décadas, debido a
ancho, con características de l anura hasta la des-
la ejecución de presas en Brasil. La alta producción
embocadura en el río Paraguay.
de sedimentos en su Cuenca resulta pues el rasgo
Desde el punto de vista hidrológico, la Cuenca
característico del río Bermejo, que aporta 100 mi-
del Bermejo presenta un prolongado período de
llones de toneladas anuales de sedimentos al siste-
recesión y otro muy acotado de elevados cauda-
ma Paraguay-Paraná-Delta y río de la Plata.
les provenientes de las intensas l uvias del período
Entre los ríos de la Alta Cuenca del Río Berme-
estival. En cuanto al régimen de l uvias, la Cuenca
jo merecen especial mención el río Pescado, cuyo
18
PEA BERMEJO
afluente principal es el río Iruya, de elevada tasa de
tica, cuyos resultados principales se plasman en
producción de sedimentos (10.000 tn/km2/año), y
esta publicación.
el río San Francisco, formado por los ríos Lavayén y
Grande de Jujuy, siendo este último el que atravie-
Producción de sedimentos en la alta cuenca del
sa la Quebrada de Humahuaca.
Río Bermejo
Mientras la Alta Cuenca es una zona montaño-
sa con cauces y divisorias de aguas perfectamente
Habida cuenta de la importancia de la produc-
definidas y con fuertes pendientes de fácil erosión,
ción de sedimentos en la Alta Cuenca, ya sean ge-
las Cuencas Media y Baja del Río Bermejo se desa-
nerados por erosión superficial como por procesos
rrol an en zonas de l anura (l anura chaqueña), sin
de remoción en masa, y ante la escasez de datos
límites precisos. En estos tramos, el río no presenta
básicos para cuantificarla, se desarrol aron meto-
prácticamente afluentes, sino que va acompañado
dologías y modelos que permitieran predecir órde-
longitudinalmente por numerosos cauces abando-
nes de magnitud de la producción de sedimentos,
nados o intermitentes.
convenientemente validados por contraste con
La característica de alta tasa de generación
mediciones de caudales sólidos y análisis de bati-
y transporte de sedimentos, y las consecuen-
metrías de embalses.
tes restricciones al aprovechamiento de los re-
Se seleccionó la metodología de Gavrilovic para
cursos hídricos, fue clave en la definición de las
el cálculo de la producción de sedimentos por pro-
áreas estratégicas y acciones del Programa de
cesos lentos en cuencas de ríos de montaña. La
Acción Estratégico para la Cuenca Binacional del
misma estima la cantidad de material producido
Río Bermejo (PEA Bermejo), que fuera ejecutado
por erosión superficial en una cuenca, el cual es
por la Comisión Binacional para el Desarrollo de
transportado a la sección del río que la define. Es
la Alta Cuenca del Río Bermejo y Rio Grande de
un método empírico que permite calcular tanto el
Tarija (Cobinabe), durante el período 2001-2009.
volumen de sedimento producido por erosión y
Un componente importante de estas acciones fue
transportado a la sección de cierre de la cuenca,
la implementación de una red de información hi-
como el producto de la producción media anual de
drosedimentológica, que permite la medición de
sedimento por erosión superficial y el coeficiente
parámetros de interés para el estudio de los pro-
de retención de sedimentos.
cesos observados en la cuenca, incluyendo niveles
Pudo comprobarse la buena respuesta de la
líquidos, caudales líquidos y sólidos y precipitacio-
metodología de Gavrilovic para estimar la produc-
nes. Asimismo, se implementaron diversas medi-
ción de sedimentos en diversas zonas de montaña
das estructurales y no estructurales para el control
de Sudamérica, y en particular en Argentina, en
de sedimentos, con marcado éxito a nivel local, y
la región del noroeste y en la Patagonia. Permite
se desarrollaron importantes estudios orientados
además efectuar análisis predictivos para distintos
a expandir la base de conocimiento sobre la temá-
escenarios de las variables en juego (vegetación,
Generación y Transporte de Sedimentos
19
precipitación, cambio climático).
dad de ser resuelto como es el del río Bermejo. Se
Sobre los procesos de remoción en masa en
realizó una aplicación práctica en la zona del río
la Alta Cuenca del Bermejo (de muy difícil cuanti-
ColanzulíIruya, que incluyó desde formulaciones
ficación) se elaboró un mapa de susceptibilidad a
empíricas hasta modelos numéricos desarrol ados
la generación de este tipo de fenómenos, del que
para este tipo de flujos.
se concluyó que las regiones de la Alta Cuenca
Siempre en el ámbito de la Alta Cuenca del Ber-
más susceptibles a estos procesos son las cabece-
mejo, merece destacarse la temática del transpor-
ras del río Pescado, las del río Iruya y los afluentes
te sólido en ríos de montaña que fue analizado en
del río Grande de Jujuy en la zona de la Quebrada
el proyecto PEA Bermejo. La necesidad de evaluar
de Humahuaca. En estas zonas se presentan fre-
el transporte sólido en ríos de granulometría ex-
cuentemente procesos de flujos densos o hiper-
tendida, como lo son los ríos de montaña, llevó al
concentrados, temática que fue abordada por su
desarrollo de un programa específico elaborado
importancia tanto desde el punto de vista del co-
en el marco de los estudios: el Programa ANDES,
nocimiento del fenómeno en sí, como del desarro-
desarrollado para el estudio de la evolución mor-
llo de metodologías de diseño de obras sometidas
fológica de ríos de montaña. Este modelo se utilizó
a la acción de este tipo de flujos, que provocan, en
para el proyecto de diferentes obras de control de
general, solicitaciones de magnitudes superiores a
erosión en la Alta Cuenca, ya sean estructurales
las correspondientes a flujos de agua cargados de
como no estructurales.
sedimentos. Más al á de las investigaciones bási-
La metodología implementada en el marco del
cas sobre el tema de los flujos densos, la hidráu-
PEA para la determinación de la producción de se-
lica de ríos apunta a las aplicaciones prácticas en
dimentos por erosión superficial en cuencas de ríos
el campo de la ingeniería relacionadas con este
de montaña fue aplicada exitosamente en la Alta
tipo de fenómenos, las cuales necesitan imperio-
Cuenca del Bermejo, y replicada exitosamente en
samente de la cuantificación de los procesos. Así,
otras zonas montañosas de Sudamérica, incluyen-
los desarrollos que parten de conocer la física del
do el noroeste Argentino, Patagonia Argentina, y la
problema, analizando las fuerzas en juego, y plan-
Alta Cuenca del río Pilcomayo, en Bolivia.
teando ecuaciones que resuelvan la dinámica del
La tipología de obras de control de erosión en
problema, resultan los más adecuados. Aún cuan-
cauces de la Alta Cuenca es muy similar a la de todo
do la aplicación de los modelos surgidos de estas
el noroeste argentino, se ejemplifica mediante fo-
metodologías es todavía difícil, debiendo recurrirse
tografías en el libro. Al í puede verse que las obras
al empirismo para la resolución de casos prácticos,
son variadas tanto respecto de los problemas a re-
el conocimiento del comportamiento cualitativo
solver como de las tipologías propuestas. Se tienen
de los flujos densos que se adquiere a partir de su
así obras de protección de márgenes materializadas
desarrollo constituye una base fundamental frente
mediante espigones u obras longitudinales como
a un problema de ingeniería concreto con necesi-
recubrimientos y muros marginales, y obras trans-
20
PEA BERMEJO
versales destinadas a estabilizar lechos en ríos con
embalse San Jacinto en Bolivia y de varios otros en
altas tasas de transporte de sedimentos como en el
la zona noroeste de la Argentina. Se plantea en el
caso del Colanzulí-Iruya y a controlar torrentes.
libro la modelación de la sedimentación de embal-
El caso de obras de control de torrentes en la Alta
ses con modelos numéricos sencillos, así como la
Cuenca fue tratado con particular detal e, también
modelación de los procesos de erosión aguas aba-
sobre la cuenca del Colanzulí-Iruya. Se presenta una
jo. Se presentan aplicaciones al río Grande de Jujuy,
metodología para la ejecución de este tipo de obras
y en las presas proyectadas en Las Pavas, Arrazayal
sobre la base del modelo morfológico de ríos de
y Cambarí. La posibilidad de construcción de pre-
montaña y consideraciones sobre flujos de barro.
sas de embalse en la Alta Cuenca del Bermejo para
A la hora de analizar las obras de control de sedi-
cualquier uso está asociada a un adecuado manejo
mentos con el objetivo de reducir significativamen-
de los sedimentos, que debe estar previsto desde
te la cantidad de sedimentos aportados al sistema,
la concepción de la obra. Políticas de operación de
debe decirse que no se identificaron medidas facti-
limpieza de embalses, asociadas a su aprovecha-
bles de manejo en la Alta Cuenca del Bermejo que
miento, redundarán en una mayor vida útil del mis-
afecten sustantivamente el monto de sedimentos
mo en condiciones ambientalmente aceptables.
generados. Desde este punto de vista, y en las zo-
nas más productoras de sedimento por cualquier
análisis y caracterización de los mecanismos de
fuente, puede decirse que, en el estado actual, la
transporte sólido en el río Bermejo Inferior
Alta Cuenca del Bermejo no está afectada por la
acción antrópica.
Este análisis se realizó con el objetivo de com-
Esta conclusión debe tomarse en el contexto de
prender el régimen hídrico y la dinámica fluvio-
la influencia de los sedimentos del Bermejo en el
morfológica del río Bermejo en su Cuenca Baja o
sistema Paraguay-Paraná-de la Plata. Lo dicho no
Inferior, estimando la magnitud del transporte de
implica que problemas puntuales, de alcance local
sedimentos en relación con los procesos de ero-
relacionados con procesos de producción de sedi-
sión y depósito observados, como así también las
mentos en cualquier punto de la Cuenca, no pue-
frecuencias y magnitudes asociadas a desbordes e
dan resolverse mediante medidas estructurales y/o
inundaciones provocadas por las crecidas.
no estructurales factibles desde todo punto de vis-
Se realizó una caracterización morfológica y
ta, que cumplan su objetivo local específico.
sedimentológica del río sobre la base de datos de
Otro tema de interés tratado en el libro es el de
campo, recopilados y relevados en el marco del
los procesos asociados a la presencia de embalses.
proyecto, consistentes en caudales líquidos y sóli-
Los embalses en ríos con altas tasas de transporte
dos, secciones transversales del río, granulometrías
de sedimentos han tenido inconvenientes relacio-
del material del lecho y del sedimento suspendido.
nados con colmataciones del vaso a un ritmo su-
Debe resaltarse el hecho de que el material
perior al evaluado en el proyecto. Tal es el caso del
transportado por el río en este tramo, tanto en
Generación y Transporte de Sedimentos
21
fondo como en suspensión, es muy fino constitui-
río, que además constituyen un fenómeno natural.
do fundamentalmente por limos. Se identificó una
El estudio fluviomorfológico del río Bermejo In-
diferencia en la composición granulométrica del le-
ferior se completó con el análisis de la morfología
cho del río en función de su estado; en situación de
en planta del río y su impacto en la infraestructura
crecida, el Bermejo Inferior se comporta como un
vial. Los movimientos en planta del río Bermejo in-
río de arenas muy finas. Los limos encontrados en
ferior son famosos mundialmente por el desarrollo
abundancia en los muestreos superficiales durante
de sus meandros. Este complejo fenómeno físico
aguas bajas son depositados en los meses posterio-
tridimensional presenta cierto grado de dificultad
res al período de aguas altas, y son los que dan la
a la hora de tratar de desarrol ar una herramien-
configuración definitiva a las secciones.
ta de cálculo que permita caracterizar y predecir
Por comparación de aforos en las estaciones El
estos meandros, tarea que se l evó a cabo dada la
yacaré y El Colorado, se arribó a una importante
importancia que tiene la evolución de meandros
conclusión cualitativa acerca del funcionamiento hi-
en relación con la afectación de infraestructura
drosedimentológico del río: los altos caudales pue-
vial, ferroviaria, productiva y social en la Cuenca.
den generan resuspensiones del material del lecho
Concretamente, se aplicó un modelo específico de
del río, de magnitud tal que son advertidas por las
evolución de meandros a la morfología en planta
mediciones. Luego del pasaje de los picos, se produ-
del río Bermejo y su impacto en la infraestructura,
cen procesos de sedimentación que, en condiciones
con una aplicación directa en el puente de Puerto
ordinarias de caudal, restablecen aproximadamente
Laval e, sistemáticamente afectado por procesos
la forma y cota de la sección transversal.
erosivos en ambas márgenes.
La base de los conceptos antes comentados per-
Se efectuaron estudios de base de tratamien-
mitió abordar el estudio de la dinámica fluviomorfo-
tos de imágenes, geomorfológicos e hidráulicos
lógica del río Bermejo Inferior. En este contexto, se
necesarios para la implementación y uso del mo-
implementó un modelo morfológico unidimensio-
delo. El modelo utilizado fue el RVR Meander, de-
nal, el MIKE 11, software desarrol ado por el Danish
sarrollado para caracterizar y analizar la migración
Hydraulic Institute (DHI). Con la aplicación de este
de meandros en ríos. Se verificó la existencia de
modelo quedó confirmado que tanto las erosiones
un fenómeno de apilamiento de meandros aguas
del lecho durante los picos de las crecidas, como las
arriba del puente, generado por restricción que
deposiciones en las mismas secciones en las zonas
éste produce. Aguas abajo del purnte se desarro-
de recesión de los hidrogramas, resultan bien expli-
lla un proceso inverso: en un tramo extenso del
cadas utilizando ecuaciones que calculan el trans-
río no se observan migraciones laterales. Con la
porte total de arenas.
aplicación del modelo se predijeron correctamen-
El modelo pudo ser validado para distintos esce-
te situaciones de evolución de meandros conoci-
narios de crecida y de niveles del lecho, lo que per-
das, a pesar de la limitación del modelo que no
mitió resaltar la importancia de los desbordes del
puede resolver cortes de meandros.
22
PEA BERMEJO
No obstante, se cuenta con una herramienta de
Ya se ha expresado que el rasgo más saliente de
predicción para estudiar las tendencias evolutivas
la Cuenca del Río Bermejo lo constituye la gran can-
en ríos de características semejantes a las del Ber-
tidad de sedimentos generados en la misma, que la
mejo Inferior. Los desarrollos presentados son re-
ubican entre las más altas tasas de sedimento pro-
levantes para la caracterización de ríos del tipo del
ducido por unidad de área en el mundo. Estudios
estudiado y para la consideración de los procesos
antecedentes consignan que el aporte de los sóli-
morfológicos, que se desarrol an ante la presencia
dos suspendidos del río Bermejo a ese tipo de carga
de estructuras transversales a la corriente en ríos
sólida en el río Paraná (a la altura de Corrientes)
con meandros.
constituye el casi el 75 % del total si se considera
Como se señalara anteriormente, el tema de las
toda la serie de registros disponibles, y aumentan-
inundaciones por desborde del cauce principal del
do este porcentaje si se analizan los últimos años.
río Bermejo Inferior es recurrente en la zona. Se rea-
Del total señalado, aproximadamente el 80%
lizó un análisis de determinación de caudales de des-
de la carga en suspensión aportada al Bermejo Su-
borde en la Cuenca Inferior. Las importantes impli-
perior en la Junta de San Francisco proviene de la
cancias asociadas a los desbordes, que se producen
subcuenca Bermejo Superior y el 20 % restante de
en mayor o menor medida en los períodos de creci-
la subcuenca San Francisco. Considerando la serie
da del río, hacen necesario estudiar sus característi-
de aforos sólidos en Pozo Sarmiento y en Caiman-
cas. Se analizó para qué caudales ingresantes desde
cito se obtuvieron, para la primera, un transporte
la Alta Cuenca pueden producirse desbordes en la
en suspensión medio de 70.508.100 toneladas al
Cuenca Inferior, y se cuantificaron volúmenes de
año (79%) y, para la segunda, uno de 18.901.200
desborde a partir de los registros históricos. La zona
toneladas anuales (21%), lo que totaliza 89.409.300
que presenta los mayores volúmenes desbordados
toneladas anuales.
corresponde al interfluvio Bermejo-Bermejito.
Debe señalarse que aproximadamente en los
En lo que hace a las medidas de control de los
últimos 30 años se aprecia una disminución de la
procesos asociados con los sedimentos en la Cuenca
carga de lavado en el Paraná, generada presumi-
Inferior, el panorama es en general similar a la Alta
blemente por las presas construidas sobre el río
Cuenca, con la particularidad de la notable presencia
Paraná en Brasil. Estas circunstancias generan que
de meandros de gran actividad morfológica.
los sedimentos entregados por el río Bermejo al
río Paraná tengan un mayor peso en el total de los
el río Bermejo y la cuenca del Plata
sedimentos transportados por este río, siendo el
porcentaje actual correspondiente al Bermejo de
Uno de los objetivos de los estudios realizados
alrededor del 80-85 % del total.
en el marco del PEA Bermejo fue el análisis de la
Se analizó la influencia de la carga sedimentaria
influencia de la carga sedimentaria del río Bermejo
del río Bermejo en el sistema Paraguay-Paraná-de
en el sistema ParaguayParanáde la Plata.
la Plata, efectuándose balances de aportes sólidos
Generación y Transporte de Sedimentos
23
en el sistema a partir de la información básica dis-
un 75% de finos (arcil as y limos, especialmente es-
ponible en las estaciones de la red. Puede decirse
tos últimos) y un 25 % de arenas. Ya en la Cuenca
que, considerando a la estación Itatí como repre-
Inferior, en El Colorado, la proporción de arena en
sentativa de las condiciones del río Paraná aguas
suspensión varía entre un 10 y un 20 %, en prome-
arriba de la confluencia con el Paraguay y a Puerto
dio, de la carga total suspendida. La fracción fina
Pilcomayo en el Paraguay, mostraron que, en valo-
está fundamentalmente compuesta por limos. La
res medios, el Bermejo aporta el 81% de la carga
concentración de los sedimentos suspendidos del
sólida total del río Paraná (sección túnel) y el Para-
río Paraná sufre un notorio incremento aguas abajo
guay aporta el 6%.
de la confluencia con el Paraguay. Como este río
Se analizó también el balance de material trans-
no tiene un transporte en suspensión significativo
portado en suspensión a través del sistema Ber-
antes de recibir al Bermejo, se verifica que es éste
mejo, a partir de los caudales sólidos. En este caso,
último el causante de dicho incremento.
resulta dificultoso dar valores definitivos y realistas
Los diferentes tipos de material en suspensión
de los aportes sólidos correspondientes a los prin-
que se incorporan al cauce principal del Paraná en
cipales afluentes de la Alta Cuenca, especialmente
su tramo medio, son mezclados por el río de una
debido a la diferente longitud de los registros dis-
manera tal que conforman un sedimento suspen-
ponibles y a su no simultaneidad. No obstante, se
dido polimodal, pobremente seleccionado, excepto
hicieron varias aproximaciones a partir de la reco-
cuando se transportan los picos de concentración
pilación de datos históricos.
aportados por el Bermejo.
A modo de conclusión sobre este tema, puede
Como primera aproximación, puede decirse que
decirse que los análisis efectuados confirmaron la
los sedimentos finos transportados en suspensión
validez de las proporciones presentadas respecto
por el río Paraná sólo encuentran condiciones ge-
de los aportes de los afluentes del río Bermejo Su-
nerales favorables de deposición al l egar al río de
perior. Debe señalarse que dichas proporciones y,
la Plata y sus canales de navegación. No obstante,
en mucha mayor medida, los montos de sedimen-
es conocido que las fracciones más finas (limos y
tos en juego, dependen fuertemente del período
arcil as) transportadas en suspensión constituyen
de estudio utilizado. Se confirma al río Iruya como
buena parte de los depósitos que habitualmente,
el principal aportante de sedimentos en suspensión
durante los períodos de desborde, sedimentan so-
de la Cuenca del Río Bermejo.
bre las planicies de inundación del Paraná medio e
Caracterizados los aportes del río Bermejo en la
inferior a través de diversos mecanismos, confor-
Alta Cuenca hacia la Cuenca Inferior, se analizaron
mando y renovando los estratos superficiales de
sus características y su comportamiento en el siste-
estas últimas. En este contexto, se ha reportado
ma Paraguay-Paraná-Delta y río de la Plata.
que, efectuando un balance, la carga de lavado que-
Los sedimentos que el río Bermejo Superior en-
da en parte retenida en la extensa planicie aluvial
trega en Junta de San Francisco se componen de
que se extiende sobre la margen derecha del cauce
24
PEA BERMEJO
principal. La fracción retenida estaría directamente
Bermejo al sistema son en gran medida los que se
relacionada con el caudal sólido del río Bermejo.
depositan en la zona del delta del Paraná y en los
Del este último, tal como se ha expresado a lo largo
canales del río de la Plata. Análisis mineralógicos de
del libro, proviene el principal suministro de sedi-
los sedimentos, a partir del estudio de la fracción
mento fino al sistema del río Paraná aguas abajo.
arcil a de los sedimentos suspendidos en una co-
La situación expuesta resulta de suma importancia
rriente, arrojan resultados en el mismo sentido.
a la hora de plantear prácticas de control de sedi-
Hasta aquí se ha analizado el comportamiento
mentos en la Alta Cuenca del Río Bermejo, las que
del sistema hasta prácticamente la desembocadura
deberán ser cuidadosamente estudiadas para no
del río Paraná en la zona del Delta. Como se ha se-
alterar el sistema fluvial.
ñalado, el transporte de sedimentos del río Paraná
En cuanto al transporte de arenas en el Paraná,
se compone en general de arenas y de limos, con
tanto en suspensión como por arrastre de fondo,
menor proporción de arcil as.
puede computarse a partir de fórmulas de trans-
Los limos y las arcil as son transportados por el
porte a capacidad saturada. Las predicciones dadas
río Paraná como carga de lavado. No existen límites
por la expresión de Engelund-Hansen (Vanoni, V.;
prácticos para la cantidad de sedimento conducido
1975) son sumamente confiables para este río, y
por la corriente de agua en este modo de trans-
su aplicación para condiciones medias del mismo
porte. Debe recordarse que, en todos los análisis
arroja un valor de transporte total de arenas de 25
efectuados a lo largo del estudio, se ha considerado
millones de toneladas anuales.
como carga de lavado a la fracción fina (limos más
En los canales de navegación del río de la Plata
arcil as) del transporte en suspensión medido en
se encuentran altas proporciones de limos en las
las estaciones de aforos sólidos utilizadas, aunque
muestras del lecho que demuestran que, recién en
esto no es estrictamente cierto.
estas zonas, las condiciones de velocidad de la co-
El río Paraná recibe un aporte de material sólido
rriente son tales que permiten el depósito de los
en suspensión que puede considerarse del orden
sólidos suspendidos. Los diámetros medios de las
de 100 millones de toneladas anuales. De acuer-
muestras de lecho extraídas del canal Mitre (19
do con lo ya expresado puede considerarse, como
µm), canal de acceso (10 µm) y canal Punta Indio
base para el análisis, que el total constituye el apor-
(10 µm) confirman lo expresado. En resumen, pue-
te de fracción fina (fundamentalmente limos) del
de decirse que el seguimiento de los sedimentos
río Bermejo. En cuanto a la densidad de los depó-
producidos en la Alta Cuenca del Río Bermejo, en
sitos de limo, puede tomar un valor variable entre
primer lugar a través de su Cuenca Inferior, pasan-
1.100 y 1.600 kg/m3, dependiendo del diámetro de
do luego por el Paraguay y el Paraná, para l egar
las partículas, el tipo de sedimento y el tiempo de
al río de la Plata, efectuado principalmente sobre
consolidación/deposición.
la base de características granulométricas, permite
En la zona del Delta del Paraná, los cambios flu-
confirmar que los sedimentos volcados por el río
viomorfológicos se relacionan en gran parte con
Generación y Transporte de Sedimentos
25
los desbalances de masa de sedimento entrante y
del orden de 100 metros/año. El último eslabón de
saliente de una zona o tramo de río. Para la realiza-
este análisis lo conforma el río de la Plata.
ción de este análisis es conveniente discutir separa-
El río de la Plata Superior es la zona de mayor
damente la mecánica de las arenas, por un lado, y
actividad fluviológica. En particular se produce el
la de los limos y arcil as, por el otro.
rel eno del lecho debido a la deposición de limos en
El lecho de los cauces principales es de arena,
el fondo del estuario y la formación de bancos de
y el transporte de dicho material se realiza a una
materiales limosos en el frente del Delta.
tasa correspondiente a la capacidad de saturación,
Los materiales dragados en los canales de na-
lo cual implica que si se produce un déficit en un
vegación son casi exclusivamente limos. Para la
aporte del sistema superior será completada siem-
transformación a peso se ha considerado una den-
pre por aportes sólidos tomados del lecho del río.
sidad de 1.350 kg/m3. En el río de la Plata Medio
Para el análisis de la deposición de limos y arcil as
existe aproximadamente un equilibrio entre el se-
resulta conveniente caracterizar el comportamien-
dimento entrante y saliente. Consecuentemente
to del sistema en aguas bajas y en aguas altas.
no se producen grandes cambios fluviomorfológi-
En el caso de aguas bajas, los limos son transpor-
cos en esta zona.
tados como carga de lavado junto con la corriente
En lo que se refiere al río de la Plata Exterior, al í
de agua. En esta condición, las aguas fluyen por los
se ubica la l amada Barra del Indio. Esta constituye
cursos del sistema en forma encauzada, existiendo
una elevación del lecho en la boca exterior del río
algunas pérdidas del material de la carga de lava-
de la Plata que se produce debido a la decantación
do en brazos transversales y cuerpos de agua la-
en aguas salobres de las partículas más finas de la
terales, tales como lagunas y dársenas portuarias,
carga de lavado proveniente del río Paraná.
donde se dan las condiciones de velocidad de la
corriente que permiten su deposición. Consecuen-
Replicabilidad de los estudios del río Bermejo en
temente, puede decirse que el limo es conducido
la cuenca del Plata
con una eficiencia alta a la desembocadura de los
cauces fluviales en el río de la Plata.
En el marco de las acciones de replicabilidad del
En el caso de aguas altas, se produce un inter-
PEA Bermejo, se analizaron los enfoques metodoló-
cambio entre el agua de los cauces y las masas de
gicos utilizados en un contexto regional, buscando
agua que inundan las planicies e islas del Delta.
evaluar el uso y validez de los estudios desarrol a-
Cuando una masa de agua con carga de lavado in-
dos en el Bermejo en la Cuenca del Plata. Los análi-
gresa en zonas inundadas de muy baja velocidad, se
sis determinaron que los estudios de producción de
produce la deposición de dichos materiales, contri-
sedimentos en la Alta Cuenca pueden ser replica-
buyendo de ese modo al crecimiento del Delta.
dos en varias zonas de la cuenca del Plata, las cua-
En cuanto a la tasa de avance del frente del
les fueron identificadas. Debe considerarse que la
Delta, cabe indicar que, en la situación actual, es
cuenca del Plata abarca una extensa superficie que
26
PEA BERMEJO
complica la extrapolación de técnicas generadas en
atmósfera resultante de las actividades humanas.
zonas más acotadas. No obstante, los resultados
Se usaron los resultados de los modelos climáticos
obtenidos son satisfactorios. Otros productos, a
globales para obtener los patrones de isohietas e
priori replicables, son el modelo morfológico uni-
isotermas en la Alta Cuenca para los escenarios dis-
dimensional del río Bermejo Inferior y el modelo
ponibles. Para la cuantificación de los cambios en la
bidimensional de evolución de meandros aplicado
producción de sedimentos se utilizó la ya explicada
al río Bermejo en Puerto Laval e, entre otros.
metodología de Gavrilovic.
Utilizando los desarrollos efectuados sobre el
Como conclusión, puede decirse que, en efec-
tema de producción de sedimentos, y dada la im-
to, los eventuales cambios climáticos futuros en las
portancia del asunto, se analizó el cambio de la tasa
variables de precipitación y temperatura alteran la
de producción de sedimentos en la Alta Cuenca,
producción de sedimentos por erosión hídrica su-
ante eventuales cambios en la variable climática.
perficial en la Alta Cuenca del Río Bermejo. Debe
Sabido es que los escenarios climáticos son re-
analizarse, además de los cambios en precipitacio-
presentaciones acerca del clima futuro a partir de
nes y temperaturas, la forma en que los cambios
suposiciones sobre emisiones de gases de efecto in-
en las variables climáticas pueden afectar otros
vernadero (GEI) y de otros contaminantes según el
factores de importancia en la determinación de la
conocimiento científico actualizado sobre el efecto
producción de sedimentos, como ser la cobertura
que tendrá el aumento de las concentraciones de
vegetal, entre otros. Cambios en las variables cli-
estos gases sobre el clima global que describen
máticas pueden afectar drásticamente estos pará-
cómo se modificará el clima del planeta como con-
metros y, consecuentemente, los valores de pro-
secuencia de la alteración de la composición de la
ducción de sedimentos serán afectados.
Executive Summary
The average annual liquid flow downstream of
The Bermejo River Basin covers an approxi-
mate area of 123,000km², developing its
the junction of the Bermejo River with San Francis-
headwaters in the Argentine provinces of Salta
co River is 446m3/s, representing 2.5% of the mod-
and Jujuy, and in the Department of Tarija, in Bo-
ule of the Parana River in Corrientes. In contrast,
livia. Of the total area, approximately 50,000km²
the supply of solid flow far exceeds said number.
are hydrologically active, called High or Upper
Considering the full range of suspended solids dis-
Basin, with characteristics of mountain rivers
charge measurements, the solid contribution to the
watercourses. Then, the Middle and Lower Ba-
Paraná by the Bermejo is about 75% of the total of
sins (also called Lower Basin as a whole), devel-
such river, a figure which grows if recent decades
oped along the border between the provinces of
are considered due to the execution of reservoirs
Chaco and Formosa, as a NW / SE corridor about
in Brazil. The high production of sediments in the
90km wide, with characteristics of a plain up to
basin is the result of the distinctive feature of the
the mouth of the Paraguay River.
Bermejo River, which contributes about 100 mil ion
From a hydrological view, the Bermejo Basin
tons of sediments annual y to the Paraguay-Paraná-
presents an extended period of recession and a
Delta and Río de la Plata system .
limited period with high flows derived from heavy
Among the rivers of the Upper Bermejo River
rains of the summer period. As for rainfal , the
Basin, the Pescado River deserves special mention.
Basin presents mean annual precipitation values
Its major tributary if the Iruya River, with high sedi-
above 1,200mm at the ends, decreasing toward its
ment yield (10,000Tn/km2/annual y) and the San
center, below 600mm.
Francisco river, formed by the rivers Lavayen and
28
PEA BERMEJO
Grande de Jujuy, the latter being the river passing
erosion processes as landslides, and upon the lack
through Quebrada de Humahuaca.
of baseline data to quantify it, methodologies and
While the Upper Basin is a mountainous area
models were developed in order to predict orders
with streams and clearly defined watersheds as
of magnitude of sediment production, properly val-
well as easily eroded steep slopes, the Middle and
idated by contrast with solid flows and analysis of
Lower Basins of the Rio Bermejo develop in lowland
reservoir bathymetry.
areas (Chaco plain), without precise limits. In these
The Gavrilovic method was selected for calcu-
sections, the river has virtual y no tributaries, but
lating sediment production by slow processes in
is longitudinal y accompanied by numerous aban-
mountain river basins. This method estimates the
doned or ephemeral river beds.
amount of material produced by surface erosion in
The high levels of sediment generation and trans-
a watershed, which is transported to the section
portation, and the resulting restrictions to water
of river defining such watershed. It is an empirical
use, were key in the definition of the strategic areas
method that can assess both the volume of sedi-
and actions of the Strategic Action Program for the
ment produced by erosion and transported to the
Binational Basin of the Bermejo River (SAP Bermejo),
closing section of the basin as the product of the
executed during 2001-2009 by the Binational Com-
average annual production of sediment by surface
mission for the Development of the Upper Bermejo
erosion and the retention coefficient sediment.
and Grande de Tarija River Basins. An important as-
The good response of the Gavrilovic method
pect of these actions was the implementation of a
for estimating sediment production in different
basin-wide hydrosediment information network,
mountain areas of South America, and particularly
allowing for the measuring of parameters of inter-
in Northwest Argentina and Patagonia could be
est for the study of the processes observed in the
proved. It also allows making predictive analysis for
Basin, including liquid level, solid and liquid river
different scenarios of the variables involved (veg-
flows, and precipitation. Similarly, several structural
etation, rainfal , climate change.)
and non-structural measures for sediment control
On the processes of landslides in the Upper
were implemented, with highly succesful rates at
Bermejo Basin (very difficult to quantify), a map
the local level, and important studies conducted to
of susceptibility to the generation of such phe-
expand the knowledge base on this issue, the results
nomena was produced, coming to the conclusion
of which are being presented in this publication.
that Upper Basin regions most susceptible to
these processes are the headwaters of the riv-
Production of sediments in the Upper Bermejo
ers Pescado and Iruya and the tributaries of the
River Basin
Rio Grande in Jujuy in the area of Quebrada de
Humahuaca. In these areas, processes of dense
Given the importance of sediment production
or hyper-concentrated flows are frequently ob-
in the Upper Basin, whether generated by surface
served. This issue was dealt with due to its impor-
Generación y Transporte de Sedimentos
29
tance, both from the standpoint of understand-
Basin, either structural or non-structural.
ing the phenomenon itself and the development
The methodology developed within the frame-
of design methodologies of works subject to the
work of the SAP Bermejo for sediment production
action of this type of flows, resulting generally,
by superficial erosion in mountain river basins, was
in solicitations of magnitudes higher than those
succesfuly applied in the Upper Basin of the Ber-
for flows of sediment-laden water. Beyond basic
mejo River, with results validated with field data,
research on the topic of dense flows, the river
and replicated succesful y in other mountain zones
hydraulics aimed at practical applications in the
of South America, including the northwest of Ar-
field of engineering related to this phenomenon,
gentina, the Patagonia in Argentina, and the Upper
which desperately need the quantification of pro-
Pilcomayo Basin in Bolivia.
cesses. Thus, the developments that are based
The types of erosion control works in beds of
on known physics of the problem, analyzing the
the Upper Basin are very similar to those of the
forces at play, and considering equations to solve
entire northwestern Argentina, and are illustrated
the dynamics of the problem, are the most suit-
with photographs in the book. There you can see
able. Although the application of the models aris-
that the works are varied both in terms of prob-
ing from these methods is still difficult, having to
lems to solve as well as for the proposed types.
recourse to empiricism for the resolution of prac-
Thus, we have bank protection works by breakwa-
tical cases, knowledge of the qualitative behavior
ters and other longitudinal works such as cover-
of dense flows obtained from its development,
ings and marginal walls, and cross-bed works to
is an essential base against a specific engineer-
stabilize river beds with high sediment transport
ing problem which needs to be solved as in the
rate, as in the case of Colanzuli-Iruya, as well as to
Bermejo River. A practical application in the area
control streams.
of the river Colanzulí-Iruya was developed, rang-
The case of torrent control works in the Upper
ing from empirical formulas to numerical models
Basin was treated in detail, also on the Colanzulí-
developed for this type of flows.
Iruya Basin. A methodology for implementing this
Within the framework of the Upper Basin, it is
type of work is presented, based on morphologi-
noteworthy the solid transport in mountain riv-
cal model of mountain rivers and considerations on
ers; a topic analyzed in the SAP Bermejo project.
debris flows.
The need to assess the solid transport in extended
At the time of assessing the sediment control
particle size rivers such as mountain rivers led to
works in order to significantly reduce the amount
the development of a specific program within the
of sediments contributed to the system, it should
framework of the studies: ANDES Program de-
be noted that feasible handling measures in the
veloped to study the morphological evolution of
Upper Basin of the Bermejo that substantially
mountain rivers. This model was used for the proj-
affected the amount of sediments were not ob-
ect of different erosion control works in the Upper
served. Accordingly, it can be said that, under
30
PEA BERMEJO
present conditions, the Upper Basin of the Ber-
analysis and characterization of solid transport
mejo is not affected by the anthropic action in the
mechanisms in the lower Bermejo River
areas of a higher amount of sediments produced
by any source.
It was made to understand the water regime
This conclusion should be considered in the
and fluviomorphological dynamics of the Lower
context of the influence of the sediments of the
Bermejo River Basin, estimating the magnitude of
Bermejo in the Paraguay-Paraná-Río de la Plata
sediment transport in relation to processes of ero-
system. However, the foregoing does not mean
sion and deposits observed, as well as the frequen-
that specific local problems related to the pro-
cies and magnitudes associated with overflows and
cesses of sediment production at any point of the
flooding caused by river level raisings.
Basin cannot be solved through structural and/or
A morphological and sediment description of the
non structural measures. According to any point
river was performed based on field data col ected
of view, such measures are able to meet any spe-
and surveyed under the project, consisting of liquid
cific local objective.
and solid flows, cross-sections of the river, bed ma-
Other topic of interest covered in the book is
terial particle size and suspended sediment.
the process associated with the presence of res-
It should be noted that the material carried by
ervoirs. Reservoirs on rivers with high sediment
the river in this section, both at the bottom and in
transport rates have had drawbacks associated
suspension, is very thin (mainly silt). We found a dif-
with silt-in processes at a faster rate than the one
ference in grain size of riverbed depending on the
evaluated in the project. Such is the case of San
state of the same, under flood situations, the lower
Jacinto Reservoir in Bolivia, and of several oth-
Bermejo River behaves like a very fine sand river.
ers in the northwest of Argentina. The book also
The silts found in a large quantity in the surface
raised the issue of modeling the sedimentation of
sampling during low water, are deposited in the
reservoirs with simple numerical models, as well
months following the high water period, and such
as modeling erosion processes downstream. Ap-
silts give the final configuration to the sections.
plications are presented to the Rio Grande in Ju-
By comparison of gauging at El Yacare and El
juy, and in planned dams in Las Pavas, Arrazayal
Colorado stations, an important qualitative conclu-
and Cambarí. The possibility of construction of
sion has been drawn about the hydrosedimento-
dams and reservoirs in the Upper Bermejo Basin
logical operation of the river: large flows can gener-
for any use is associated with adequate manage-
ate resuspension of the riverbed material, of such
ment of the sediments, which should be included
magnitude that they are warned by the measure-
since the conception of the work. Policies of clean-
ments. After the passage of peaks, sedimentation
ing operation of reservoirs, associated with their
processes that, under ordinary flow conditions, re-
use, will enhance the life of the reservoir under
store the approximate shape and dimension of the
environmentally acceptable conditions.
cross section, occur.
Generación y Transporte de Sedimentos
31
The basis of the concepts described earlier al-
on image processing necessary for the implemen-
lowed tackling the study of the fluviomorphological
tation and use of the model, were carried out. The
dynamics of the Lower Bermejo River. In this con-
model used was the RVR Meander, developed by
text, a one-dimensional morphological model was
Dr. Marcelo Garcia and his team, to characterize
implemented, using the MIKE 11 model, software
and analyze the migration of meanders in rivers.
developed by the Danish Hydraulic Institute (DHI).
Said studies verified the existence of a phenom-
With the implementation of this model, it was
enon of stacking of meanders upstream of the
confirmed that both the erosion of the bed during
bridge, generated by restriction embodied therein.
peak flood, and the depositions in the same sec-
Downstream, the process is the other way round: in
tions in areas of recession of hydrographs, are well
a large section of the river, side migrations are not
explained using equations that calculate the total
observed. With the implementation of the model,
transport of sand.
known situations of evolution of meanders were
The model could be validated for different flood
correctly predicted despite the limitation of the
and levels of bed scenarios, allowing highlighting
model that cannot resolve cuts of meanders.
the importance of the floods of the river, also as a
However, it is a predictive tool to study trends
natural phenomenon.
in rivers with similar characteristics to those of the
The fluviomorphological study of the Lower Ber-
lower Bermejo.
mejo River was completed with the analysis of plant
The developments presented are relevant to
morphology of the river and its impact on road in-
characterize the type of studied rivers and for the
frastructure. Movements in lower Bermejo River
consideration of morphological processes, which
plant are famous worldwide for the development
develop in the presence of cross structures to the
of its meanders. This complex three-dimensional
current in rivers with meanders.
physical phenomenon shows a certain degree of
As noted earlier, the issue of flooding by the
difficulty in trying to develop a mathematical tool
overflow of the main channel of the Lower Bermejo
to characterize and predict these meanders, a task
River is recurrent in the area. An analysis of flow
that was undertaken given the importance of the
determination of overflow in the Lower Basin was
development of meanders in relation to the involve-
performed. The important implications associated
ment of roads, rail, productive and social develop-
with the floods, which occur to a greater or lesser
ment in the Basin. Specifical y, a particular model of
extent in the river flood periods, makes necessary
evolution of meanders to the plant morphology of
to study the characteristics of them. The analysis
the Bermejo and its impact on infrastructure was
made includes the reason why incoming flows from
used, with direct application on the Puerto Lavalle
the Upper Basin may cause overflows in the Lower
bridge, systematical y affected by erosion process-
Basin, and overflow volumes were quantified from
es on both sides.
historical records.
Geomorphological and hydraulic studies based
The area with the highest volumes of overflow is
32
PEA BERMEJO
the Bermejo-Bermejito watershed.
observed, presumably generated by dams built on
Regarding the control measures of the process-
the Parana River in Brazil. These circumstances gen-
es associated with sediments in the Lower Basin,
erate that the sediments delivered by the Bermejo
the picture is general y similar to the Upper Basin,
River to the Paraná River, have a greater weight in
with the particularity of the remarkable presence
the total sediments transported by this river, being
of meanders of high morphological activity.
the current rate for the Bermejo of about 80-85%
of the total.
The Bermejo River and del Plata Basin
The influence of sediment load of the Bermejo
River in the Paraguay-Paraná-de la Plata System
One objective of the studies conducted within
was analyzed, making solid contributions balances
the framework of the SAP Bermejo was to examine
in the system from the basic information available
the influence of sediment load of the Bermejo River
in the stations of the network. We may say that,
in the Paraguay-Paraná-de la Plata System.
considering the station Itatí as representative of
It has been said that the most relevant feature
the conditions of the Paraná River upstream from
of the Bermejo River Basin is the large amount of
the confluence with the Paraguay, and Puerto Pilco-
sediment in it, which is among the highest rates of
mayo in Paraguay, showed that on average values,
sediment produced per unit of area in the world.
the Bermejo provides 81% of the total solid load of
Past studies record that the contribution of sus-
the Paraná River (tunnel section) and the Paraguay
pended solids of the Bermejo River to such solid
river contributes 6%.
load in the river Paraná (in Corrientes) constitutes
Additional y, an analysis of the balance of ma-
70% of the total, considering the full range of re-
terial carried in suspension through the Bermejo
cords available and increasing the percentage, if
system from solid flows was made. In this case, it
you look in recent years.
is difficult to give definitive and realistic values of
Of the total above, approximately 80% of the
solid contributions for the main tributaries of the
suspended load supplied to the Upper Bermejo
Upper Basin, especial y due to the different length
in Junta de San Francisco comes from the Upper
of available records, and its non-simultaneousness.
Bermejo sub-basin and the remaining 20% from
However, several approaches were made from the
San Francisco sub-basin. Considering the number
col ection of historical data.
of solid gauging in Pozo Sarmiento and Caimanci-
As conclusion on this issue, it can be said that
to, a suspended transport of 70,508,100 tons per
tests carried out confirmed the validity of the ratios
year (79%) was obtained for Pozo Sarmiento, and,
presented for the contributions of the tributaries
18,901,200 tons per year (21%) for Caimancito, to-
of the Upper Bermejo River. It should be noted that
taling 89,409,300 tons annual y.
these proportions and, to a much greater extent,
It should be noted that, approximately in the last
the amounts of sediment involved strongly depend
30 years, a decline of the wash load in the Paraná is
on the period of study. The Iruya river is confirmed
Generación y Transporte de Sedimentos
33
as the main contributor of suspended sediments of
of the middle and lower Paraná through various
the Bermejo River Basin.
mechanisms, shaping and renewing the surface
Once the contributions of the Bermejo River
layers of the latter. In this context, it has been re-
in the Upper Basin to the Lower Basin have been
ported that, making a balance, the wash load is
described, we analyzed the characteristics of them
partly retained in the vast alluvial plain that ex-
and their behavior in the Paraguay-Paraná-Delta
tends on the right bank of the main channel. The
and Río de la Plata system.
fraction retained would be directly related to the
The sediments delivered by the Upper Bermejo
strong flow of the Bermejo River. From the lat-
River to Junta San Francisco consist of 75% of fine
ter, as has been expressed throughout the book,
particles (clay and silt, especial y the latter), and
comes the main supply of fine sediment to the
25% of sand. In the Lower Basin, in El Colorado, the
Paraná river system downstream. The situation
ratio of sand in suspension varies between 10 and
described is of paramount importance when con-
20%, on average, of the total suspended load. The
sidering sediment control practices in the Upper
fine fraction is mainly composed of silt. The con-
Bermejo River Basin, which must be carefully
centration of suspended sediments of the Paraná
studied to avoid altering the river system.
River undergoes a sharp increase downstream the
As for the sand transport in the Paraná, both
confluence with the Paraguay. As this river does
in suspension and by bottom trawling, it may be
not have a significant suspension transport before
calculated from saturated transport capacity for-
receiving the Bermejo, it is verified that the latter
mulas. The prediction given by the expression of
causes such increase.
Engelund-Hansen (Vanoni, V., 1975) are extremely
The different types of material in suspension,
reliable for this river, and its application for its av-
entering the main channel of the Paraná in its mid-
erage conditions gives a value of 25 mil ion tons of
dle section, are mixed by the river in such a way
total sand transport annual y.
that form multi-modal suspended sediment, poorly
In the navigation channels of the Río de la
selected, except when transporting the concentra-
Plata, high proportions of silt in the bed samples
tion peaks produced by the Bermejo.
are found, showing that only in these areas, con-
As a first approach, one can say that the fine
ditions of current velocity are such that allow the
sediments carried in suspension by the Paraná Riv-
deposit of suspended solids. The average diam-
er only find general favorable deposition conditions
eters of the samples taken from the channel bed
upon reaching the Río de la Plata and its navigation
Mitre (19 m), access channel (10 m) and Punta
channels.
Indio channel (10 m) confirmed the statement.
However, it is known that the finest fractions
In summary, it may be said that the monitor-
(silt and clay), transported in suspension, are sig-
ing of sediment produced in the Upper Bermejo
nificant parts of the deposits that usually, during
River Basin, though its Lower Basin first, then go-
periods of overflow, sediment on the floodplains
ing by the Paraguay and Paraná, to reach the Río
34
PEA BERMEJO
de la Plata, made mainly on the basis of particle
ment entering and leaving the area or section of
size characteristics, confirms that the sediments
river. To perform this analysis, it is appropriate to
dumped by the Bermejo River system are largely
discuss separately the mechanics of sands, on the
those that are deposited in the delta of the Parana
one hand, and the silts and clays, on the other.
and the channels of the Río de la Plata. Mineral-
The bed of the main channels is sandy, and
ogical analysis of sediments from the study of the
transport of such material is performed at a rate
clay fraction of suspended sediments in a stream,
corresponding to the saturation capacity, which
show results in the same direction.
means that if a deficit in contribution of the upper
So far we have analyzed the behavior of the sys-
system is produced, this will be always completed
tem to nearly the mouth of the Paraná River, delta
by solid contributions taken from the riverbed.
area. As noted, the transport of sediments in the
For the analysis of the deposition of silt and clay,
river Paraná general y consists of sand and silt, with
it is convenient to characterize the behavior of the
a lower proportion of clay.
system in low and high waters.
The silts and clays are transported by the Paraná
In the case of low waters, the silts are transport-
River as wash load. There are no practical limits to
ed as wash load along with the water current. In
the amount of sediment driven by the water cur-
this condition, the water flow through the courses
rent in this mode of transport. It must be remem-
as channeled system, with some loss of material
bered that in all tests performed during the study,
from the wash load in transverse arms and lateral
the fine fraction (silts and clays) has been consid-
water bodies such as lakes and port docks, where
ered as wash load of the suspension transport mea-
the conditions of speed of the current allow its de-
sured in solid gauging stations used, although this is
position. Consequently, it can be said that the silt is
not strictly true.
driven with high efficiency to the mouth of the river
The Paraná River receives a contribution of
channels in the Río de la Plata.
suspended solid material which can be considered
In the case of high waters, there is an exchange
in the order of 100 million tons annually. Accord-
between the water of rivers and water bodies
ing to what has already been said, it may be con-
flooding plains and islands in the Delta. When a
sidered as a basis for analysis, that the total is the
body of water with wash load enters flooded ar-
contribution of fine fraction (mainly silt) due to
eas of a very low speed, deposition of such ma-
the Bermejo River. As regards the density of de-
terials occurs, thus contributing to the growth of
posited silt, it can take a value variable between
the Delta.
1,100 and 1,600kg/m3, depending on the diame-
As for the rate of advance of the front of the
ter of the particles, the type of sediment and time
Delta, it proper to mention, that in the current situ-
of consolidation / deposition.
ation, such rate is about 100 meters/year. The last
In the Paraná Delta area, fluviomorphological
link in this analysis is the Río de la Plata.
changes relate largely to mass imbalances of sedi-
The Upper Río de la Plata is the most active flu-
Generación y Transporte de Sedimentos
35
viological area. In particular, the fil ing of the bed
and the two-dimensional model applied to the de-
is produced due to deposition of silt at the bottom
velopment of the Bermejo River meanders in Puer-
of the estuary, and the formation of silt material
to Lavalle, among others.
banks in the front of the Delta.
Using the developments made on the issue of
The materials dredged in navigation channels
sediment production, and given the importance of
are almost exclusively limos. In order to change to
such issue, an analysis of the change in the rate of
weight, the density considered was 1350kg/m3. In
sediment production in the Upper Basin has been
the Middle Rio de la Plata, there is a balance be-
made, before contingent changes in the climate
tween incoming and outgoing sediment. Conse-
variable.
quently there are no major fluviomorphological
We know that climate scenarios are represen-
changes in this area.
tations about future climate based on assumptions
As regards the Outer Rio de la Plata, we have
about emissions of greenhouse gases (GHG) and
the so called Barra del Indio. This is an elevated
other pol utants with and the scientific knowledge
bed in the outer mouth of the Río de la Plata,
about the effect that the increase concentrations
which occurs due to brackish water sedimentation
of these gases will have on global climate. There-
of the finest particles from the wash load from de
fore, they describe how the Earth's climate will
Paraná River.
change as a result of altering the composition of
the atmosphere as a result of human activities. The
Replication of studies of the Bermejo River in del
results of global climate models were used to ob-
Plata Basin
tain the patterns of isohietas and isotherms in the
Upper Basin, for the scenarios available. To quan-
Within the framework of the replicability actions
tify changes in sediment production, the Gavrilovic
of SAP Bermejo, the methodological approaches
method was used.
were analyzed in a regional context, assessing the
We conclude that, indeed, any future climate
use and applicability of the studies conducted for
changes in precipitation and temperature variables
Bermejo in the broader Plata River Basin. The anal-
affect the production of surface sediments from
ysis showed that the studies of sediment produc-
water erosion in the Upper Bermejo River Basin.
tion in the Upper Basin can be replicated in various
We should also analyze, besides the changed in
parts of the La Plata Basin, which were identified.
precipitation and temperature, how changes in cli-
It should be noted that the La Plata Basin covers
matic variables can affect other factors of impor-
a large area, which complicates the extrapolation
tance in determining sediment production, such as
techniques generated in bounded areas. However
vegetation cover, for example. Changes in climatic
the results are satisfactory. Other products, that
variables can drastical y affect these parameters
are, a priori, replicable, are the one-dimensional
and, consequently, the values of sediment produc-
morphological model of the Lower Bermejo River
tion will be affected.
1. La Cuenca del Río Bermejo
1.1. caracterización de la cuenca del Río
Cuenca o Cuenca Inferior) en la zona limítrofe en-
Bermejo
tre las provincias de Chaco y Formosa, en Argentina
como un corredor con dirección noroeste-sudeste
La Cuenca del Río Bermejo abarca una superfi-
de unos 90 km de ancho, con características de l a-
cie aproximada de 123.000 km² con nacientes en
nura hasta la desembocadura en el río Paraguay.
las provincias argentinas de Salta y Jujuy y en el de-
Desde el punto de vista hidrológico, puede decir-
partamento boliviano de Tarija. En efecto, la Cuen-
se que la Cuenca del Bermejo presenta un prolonga-
ca tiene sus cabeceras en la Cordil era Oriental de
do período de recesión y otro muy acotado de eleva-
Bolivia y los cauces que descienden de la Sierra
dos caudales provenientes de las intensas l uvias del
Santa Victoria, ocupando la porción noroeste del
período estival. En efecto, el período de altos cauda-
territorio argentino y sudeste boliviano.
les para el río Bermejo corresponde a los meses del
De la superficie total, aproximadamente
verano, que culmina entre marzo y abril. El período
50.000 km² constituyen la parte hidrológicamen-
de estiaje es de abril a octubre, con valores mínimos
te activa, l amada Alta Cuenca o Cuenca Superior,
generalmente en este último mes.
con cursos de agua de características de montaña.
En cuanto al régimen de l uvias, la Cuenca presen-
Tiene forma de elipse orientada de norte a sur, de
ta valores medios anuales de precipitación por enci-
430 km de largo y 170 km de ancho, medido en la
ma de los 1.200 mm hacia los extremos, con excep-
latitud de la Junta de San Francisco.
ción de las nacientes del río Tarija y en la zona oeste
A continuación se desarrol an las Cuencas Me-
del área de aporte en Argentina, donde disminuyen
dia y Baja (l amadas también en su conjunto Baja
por debajo de los 500 mm. También se produce una
38
PEA BERMEJO
disminución de l uvias hacia el centro de la Cuenca,
quierda, a los ríos Emboruzú y Guandacaya Grande.
con niveles por debajo de los 600 mm.
El río Tarija, que también nace en territorio bo-
Tomando en cuenta los aforos disponibles, el
liviano, resulta de la contribución de los ríos Cha-
caudal medio anual en Junta de San Antonio es de
mata, Vermillo y Trancas, entre otros, al noroeste
215 m³/s, de los cuales el 56 % corresponde al río
de la ciudad de Tarija y a más de 3.000 m de alti-
Tarija y el 44 % al Bermejo Superior. Después de la
tud. Después de pasar por Tomatas Grande, toma
afluencia del río Pescado, el módulo del río alcanza
el nombre de Guadalquivir hasta la confluencia con
los 347 m³/s. Del total del derrame anual, más del
el río Camacho en La Angostura. A partir de al í se
85 % se produce en el período estival.
denomina río Tarija. En el tramo anterior recibe
El caudal medio anual aguas abajo de la unión
por margen izquierda el aporte de los ríos Carachi
con el San Francisco es de 446 m³/s, lo que repre-
Mayu, Sel a y yesera-Santa Ana y, por la margen de-
senta el 2,5 % del módulo del río Paraná en Corrien-
recha, el de los ríos Calama, Erquis, Santa Victoria,
tes. En contraste, es muy superior el aporte de cau-
Tolomosa y Camacho. Después de La Angostura, el
dal sólido: según un informe de la OEA (OEA, 1975)
río continúa con dirección predominante noroeste-
el aporte sólido del Bermejo al Paraná constituye
sudeste y norte-sur, encajonado, hasta la confluen-
cerca del 75 %.
cia con el río Itaú. Recibe los aportes por margen
izquierda de los ríos Salinas, Chiquiaca e Itaú; por
1.1.1. la alta cuenca del Río Bermejo
margen derecha, el más importante es el río Moto-
ví. Después de la unión con el río Itaú se denomina
De la confluencia de los ríos Orosas, Rosil as y
Grande de Tarija, cambiando su dirección hacia el
Waykho, que se produce en territorio boliviano a
sur-sudoeste. En este tramo, hasta la Junta de San
unos 7 km al sur de Padcaya, surge un río que re-
Antonio, donde se une al río Bermejo, recibe por
corre por un estrecho val e con dirección norte-sur
margen izquierda arroyos de poca importancia y
bajo el nombre de río Orosas, hasta la confluencia
por la margen derecha el único afluente a resaltar
con el río Condado. Este último nace en territorio
es el de la Quebrada de San Telmo.
argentino, y su principal afluente por margen iz-
Este tramo, junto con el recorrido inferior del río
quierda, el río Santa Rosa, sirve de límite entre am-
Itaú, constituye el límite entre Bolivia y Argentina.
bos países hacia el oeste.
Desde la Junta de San Antonio, el río Bermejo sigue la
A partir de la confluencia de los ríos Orosas y
dirección noroeste-sudeste y recibe todos sus afluen-
Condado, el río corre con el nombre de Bermejo en
tes por margen derecha hasta la Junta de San Francis-
dirección noroeste-sudeste, formando el límite in-
co, siendo el más caudaloso el río Pescado, que nace
ternacional en un recorrido de 80 km, hasta la con-
en las sierras de Santa Victoria a 4.000 msnm, y cuyo
fluencia con el río Grande de Tarija en Junta de San
afluente principal es el río Iruya, de elevada produc-
Antonio. En este tramo recibe por margen derecha,
ción de sedimentos. Otros afluentes son los ríos Blan-
entre otros, a los ríos Toldos y Lipeo, y por margen iz-
co o Zenta y el Santa María-Colorado.
Generación y Transporte de Sedimentos
39
El río Iruya naturalmente desembocaba en el
Saladillo, que con el río Las Pavas (límite entre Jujuy
río Blanco o Zenta, siendo desviado de su recorrido
y Salta), son afluentes por la margen izquierda. Por
por acción antrópica en el año 1865, debido a los
el mismo lado aporta el arroyo Las Cañadas, a par-
problemas que causaban las crecientes en la ciudad
tir del cual continúa con el nombre de río Lavayén.
de San Ramón de la Nueva Orán.
Estos tres afluentes, junto con el aporte de agua
El río San Francisco está formado por los ríos
subterránea, son los que mantienen los caudales
Grande de Jujuy y Lavayén. El río Grande tiene sus
de estiaje del Lavayén.
orígenes en los arroyos de La Cueva y Tres Cru-
El río San Francisco corre desde su origen con
ces, cerca de la localidad de Iturbe; atraviesa la
rumbo nor-noreste hasta la junta homónima don-
Quebrada de Humahuaca, en un recorrido de di-
de se une con el río Bermejo. En su recorrido reci-
rección norte-sur por la provincia de Jujuy, hasta
be por la margen izquierda varios afluentes entre
recibir al río Reyes por su margen derecha. En este
los que se destacan los ríos Negro, Ledesma, San
tramo desembocan numerosos afluentes, entre
Lorenzo y Sora; de menos importancia son los ríos
ellos se destacan, por la margen derecha, Cora-
Sauzalito, yuto, Las Piedras y Seco. Por la margen
ya, Cuchiyaco, yacoraite, Jueya, Lipan, Hornillos,
derecha el más importante es el río Santa Rita. A
Purmamarca, Tumbaya, Coiruro, Del Medio, León,
partir de la Junta de San Francisco, el río Bermejo
Lozano, Yala y Reyes; y por la margen izquierda
no recibe grandes aportes. El más importante so-
recibe al Chaupi-Rodero, Coctaca, Calete, Huerta,
bre margen izquierda es el río Seco y, sobre margen
Guasamayo y Punta Corral.
derecha, los ríos Del Val e y Dorado.
Muchos de ellos sólo aportan agua durante las
La Alta Cuenca es una zona montañosa con cau-
grandes tormentas, ya que en el período de estiaje
ces y divisorias de aguas perfectamente definidas
los escasos caudales son utilizados para riego, per-
y de fuertes pendientes (puna, cordil era oriental
maneciendo sus cursos secos durante gran parte
y sierras subandinas). Los ríos corren entre barran-
del tiempo.
cas altas, que en algunos casos pueden alcanzar los
En el recorrido sur-este el río Grande recibe por
60 m, de formación estratificada areno-arcillosa,
la margen derecha los aportes de los ríos Chico o
asentada sobre capas de arenisca poco compacta,
Xibi Xibi, Los Alisos y Perico; por la izquierda los
de fácil erosión.
aportes son muy reducidos. En su recorrido nores-
te los aportes no tienen significación.
1.1.2. la Baja cuenca del Río Bermejo
El río Lavayén es la continuación del Mojotoro.
Los ríos Santa Rufina y Arrieta dan origen al río La
La Baja Cuenca del Río Bermejo se desarrol a
Caldera que recibe por su margen derecha al río
en zonas de l anura (l anura chaqueña), sin límites
Vaqueros, ambos forman a partir de al í el río Mo-
precisos. En estos tramos el río no presenta prácti-
jotoro. Este corre en dirección oeste-este hasta la
camente afluentes, sino que va acompañado longi-
zona de Güemes donde gira al noreste hasta el río
tudinalmente por numerosos cauces abandonados
40
PEA BERMEJO
o intermitentes. En general puede decirse que la
el antiguo cauce del río, también l amado Bermeji-
Cuenca Media e Inferior no constituyen áreas de
to, curso que corre a la derecha del Teuco.
aportes sino, por el contrario, se producen en el as
Rigurosamente hablando, el río Bermejito es
pérdidas por infiltración, evaporación y desbordes
un cauce que colecta las aguas de los ríos Dorado,
en los picos de crecida hacia zonas bajas aledañas,
Del Val e y otros menores que nacen en el faldeo
principalmente hacia margen derecha.
oriental de las sierras del Centinela, Cresta de Ga-
De acuerdo con los antecedentes, la pendiente
llo, Maíz Gordo y Lomas Olmedo. Unos 15 km aguas
media del cauce principal que en la última parte
arriba de Rivadavia, en el paraje Puesto Moras Blan-
de la Alta Cuenca es mayor a 1%, se reduce a me-
cas (Salta), el Bermejito se introduce en el antiguo
nos de 0.24 en la Baja Cuenca. Desde el punto
cauce del río Bermejo, por el que desemboca en el
de vista de su caracterización, puede decirse que el
cauce principal.
río Bermejo en su Cuenca Inferior está implantado
El reencuentro de estos cursos se produce a po-
en un val e fluvial con barrancas netas, elaborado
cos kilómetros aguas arriba de Puerto Laval e, en
sobre su propia planicie aluvial, discurriendo sobre
las cercanías de Vil a Río Bermejito (Formosa), y se
ésta a través de meandros libres (Ferreiro, 1983).
lo considera como el inicio de la Baja Cuenca.
En la zona inmediata a la Junta de San Francisco, el
Según el estudio citado de la OEA se pueden dis-
río ingresa cargado de sedimentos y progresa for-
tinguir diferentes tipos fisiográficos que dividen a
mando canales anastomosados.
las Cuencas Media y Baja en cuatro sectores:
Hacia aguas abajo aparecen cursos aparente-
1) el tramo que se desarrol a entre las localida-
mente difluentes, que nacen en las vecindades del
des de Embarcación y El Colgado (ambas de Salta)
curso principal, cuyo destino final es el río Paraguay
se caracteriza por ser alto, con un curso ancho y
(aunque algunos ingresan al Bermejo). En general,
anastomosado, con márgenes de baja altura;
estos cursos crecen en número hacia aguas abajo,
2) el tramo entre El Colgado (Salta) y El Colora-
desarrol ándose además bañados y esteros propios
do (Formosa), donde el cauce está mejor defi-
de la baja planicie aluvial.
nido con márgenes altas y curso meandroso.
La confluencia del Bermejo y el Paraguay se
Presenta signos de inestabilidad, con rastros de
realiza dentro de la planicie aluvial de este último.
erosiones y deposiciones, incluyendo meandros
Dicha planicie es arenosa, a diferencia de la del Ber-
abandonados;
mejo que es limosa a limo-arenosa.
3) el tramo entre El Colorado (Formosa) y Colo-
La Baja Cuenca suele dividirse en Cuenca Infe-
nia Vélaz (Chaco), en el que el río recupera esta-
rior y Cuenca Media. Esta última, según algunos au-
bilidad, disminuyendo la cantidad de meandros;
tores, comienza en la Junta de San Francisco, mien-
4) el tramo final, entre Colonia Vélaz y la desem-
tras que otros indican como comienzo al paraje El
bocadura en el río Paraguay vuelve a ser mean-
Desemboque, en la provincia de Salta, lugar donde
droso con menor estabilidad.
el río se bifurca en el Río Teuco brazo principal y
Desde el punto de vista geomorfológico, las
Generación y Transporte de Sedimentos
41
consideraciones aquí realizadas se basan en el
la mayor pluviosidad.
Mapa Geomorfológico de la Cuenca Hídrica del
En cambio, hacia el oeste se conformaron otras
Río Bermejo, realizado en el Instituto Nacional de
formas encauzadas y areales, llamadas "pelada-
Ciencia y Técnica Hídricas de Argentina (INCYTH)
res": terreno bajo de regiones secas, con aguas
(Ferreiro, 1983).
superficiales efímeras relacionadas con el drenaje
La planicie basal sobre la que se ha desarrol ado
lineal. Es un indicador de la tendencia a la deserti-
la l anura aluvial del río Bermejo es una superficie
ficación del área.
de modelado complejo aluvio-coluvial-eólico (pla-
La longitud total del val e aluvial, desde la Junta
nicie poligénica chaqueña). Está constituida por li-
de San Francisco hasta el río Paraguay, es de aproxi-
mos pardo-rojizos, cuya antigüedad posible es del
madamente 1.000 km. Desde el punto de vista de
Pleistoceno Superior.
la identificación del riesgo hídrico superficial pue-
Los ríos colectados por el Bermejito, citados
de decirse que en la Cuenca Media el río no recibe
más arriba, escurren sobre un plano inclinado que
aportes laterales significativos, siendo en cambio
disminuye su pendiente hacia el este, y que al avan-
frecuentes los desbordes del cauce principal en
zar sobre la l anura aluvial de explayamiento forma
épocas de crecida. En tiempos de estiaje, el curso
digitaciones que l egan hasta las proximidades de
recibe aportes de aguas subterráneas. En la Baja
la planicie o l anura aluvial del Bermejo, en la zona
Cuenca, el río corre entre altas barrancas, no verifi-
l amada Bañados del Quirquincho.
cándose en general desbordes laterales.
En la l anura de explayamiento, los cursos de los
Las características principales de los desbordes,
ríos apenas esbozan pequeñas cañadas o bajos en-
obtenidas a partir de observaciones y mediciones,
cauzados sobre los que se ubican arenas, claramen-
se presentan en el Capítulo 3.
te destacables sobre los limos castaños que confor-
man la base. El pasaje de los explayados aluviales a
la l anura aluvial es claro, pero sin rupturas de pen-
1.2. Información hidrosedimentológica
diente aparentes, y coincide con la desaparición de
cauces netos excavados dando lugar a la formación
1.2.1. Niveles, caudales líquidos y sólidos
de los bajos encauzados mencionados.
La l anura aluvial del río Bermejo extiende sus
La información básica hidrosedimentológica dis-
depósitos areno-limosos pardos claros desde la
ponible en la Cuenca del Río Bermejo se conforma
Junta de San Francisco hasta el río Paraguay, nivel
por los registros del Sistema Nacional de Informa-
de base general de la Cuenca. Dada su baja pen-
ción Hídrica de la Subsecretaría de Recursos Hídri-
diente, esta l anura presenta frecuentes problemas
cos de Argentina, y por los datos recopilados de
de bloqueo del drenaje encauzado, lo que dio lugar
archivos históricos de la empresa Agua y Energía
a la aparición de esteros y bañados, que se han de-
Eléctrica Sociedad del Estado (AyEE), hoy maneja-
sarrol ado especialmente hacia el este, en razón de
dos por la empresa EVARSA SA. Los datos disponi-
42
PEA BERMEJO
bles son: niveles líquidos, caudales líquidos y sóli-
zada en las estaciones de interés, las que pueden
dos y precipitaciones.
observarse en la Figura 1. A su vez, la Tabla 1.1
A partir de los datos históricos levantados de
muestra la información disponible de alturas y cau-
papel en el marco del Proyecto PEA, puede decirse
dales en las estaciones de la Cuenca, mientras que
que la información hidrosedimentológica disponi-
la Tabla 1.2 muestra la información relativa a aforos
ble en la Cuenca se encuentra totalmente digitali-
y precipitaciones.
Figura 1.1
Ubicación de las estaciones con registros hidrosedimentológicos
Ref. estación
Ubicación
1
San Telmo
Río Grande de Tarija
2
Alarache
Río Bermejo Superior
3
Balapuca
Río Bermejo Superior
4
Arrasayal
Río Bermejo Superior
5
Aguas Blancas
Río Bermejo Superior
Puesto Romero/
6
Río Pescado
Cuatro Cedros
7
Colonia Colpana
Río Pescado
8
San José
Río Iruya
9
El Angosto
Río Iruya
10
El Angosto
Río Astillero
11
Vado Hondo
Río Blanco o Zenta
Zanja del Tigre/
12
Río Bermejo
Pozo Sarmiento
13
Caimancito
Río San Francisco
Generación y Transporte de Sedimentos
43
Tabla 1.1. Información disponible en las estaciones de la Cuenca del Río Bermejo. Datos de alturas y caudales.
lugar
Río
altura
caudal
Período registro alturas
Período registro caudales
El Angosto
Astilleros
X
Qmm
Entre 01/09/1983 y 31/08/1988
Aguas Blancas
Bermejo
Hd
Qmd
Entre 01/07/1963 y 28/02/2005
Entre 01/09/1944 y 31/08/2004
Alarache
Bermejo
Hd
Qmd
Entre 01/12/1971 y 25/01/2000
Entre 01/09/1971 y 31/08/1999
Arrasayal
Bermejo
X
Qmd
Entre 01/12/1970 y 31/08/1984
Balapuca
Bermejo
Hd
Qmd
Entre 01/12/1971 y 28/02/2005
Entre 01/09/1971 y 31/08/2004
Junta San Antonio
Bermejo
X
Qmd
Entre 01/01/1945 y 29/02/1948
Pozo Sarmiento
Bermejo
Hd
Qmd
Entre 01/07/1963 y 28/02/2005
Entre 01/09/1940 y 31/08/2004
Vado Hondo
Blanco o Zenta
X
Qmm
Entre 01/09/1972 y 31/01/1980
San José
Iruya
X
X
El Angosto
Iruya
X
Qmm
Entre 01/01/1956 y 30/09/1979
Colonia Colpana
Pescado
X
Qmm
Entre 01/09/1945 y 31/08/1973
Cuatro Cedros
Pescado
Hd
Qmd
Entre 01/10/1956 y 30/11/2004
Entre 01/09/1956 y 31/08/2004
San Antonio
Piedras
X
Qmm
Entre 01/09/1983 y 31/08/1992
Astilleros
Tarija
X
Qmm
Entre 01/09/1968 y 31/08/1985
San Telmo
Tarija
Hd
Qmd
Entre 13/11/1963 y 31/05/1999
Entre 01/09/1964 y 13/02/1997
Caimancito
San Francisco
Hd
Qmd
Entre 01/09/1964 y 28/02/2005
Entre 01/01/1947 y 31/08/2004
El Colorado
Bermejo
Hd
Qmd
Entre 22/11/1968 y 28/02/2005
Entre 22/11/1968 y 31/08/2004
El Ceibal
Del Valle
X
Qmm
Entre 01/09/1966 y 31/08/1986
El Piquete
Del Valle
X
Qmm
Entre 01/09/1943 y 31/08/1973
Apolinario Saravia
Dorado
X
Qmm
Entre 01/12/1951 y 31/08/1967
San Felipe/Sombrero
Dorado
X
Qmm
Entre 01/09/1967 y 31/08/1986
San Fernando
Seco
X
Qmm
Entre 01/09/1967 y 31/08/1986
Referencias: X = No hay registros, Hd = Nivel diario, Qmm = Caudal medio mensual, Qmd = Caudal medio diario
44
PEA BERMEJO
Tabla 1.2. Información disponible en las estaciones de la Cuenca del Río Bermejo. Datos de aforos y precipitaciones.
lugar
Río
aforo
Precipi-
Período registro
tación
Período registro aforos
Precipitación
El Angosto
Astilleros
Afo
X
Entre 01/01/1983 y 31/08/1988
Entre 01/10/1971 y 31/01/1984
Aguas Blancas
Bermejo
Afo
Pd
Entre 22/10/1986 y 28/02/2005
Entre 01/01/1945 y 28/02/2005
Alarache
Bermejo
Afo
Pd
Entre 01/09/1971 y 24/01/2000
Entre 01/12/1971 y 31/01/2000
Arrasayal
Bermejo
Afo
X
Entre 01/09/1971 y 31/08/1986
Balapuca
Bermejo
Afo
Pd
Entre 01/12/1971 y 27/02/2005
Entre 01/12/1971 y 28/02/2005
Junta San Antonio
Bermejo
X
X
Pozo Sarmiento
Bermejo
Afo
Pd
Entre 01/01/1988 y 23/02/2005
Entre 01/01/1945 y 28/02/2005
Vado Hondo
Blanco o Zenta
Afo
X
Entre 01/11/1971 y 31/03/1980
San José
Iruya
Afo
Pd
Entre 01/11/1985 y 03/05/2005
Entre 01/11/1980 y 30/11/2004
El Angosto
Iruya
Afo
X
Entre 01/11/1971 y 31/12/1979
Colonia Colpana
Pescado
Afo
X
Entre 01/09/1971 y 31/12/1973
Cuatro Cedros
Pescado
Afo
Pd
Entre 01/10/1981 y 28/11/2004
Entre 01/01/1964 y 30/11/2004
Puesto Romero
Pescado
Afo
Entre 01/01/1971 y 31/11/1981
San Antonio
Piedras
X
X
Astilleros
Tarija
X
X
San Telmo
Tarija
Afo
Pd
Entre 01/09/1985 y 10/11/1997
Entre 01/10/1971 y 31/05/1999
Caimancito
San Francisco
X
Pd
Entre 01/11/1981 y 31/05/1993
Entre 01/01/1947 y 28/02/2005
El Colorado
Bermejo
Afo
Pd
Entre 06/01/2004 y 14/02/2005
Entre 01/01/1966 y 28/02/2005
El Ceibal
Del Valle
X
X
El Piquete
Del Valle
X
X
Apolinario Saravia
Dorado
X
X
San Felipe/Sombrero
Dorado
X
X
San Fernando
Seco
X
X
Referencias: X = No hay registros, Afo = Aforo, Pd = Precipitación diaria
Generación y Transporte de Sedimentos
45
1.2.2. análisis de la información básica
particularmente en la región de la Cordil era Orien-
tal, la ocurrencia de eventos naturales como la re-
1.2.2.1. Precipitaciones
moción en masa en todas sus variantes (derrumbes,
deslizamientos, torrentes de barro, etc.) además de
A partir del análisis de las precipitaciones pue-
los procesos de erosión hídrica superficial.
de afirmarse que la Cuenca del Río Bermejo se
Para caracterizar en forma global la precipita-
encuentra en una zona de transición climática, ca-
ción en la Cuenca a partir de los datos disponibles
racterística que resulta muy evidente sobre la Alta
y resumir sus características más importantes, se
Cuenca, donde en una corta distancia el clima varía
calcularon los estadísticos descriptivos de las series
significativamente, desde uno frío semiárido de al-
temporales de precipitación media mensual en el
tura al oeste, hasta otro de características tropical
período de registro de cada estación. Los estadísti-
húmedo en el este.
cos básicos calculados evidencian que los mayores
El relieve es un factor de importancia en la circu-
montos pluviométricos corresponden a los meses
lación regional de las masas de aire que determina
de verano y son mínimos durante el invierno. A
que las máximas precipitaciones se presenten en la
modo de ejemplo se presenta el gráfico de la Figura
región Subandina, con más de 2.200 mm anuales,
1.2, correspondiente a la estación Pozo Sarmiento
disminuyendo hacia el oeste hasta 200 mm (región
(Alta Cuenca).
de la Cordil era Oriental) y hacia el este hasta 600
mm en el centro de la región del Chaco Semiárido;
aumentando luego hasta los 1.300 mm en el sec-
tor de la confluencia con el río Paraguay, región del
400
Chaco Húmedo.
Existen importantes extensiones del territorio
300
de la Cuenca bajo condiciones de déficit hídrico,
al mensual (mm)
ot 200
correspondiente a las ecoregiones de la Cordil era
Oriental (con bolsones de aridez como en el Val e
ación t 100
Central de Tarija y, especialmente, en la Quebrada
ecipit
de Humahuaca) y del Chaco Semiárido. Esta restric-
Pr
0
o
o
o
y
o
t
o
e
e
e
e
ción del medio natural se superpone con la crecien-
er
os
Ener
Abril
Marz
Ma
Junio
Julio
F
ebr
Ag
te estacionalidad y disminución de las precipitacio-
tiembr
Octubr
viembr
Sep
No
Diciembr
nes desde la ecorregión del Chaco Húmedo hacia el
oeste, con un creciente período con déficit hídrico.
Min-Max
25%-75%
Valor medio
Las condiciones de déficit hídrico y la torrenciali-
dad de las precipitaciones, junto con la dinámica de
Figura 1.2
Evolución anual promedio de precipitación mensual en Pozo
un relieve inestable, potencian en la Alta Cuenca,
Sarmiento (1945-2005)
46
PEA BERMEJO
En todas las estaciones el valor máximo mensual
se verifica en el mes de enero, a excepción de la es-
3
tación El Colorado (Baja Cuenca) en la que el máxi-
2.5
a (m)
mo se desplaza a febrero, siendo del mismo orden
tric
2
omé 1.5
que los valores correspondientes a marzo y abril. La
1
variabilidad de la precipitación mensual medida a
a hidr 0.5
través de la desviación estándar indica gran disper-
Altur
0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
sión en torno al valor medio calculado.
Promedio Período 1963-2005
Todas las estaciones muestran estacionalidad
en la precipitación en los meses de verano (enero a
Figura 1.3
marzo) aunque la precipitación acumulada durante
Evolución temporal promedio de niveles medios mensuales
en la estación Pozo Sarmiento Río Bermejo en el período
el año sobrepasa los 1.500 mm en la Alta Cuenca
1963-2005
y los 500 mm en la Baja. Los valores mínimos son
cercanos a cero, indicando la presencia de épocas
críticas en la que no existe precipitación.
6.0
1.2.2.2. Niveles hidrométricos
a (m) 5.0
tric 4.0
La frecuencia de registro de niveles hidrométri-
omé 3.0
cos en las estaciones de la Cuenca no es uniforme,
a hidr 2.0
variando desde la frecuencia horaria a la diaria.
Altur 1.0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Los datos disponibles se procesaron para calcular
Promedio Período 1968-2005
los valores de altura media diaria. Este análisis per-
mitió advertir la existencia de discontinuidades en
Figura 1.4
las series de alturas hidrométricas en algunas es-
Evolución temporal promedio de niveles medios mensuales en la
estación El Colorado Río Bermejo en el período 1968-2005
taciones (Alarache, Cuatro Cedros, San Telmo) atri-
buibles a cambios no documentados en la posición
de la escala hidrométrica de referencia. Para todas
las estaciones se calcularon los valores medios
mensuales con el propósito de evidenciar el ciclo
estacional medio de niveles, que es representado
a través de la progresión anual de los valores pro-
medio, tal como se muestra en las Figuras 1.3 y 1.4
para las estaciones Pozo Sarmiento y El Colorado,
respectivamente.
Generación y Transporte de Sedimentos
47
Las figuras anteriores evidencian la relevancia
14
de los valores correspondientes a los meses de ve-
12
rano que responden al régimen pluvial de la región.
a (m) 10
tric
El ciclo estacional medio es para todas las estacio-
8
omé
6
nes claro y definido con época de aguas bajas, ex-
4
a hidr
tendiéndose típicamente entre julio y noviembre.
2
Altur
0
Para todas las estaciones de la red se realizó un
1
10
100
análisis de frecuencias de alturas hidrométricas.
Recurrencia (años)
Para relacionar la magnitud de los eventos extre-
Valores Medidos Gumbel Log Normal
mos con su frecuencia de ocurrencia, se efectuó
Figura 1.5
el análisis de frecuencias de los niveles máximos
Ajuste de altura hidrométrica máxima diaria en la estación Pozo
anuales. Se aplicaron dos modelos probabilísticos:
Sarmiento
la distribución asintótica de valores extremos tipo
I (Gumbel) y la distribución lognormal de dos pa-
rámetros. La estimación de los parámetros de los
modelos estadísticos se efectuó por el método de
109
momentos ponderados y de máxima verosimilitud,
a (m)
8
tric
7
respectivamente. En los casos en los que se detec-
6
omé
5
tó discontinuidad en el registro, se adoptó para el
4
a hidr
3
análisis el subperíodo disponible más moderno. A
2
Altur
1
modo de ejemplo se presentan los ajustes de altu-
01
10
100
ra hidrométrica máxima diaria para las estaciones
Recurrencia (años)
Pozo Sarmiento y El Colorado, que se presentan en
Valores Medidos Gumbel Log Normal
las Figuras 1.5 y 1.6, respectivamente.
Figura 1.6
Ajuste de altura hidrométrica máxima diaria en la estación
1.2.2.3. caudales
El Colorado
Tal como se ha expresado, el régimen hidroló-
gico de los ríos de la Cuenca del Río Bermejo es de
control pluvial y de acuerdo con el régimen de pre-
cipitaciones presenta una variabilidad estacional
bien definida, con un período de grandes caudales
en la época lluviosa.
En la Alta Cuenca, en promedio, el 65% del es-
currimiento total se produce en el primer trimestre
48
PEA BERMEJO
del año, mientras que los caudales mínimos definen
Se confeccionaron curvas de permanencia de
la época seca que se extiende durante los meses de
caudales medios diarios elaboradas para las esta-
mayo a noviembre y en la que el escurrimiento to-
ciones de registro diario. En las mismas se señala
taliza entre un 15 y un 19 % del total anual.
el valor máximo alcanzado en el período de medi-
En la Baja Cuenca (considerando la estación El
ción y el caudal correspondiente a una frecuencia
Colorado como representativa de las condiciones
de ocurrencia de 50 %. De estas curvas se pueden
hidrológicas) el régimen modulado por la topografía
extraer los valores característicos, en términos de
plana y el gradiente de precipitación existente deter-
magnitudes de caudal con diferentes niveles de
minan un corrimiento del patrón estacional que se
permanencia. En las Figuras 1.7 y 1.8 se presentan
conserva marcado, concentrando un escurrimiento
las curvas de permanencia de caudales medios dia-
del 60% del total en los meses de febrero a abril.
rios para las estaciones de Pozo Sarmiento y El Co-
El período de caudales mínimos se establece
lorado, respectivamente.
entre julio y noviembre y representa un 10% del
Los análisis sobre los caudales del río Bermejo
total anual.
incluyeron el tratamiento de los datos de aforo dis-
Como ya se indicara, los datos disponibles co-
ponibles, que fueron procesados para establecer re-
rresponden tanto a valores de caudales medios
laciones de vinculación entre la altura hidrométrica
diarios como a caudales medios mensuales. Para
y el caudal líquido pasante en las secciones afora-
unificar el registro, en las estaciones donde se dis-
das. En cada una de estas estaciones, los datos fue-
puso de información a nivel diario se calcularon los
ron consistidos y se ajustó la expresión matemática
valores medios mensuales y sobre éstos se calcula-
más simple que describiera la relación entre niveles
ron los estadísticos descriptivos.
y caudales. El análisis de consistencia previo reveló
12000
2500
11260 m³/s
2227 m³/s
10000
2000
8000
1500
/
s)
/
s)
6000
Q (m³
Q (m³ 1000
4000
Q
Q
50% = 222 m³/s
50% = 140,9 m³/s
2000
500
0
0
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
Frecuencia (%)
Frecuencia (%)
Figura 1.7
Figura 1.8
Curva de duración de caudales medios diarios en Pozo Sarmiento
Curva de duración de caudales medios diarios en El Colorado
(1940-2004)
(1968-2004)
Generación y Transporte de Sedimentos
49
7
9
y = 1.8245x0.1309
R² = 0.9426
8
6
7
5
y = 0.8571x0.2027
6
y = 0.4063x0.3879
4
R² = 0.961
5
R² = 0.9687
3
y = 0.8126x0.2077
H [m] 4
H [m]
R² = 0.955
3
2
2
1
1
0
0
0
500
1000
1500
2000
2500
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Q [m³/s]
Q [m³/s]
1/1/1999 - 28/2/2005
03/11/2004 - 14/02/2005
22/10/1986 - 12/10/1993
13/10/1993 - 31/12/1998
Figura 1.9
Figura 1.11
Relación H - Q en Aguas Blancas. Período de ajuste: 22/10/1986 -
Relación H - Q en El Colorado.
12/10/1993, 13/10/1993 - 31/12/1998, 01/01/1999 - 28/02/2005
Período de ajuste: 03/11/1993 - 14/02/2005
Blancas, en la que se presentan los valores medidos
10
contrastados con la línea de tendencia establecida
y el coeficiente de determinación calculado para la
8
y = 0.1965x0.3874
misma como medida del error de la aproximación,
6
R² = 0.8541
donde H simboliza la lectura de escala y Q el valor
H [m]
y = 0.1894x0.3866
4
R² = 0.9151
asociado de caudal.
2
Las Figuras 1.10 y 1.11 presentan las curvas co-
rrespondientes a las estaciones Pozo Sarmiento y
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
El Colorado, respectivamente. Finalmente se traba-
Q [m³/s]
jó sobre los registros de aforos sólidos disponibles
01/01/1989 - 31/12/1998
01/01/1999 - 23/02/2005
en la Cuenca. Los mismos fueron procesados para
Figura 1.10
tratar de describir relaciones cuantitativas que ex-
Relación H - Q en Pozo Sarmiento. Período de ajuste:
pliquen el total de aportes en relación al caudal lí-
01/01/1989 - 31/12/1998, 01/01/1999 - 23/02/2005
quido. Las leyes de correlación entre caudal sólido
en suspensión, en kg/s (variable y) y caudal líquido,
la existencia de períodos en los que presuntos cam-
en m³/s (variable x) obtenidas para cada estación,
bios en la escala hidrométrica de referencia de la
pueden expresarse mediante ecuaciones del tipo
estación obligan a la distinción de más de una cur-
potencial.
va de descarga. Esta situación puede apreciarse en
Para cada estación de aforos se efectuó el aná-
la Figura 1.9, correspondiente a la estación Aguas
lisis de consistencia y se establecieron líneas de
50
PEA BERMEJO
ajuste y el correspondiente coeficiente de deter-
minación. Debido a la importancia de estos datos
g
/
s] 30000
y = 0,0076x2,0159
R² = 0,676
25000
para la Cuenca del Bermejo, las Figuras 1.12 a 1.25
nsión [k
presentan los ajustes efectuados para cada una de
20000
las estaciones analizadas. En las mismas se incluye
15000
la expresión analítica de la relación de vinculación.
10000
De la observación de las figuras mencionadas
Caudal sólido en suspe
5000
puede apreciarse que los valores asumidos por el
0
exponente del caudal líquido (variable x) no difie-
0
200
400
600
800
1000 1200 1400 1600 1800
Caudal Líquido Circulante [m³/s]
ren sustancialmente del valor que se deriva de la
clásica relación funcional entre el transporte total
Período 1986 - 1993
Período 1993 - 1997
Mejor ajuste
de sedimentos y la potencia cúbica del parámetro
de Shields (tensión de corte adimensional sobre el
Figura 1.12
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
fondo), el cual es cercano a 2.
San Telmo (río Grande de Tarija).
Los coeficientes de correlación obtenidos son
Período de ajuste: 05/12/1986 - 10/11/1997
muy satisfactorios para este tipo de relaciones y
similares a los obtenidos en estudios antecedentes
relacionados con el tema (Beta Studio Enel Hydro,
45000
2002). Los mismos variaron entre un valor mínimo
y = 0,0252x2,2433
g
/
s]
40000
R² = 0,7256
de 0.67 y un máximo de 0.97 para la estación El Co-
35000
nsión [k
lorado, con valores intermedios para las restantes
30000
25000
estaciones.
20000
Las relaciones analíticas encontradas para cada
15000
estación son únicas y representativas en todo el
10000
Caudal sólido en suspe
5000
período de estudio o, en caso que esto no fuese
0
posible debido a la calidad de los datos disponibles,
0
100
200
300
400
500
600
Caudal Líquido Circulante [m³/s]
son válidas dentro de sub-períodos para los cuales
Período 1971 - 1993 Período 1993 - 1999
Relación de ajuste
la calidad del ajuste de los datos a una curva de ten-
dencia es aceptable.
En correspondencia con los períodos en los que
Figura 1.13
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
se identificaron relaciones altura-caudal diferen-
Alarache (río Bermejo Superior).
tes, se establecieron líneas de tendencia caudal
Período de ajuste: 27/11/1971 - 30/12/1999
líquido-caudal sólido suspendido y, siempre que
fue posible, se aplicó un análisis similar para las co-
rrespondientes fracciones fina y gruesa.
Generación y Transporte de Sedimentos
51
14000
14000
y = 0,0044x2,0647
y = 0,0044x2,0647
R² = 0,6453
g
/
s] 12000
/
s] 12000
R² = 0,6453
10000
10000
nsión [k
nsión [kg
8000
8000
6000
6000
4000
4000
Caudal sólido en suspe 2000
Caudal sólido en suspe 2000
0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido circulante [m³/s]
Período 1971 - 1985 Período 1993 - 2005
Relación de ajuste
Período 1971 - 1985 Período 1993 - 2005
Relación de ajuste
Figura 1.14
Figura 1.16
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Balapuca (río Bermejo Superior).
Aguas Blancas (río Bermejo Superior).
Período de ajuste: 01/12/1971 - 27/02/2005
Período de ajuste: 22/10/1971 - 28/02/2005
45000
200000
y = 0,0101x1,896
y = 0.0024x2.1016
/
s] 40000
R² = 0,6589
180000
R² = 0.8087
g
/
s]
35000
160000
140000
nsión [kg 30000
nsión [k 120000
25000
100000
20000
80000
15000
60000
10000
40000
Caudal sólido en suspe 5000
Caudal sólido en suspe 20000
0
0
0 200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido circulante [m³/s]
Período 1971 - 1986
Mejor ajuste
1971 - 1987
1988 - 1993
1993 - 2005
Mejor ajuste
Figura 1.15
Figura 1.17
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Arrasayal (río Bermejo Superior).
Zanja del Tigre/Pozo Sarmiento (río Bermejo Superior).
Período de ajuste: 01/12/1971 - 31/03/1986
Período de ajuste: 26/08/1971 - 23/02/2005
52
PEA BERMEJO
175000
350000
y = 0.0040x2.25
y = 0.0238x2.3356
150000
R² = 0.8197
g
/
s]
R² = 0.7083
g
/
s] 300000
125000
250000
nsión [k
nsión [k
100000
200000
75000
150000
50000
100000
25000
50000
Caudal sólido en suspe
Caudal sólido en suspe
0
0
0
500
1000
1500
2000
0
200
400
600
800
1000
1200
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido circulante [m³/s]
Período 1971 - 1979
Mejor ajuste
1981 - 1993
1993 - 2004
1971 - 1981
Mejor ajuste
Figura 1.18
Figura 1.20
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la esta-
Puesto Romero/Cuatro Cedros (río Pescado). Período de ajuste:
ción El Angosto (río Iruya). Período de ajuste: 01/11/1971-
01/01/1971- 28/11/2004.
20/12/1979.
120000
250000
y = 0.0031x2.534
y = 0.0238x2.6536
100000
R² = 0.8565
/
s]
R² = 0.7661
g
/
s]
200000
80000
nsión [k
nsión [kg 150000
60000
100000
40000
50000
20000
Caudal sólido en suspe
Caudal sólido en suspe
0
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 1000
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido circulante [m³/s]
Período 1971 - 1973
Mejor ajuste
1990-1993
1993-2005
Total
Figura 1.19
Figura 1.21
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Colonia Colpana (río Pescado). Período de ajuste: 01/01/1971-
San José (río Iruya). Período de ajuste: 01/09/1979- 15/09/2005
31/12/1973
Generación y Transporte de Sedimentos
53
3000
200000
y = 0.0479x2.1583
y = 0.223x1.8681
R² = 0.6376
g
/
s]
R² = 0.7116
2500
g
/
s]
150000
nsión [k 2000
nsión [k
1500
100000
1000
50000
500
Caudal sólido en suspe
Caudal sólido en suspe
0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160 180
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido circulante [m³/s]
Período 1983 - 1988
Mejor ajuste
Período 1981 - 1993
Mejor ajuste
Figura 1.22
Figura 1.24
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
El Angosto (río Astillero) entre el 03/01/1983 y el 11/05/1988
Caimancito (río San Francisco). Período de ajuste: 01/01/1981-
31/07/1993.
100000
20000
y = 0.0202x2.1357
y = 0.0068x2.0684
90000
R² = 0.7566
g
/
s]
R² = 0.9706
80000
16000
/
s]
nsión [k 70000
60000
12000
50000
40000
8000
30000
Caudal sólido [kg
20000
4000
Caudal sólido en suspe 10000
0
0
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
0
200
400
600
800
1000
1200
Caudal líquido circulante [m³/s]
Caudal líquido [m³/s]
1971 - 1973
1973 - 1977
1977 - 1980
Mejor ajuste
03/11/1999 - 14/02/2005
Figura 1.23
Figura 1.25
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en la estación
Relación caudal líquido-caudal sólido suspendido en El Colorado.
Vado Hondo (río Blanco) para los años 1973/74 a 1976/77.
Período de ajuste: 03/11/1993-14/02/2005
54
PEA BERMEJO
66°
65°
64°
63°
22°
23°
24°
25°
Plano 1.1. Mapa general Alta Cuenca del Río Bermejo
Generación y Transporte de Sedimentos
55
Límite interprovincial
Rutas
Inundación
Lugar de Medición
FFCC
Plano 1.2. Mapa general Baja Cuenca del Río Bermejo
2. Cuenca Alta del Río Bermejo
2.1. Producción de sedimentos
a eventos hidrológicos ordinarios característicos de
la Cuenca, pudiendo relacionarse con el régimen de
La producción de sedimentos en cuencas de zo-
l uvias. En cambio, los sedimentos producidos por
nas de montaña o con pendientes pronunciadas se
remoción en masa como los deslizamientos de la-
puede dividir básicamente en dos fuentes, asocia-
deras, colapso de márgenes, flujos de barro, flujos
das a distintos fenómenos:
de detritos, etc., están relacionados con la inestabi-
a) la erosión superficial generalizada del suelo; y
lidad hidrogeológica de la Cuenca, y se vinculan con
b) los procesos de remoción en masa en sitios
eventos hidrológicos extremos y, fue por lo tanto,
puntuales.
no presentan la continuidad temporal que mues-
Estos procesos influyen en los problemas de
tran los primeros.
inundaciones, en los fenómenos de colmatación de
La cantidad de sedimentos generados en una
embalses y pueden promover cambios en la mor-
determinada cuenca hídrica y, consecuentemen-
fología fluvial que, a su vez, afecten los aspectos
te, el grado de deterioro o grado de erosión de la
ambientales.
misma puede ser evaluada en forma indirecta a
Los sedimentos producidos por erosión super-
través de relevamientos topo-batimétricos de los
ficial están asociados principalmente al fenómeno
vasos de lagos y embalses o mediante la utilización
de destrucción del suelo por el impacto directo de
de mediciones sistemáticas de caudales sólidos en
las gotas de l uvia y el posterior transporte por es-
los cursos de agua. Ambos métodos contemplan en
currimiento superficial. Se trata de un proceso que
forma agregada la influencia de los distintos tipos
presenta una cierta continuidad temporal asociada
de producción de sedimentos.
58
PEA BERMEJO
Cuando se analiza la información de los registros
máticos. Habitualmente se incluye algún indicador
debe tenerse en cuenta que no todo el material ge-
de la precipitación pluvial (en algunos casos la l uvia
nerado es transportado por los cursos de agua. Es
media anual, en otros la escorrentía superficial) y
decir que el volumen transportado es menor que el
también indicadores de la variabilidad durante el
volumen de sedimento producido en la cuenca.
año de estas magnitudes.
La inexistencia de estaciones de aforos sólidos o
considera las características de los suelos
SU
datos de sedimentación en espejos de agua en una
predominantes en la cuenca. Esta es una cantidad
determinada zona de estudio l eva a la necesidad de
que intrínsecamente es distribuida arealmente en
utilizar técnicas de predicción para determinar órde-
la cuenca y, por lo tanto, es una de las que más se
nes de magnitud de la producción de sedimentos.
presta para la implementación de modelos a escala
distribuida. En el a se incluyen aspectos relaciona-
2.1.1. Producción de sedimentos por erosión
dos con la susceptibilidad de los suelos a ser erosio-
superficial
nados y transportados por la escorrentía y, general-
mente, sus valores cuantitativos se estiman a partir
2.1.1.1. metodologías de cálculo
de clasificadores más o menos objetivos.
representa un conjunto de variables rela-
TO
Los procesos erosivos son el resultado de la in-
cionadas con la topografía de la cuenca. Las can-
teracción de varios factores tales como topografía,
tidades que influyen en los procesos de erosión y
clima, tipo de suelo, uso del suelo, vegetación, ca-
transporte dependen de las características areales
racterísticas geológicas y geomorfológicas. Por ello
y de relieve, por lo que las magnitudes que habi-
las formulaciones intentan incluir estas variables
tualmente se consideran pueden evaluarse con su
con un adecuado peso relativo.
distribución espacial o con valores medios. También
Considerando las variables de mayor relevancia
se incluyen aquí otros aspectos relacionados con la
que determinan la producción de sedimentos en
cuenca como área, densidad de drenaje, indicado-
una cuenca, una formulación generalizada debería
res de forma, etc.
tener la siguiente forma:
es una variable indicativa de la eficiencia
ES
en los procesos de transporte de sedimentos en
= ( , , , , , )
la cuenca. En la mayoría de las formulaciones esta
Ps
Ps CL SU
TO ES VG MA
cantidad queda implícitamente contenida en un
donde
factor de entrega de sedimentos o en un factor de
sedime es el volumen anual de producción de
Ps
ntos que también se puede expresar en for-
retención en la cuenca.
ma gravimétrica, es decir, en peso de material pro-
es una variable que depende del tipo y ex-
VG
ducido anualmente.
tensión de la cobertura vegetal de la cuenca. Esta
es una variable o conjunto de variables y
cantidad, que a su vez se relaciona en cierto grado
CL
parámetros que tiene en cuenta los factores cli-
con , puede estimarse a partir de recursos basa-
SU
Generación y Transporte de Sedimentos
59
dos en tecnologías de percepción remota, lo que
rugosidades, etc., además, obviamente, del área de
permite caracterizar su distribución superficial.
la cuenca. Es decir:
representa los aspectos antrópicos asocia-
MA
dos al manejo ambiental en la cuenca de aporte,
k
=
( S , D , A )
SDR
kSDR
c
d
c
fundamentalmente relacionados con las prácticas
de uso del suelo, laboreo agrícola, etc.
Sin embargo, y como en muchos de los aspectos
Teniendo en cuenta la formulación general, exis-
relacionados con este tema, generalmente se ex-
ten diversos modelos que pueden enmarcarse como
presa al factor de entrega como una función exclu-
casos particulares de la relación funcional generaliza-
siva del área de la cuenca (A ). Es decir:
c
da. Entre las formulaciones existentes para predecir
V o G pueden mencionarse la denominada "ecua-
k
=
( A )
Ps
Ps
SDR
kSDR
c
ción universal de pérdida de suelo (USLE) y modifica-
ciones (van Rompaey et al., 2005), Gavrilovic (Brea et
Resulta evidente que la producción específica
al, 1999-1) y Miraki (Chakraborti, 1991).
de sedimentos es una función del área de la cuen-
La USLE estima la erosión potencial ES como el
ca. Es más, a priori se sabe que cuanto más grande
producto de seis factores que, en líneas generales,
es la superficie de la cuenca la producción especí-
tienen en cuenta los aspectos antes enunciados. La
fica debería decrecer ya que el material producido
producción de sedimentos global en un punto de la
en las zonas altas se deposita en las regiones con
cuenca, que puede expresarse tanto en forma gravi-
menor pendiente.
métrica (G ) como volumétrica (V ), se relaciona con
Mediante un estudio comparativo de las fór-
Ps
Ps
la tasa global de erosión potencial (E ) a través de:
mulas, que considera su fundamento físico y el re-
S
sultado de las predicciones comparadas con datos
G = k
· E
de campo, se encontró que las relaciones basadas
Ps
SDR
s
en los criterios de Gavrilovic y Miraki pueden ex-
donde k
se denomina "factor de entrega" (o
presarse en un formato tal que resulta adecuado
SDR
"sediment delivery ratio") y depende fundamental-
para obtener una formulación sencil a en función
mente de la capacidad de la cuenca (a través de su
de cantidades fácilmente disponibles en estudios
red de cauces e interfluvios) de transportar el ma-
regionales.
terial generado por la erosión hacia aguas abajo.
La metodología de Gavrilovic (Gavrilovic, S.,
Teniendo en cuenta los procesos involucrados
1959; Gavrilovic, Z., 1988; Zemlijc, M., 1971) esti-
en la transferencia de las masas sólidas a través de
ma la cantidad de material producido por erosión
la cuenca hidrográfica, k
debería ser una fun-
superficial en una cuenca y que es transportado a
SDR
ción de las características fisiográficas, tales como
la sección del río que la define. Es un método empí-
el relieve (incluyendo la pendiente), la densidad de
rico que permite calcular el volumen de sedimento
drenaje, la geometría hidráulica de los cauces y sus
producido por erosión y transportado a la sección
60
PEA BERMEJO
de cierre de la cuenca (G) como el producto de la
En particular, el coeficiente está asociado a
producción media anual de sedimento por erosión
los procesos de erosión observados con valores
superficial (W) y del coeficiente de retención de se-
que varían entre 1 y 0.1, de acuerdo con los tipos
dimentos (R).
de erosión observada, el porcentaje de área de la
cuenca afectada por el mismo y su gravedad. El
G = W . R [m³/año]
parámetro X caracteriza el uso del suelo y adopta
valores entre 0.05 y 1, de acuerdo con el uso del
La expresión para determinar el volumen pro-
suelo y su cobertura vegetal. El parámetro y indica
medio anual erosionado de sedimento es:
la resistencia del suelo a ser erosionado, con valo-
res entre 0.25 y 2 en función de los tipos de suelo
W = T . h . . Z 3/2 . F [m³/año]
de la superficie.
En la metodología, el coeficiente R indica la re-
donde:
lación entre el volumen de sedimento que efectiva-
T = coeficiente de temperatura, que se obtiene de:
mente pasa por la sección de cierre de la cuenca y
el volumen total de material producido por erosión
T = [ ( t / 10 ) + 0,1 ] 1/2
superficial. La expresión para el coeficiente de reten-
ción de sedimentos es la siguiente (Zemlijc, 1971):
t = temperatura promedio anual [°C].
h = precipitación media anual [mm/año].
R = [ ( O . D ) 1/2 . ( L + Li ) ] / [ ( L + 10 ) . F ]
F = superficie de la cuenca [km²].
Z = coeficiente de erosión, cuya expresión es:
donde:
O = perímetro de la cuenca [km].
Z = X . Y . ( + I 1/2 )
D = diferencia de nivel media en la cuenca [km].
D = Dm - Dc
X = coeficiente de uso del suelo.
Dm = cota media de la cuenca
Y = coeficiente de resistencia del suelo a la erosión.
Dc = cota mínima de la cuenca
= coeficiente que evalúa los procesos erosivos
Li = longitud total de los afluentes fluviales laterales
observados.
[km].
I = gradiente de la pendiente superficial [en %].
L = longitud de la cuenca por el talweg del cauce
principal [km].
Los valores de X, Y y son coeficientes que re-
F = superficie de la cuenca [km²].
presentan, respectivamente, el grado de protec-
La metodología desarrol ada ha sido empleada
ción del suelo dado por la vegetación y la interven-
con éxito en cuencas alpinas, andinas y en otras zo-
ción antrópica, el grado de erodibilidad del suelo y
nas montañosas, con buena concordancia entre los
el estado de inestabilidad de la cuenca.
valores medidos y calculados.
Generación y Transporte de Sedimentos
61
Una formulación alternativa para estimar la pro-
ducción de sedimentos es la de Miraki, que se pue-
V = 1.067 x 10-6. A 1.292. P 1.384. S 0.129. D 0.397. F 2.510
Sa
c
a
c
d
c
de expresar en la forma de una relación funcional
genérica de la siguiente manera:
V = 2.410 x 10-6. A 1.154. P 1.071. S 0.060. F 1.893
Sa
c
a
c
c
= (A , P , V , S , D , F )
V = 4.169 x 10-5. A 0.841. P 0.139. V 0.312
Sa
VS
c
a
Q
c
d
c
Sa
c
a
Q
en la que:
Garde y Ranga-Raju (1985) indican que las cua-
: volumen absoluto de sedimentos producido
tro ecuaciones tienen un orden decreciente de pre-
Sa
por la cuenca [hm³].
cisión y recomiendan usar una u otra en función de
A : área de la cuenca [Km²]
la disponibilidad de información.
c
P : precipitación media anual [cm]
Se puede observar la fuerte dependencia del
a
V : escorrentía media anual [hm³]
factor F en todas las ecuaciones en las que el mis-
Q
c
S : pendiente media de la cuenca (adimensional)
mo interviene.
c
D : densidad de drenaje [Km-1]
Por tratarse de una formulación de tipo empíri-
d
F : Factor de cobertura vegetal y uso del suelo
ca, la primera ecuación parecería presentar una va-
c
(adimensional)
riable superabundante, puesto que la escorrentía
superficial se relaciona con la precipitación a través
En su presentación original (Garde y Ranga Raju,
del coeficiente de escorrentía global, por lo que P
a
1985), esta relación se enuncia como un producto
y V resultan interdependientes y parecería atina-
Q
de potencias, cuyos coeficientes y exponentes se en-
do usar la segunda ecuación como la de carácter
contraron mediante un análisis de regresión múlti-
más general.
ple usando datos de la India de cuencas en las que se
tenían embalses sobre los que se realizaron batime-
2.1.1.2. aplicación de la metodología de
trías para mensurar la producción real de sedimen-
gavrilovic a la alta cuenca del Bermejo
tos, teniendo en cuenta los volúmenes depositados
en los cuerpos de agua. La formulación tipo Miraki
La buena respuesta de la metodología de Gavri-
se puede expresar en forma general como sigue:
lovic para estimar la producción de sedimentos en
diversas zonas de montaña de Sudamérica, y en par-
= c A c1 S c2 D c3 P c4 V c5 F c6
ticular en Argentina, tanto en la región del noroeste
Sa
0 c
c
d
a
Q
c
como en la Patagonia, ha motivado su aplicación a la
donde se pueden aplicar cuatro formulaciones al-
Alta Cuenca del Río Bermejo con el objeto de loca-
ternativas en función de los datos disponibles:
lizar y caracterizar los sectores más susceptibles de
presentar procesos de erosión superficial.
V = 1.182 x 10-6. A 1.026. P 1.289. V 0.287. S 0.075. D 0.398. F 2.422
Como se ha mencionado, la metodología em-
Sa
c
a
Q
c
d
c
62
PEA BERMEJO
pleada para la determinación de la producción de
lores se refieren a características físicas locales y no
sedimentos considera que los procesos erosivos son
a parámetros vinculados a toda la Cuenca.
el resultado de la interacción de factores tales como
Analizando la ecuación general:
clima, litología, uso del suelo, topografía, etc.
Todas estas variables tienen una distribución es-
W = T . h . . Z 3/2 . F [m³/año]
pacial en la zona de estudio, por lo que los datos
básicos para el desarrollo de la metodología de cál-
correspondiente a una determinada subcuenca y
culo presentada debieron ser recopilados en forma
trabajando con cada celda en forma individual, la
de planos o mapas que reflejen adecuadamente su
ecuación podría reescribirse como:
distribución en la zona de análisis.
En este estudio se contó como información de
Wc = T . h . . Z 3/2 . Fc [m³/año]
base con las cartas temáticas de vegetación, uso
del suelo, tipos de suelo, geomorfología y geo-
y aplicando sumatoria para la totalidad de celdas
logía, así como las isohietas medias anuales y las
de una subcuenca a ambos miembros se tiene:
isotermas medias mensuales, además de las curvas
de nivel en escala 1:100.000 para gran parte de la
Wc = (T . h . . Z 3/2 . Fc) [m³/año]
Cuenca y 1:250.000 para la totalidad de la misma,
e imágenes satelitales con una cobertura total de
Como la superficie de las celdas trabajando en
la Cuenca. Toda esta información básica fue desa-
formato raster es una constante, la expresión ante-
rrol ada en el marco del Programa Estratégico de
rior es equivalente a:
Acción para la Cuenca Binacional del Río Bermejo
(PEA) en su Etapa 1.
W = Wc = Fc (T . h . . Z 3/2) [m³/año]
Se trabajó en formato raster con un tamaño de
celda de 100 metros por 100 metros, que fue adop-
con lo que el volumen promedio anual erosionado
tado con el criterio de definir adecuadamente la
de sedimento (m3/año) para la subcuenca puede
información básica.
calcularse sumando todos los valores de Wc/Fc de
En la determinación del parámetro W del méto-
las celdas incluidas en la superficie de la misma y
do de Gavrilovic, o sea la producción media anual
multiplicando dicha sumatoria por la superficie de
de sedimento por erosión superficial, si bien los va-
las casil as.
lores de los coeficientes y de las variables actuantes
De esta forma, para cada celda se calculó el
han sido desarrol ados y probados en base a estu-
término:
dios sobre cuencas, su aplicación a cada celda es
válida, permitiendo una mayor precisión por poder
Wc/Fc = T . h . . Z 3/2 [m³/año km²]
asignarle a cada una un valor representativo de las
donde:
variables intervinientes. Cabe aclarar que estos va-
Wc = volumen promedio anual de sedimento ero-
Generación y Transporte de Sedimentos
63
sionado (m³/año) en la celda.
Fc = superficie de la celda (km²).
Para poder l evar a cabo esta operación fue ne-
cesario contar con la información distribuida espa-
cialmente de cada una de las variables que intervie-
nen en el cálculo.
El término Wc/Fc indica la tasa anual prome-
dio de producción de sedimento por erosión (m³/
año km²), por lo que el mapa de su distribución
en toda la Alta Cuenca del Río Bermejo, presen-
tado en la Figura 2.1, es un claro indicador de las
zonas más susceptibles de ser atacadas por ero-
sión superficial.
Obtenido el valor de W para cada cuenca, debe
multiplicarse por el coeficiente de retención (R),
que expresa la cantidad del sedimento producido
que l ega a la sección final de la cuenca, luego de la
deposición interna.
El valor de R depende de parámetros que carac-
terizan a la cuenca, por lo que no se puede trabajar
con las celdas como unidad de cálculo. El método
define un único valor de R para la cuenca y por lo
tanto todas las celdas incluidas en el a tendrán el
mismo valor.
Como la zona de estudio abarca una superficie
del orden de los 50.000 km² se desagregó el cálcu-
lo del parámetro R a 134 subcuencas, para las que
fueron definidas todas las variables necesarias para
el cálculo del coeficiente de retención, con el obje-
to de representar de la mejor forma los aspectos
Valores mínimos
asociados con la deposición de sedimentos dentro
Valores máximos
de cada zona del área de estudio.
El cálculo final consistió en la determinación
del volumen de sedimento producido por erosión
Figura 2.1
Distribución de la tasa anual promedio de producción de
y transportado a la sección final de la Cuenca (G)
sedimento por erosión (m³/año km²)
64
PEA BERMEJO
para cada una de las subcuencas de aporte, multi-
en cuenta la producción de sedimentos debida a
plicando los correspondientes valores de W y R.
todas las posibles causas de erosión.
En la Figura 2.2 se presentan las subcuencas
La comparación entre las estimaciones realiza-
agrupadas de acuerdo con las estaciones de medi-
das con la metodología de Gavrilovic y los registros
ción asociadas; es decir, que se han representado
muestra que, en general, salvo en las cuencas de
con un mismo color las zonas cuya producción de
aporte donde se desarrol an importantes procesos
material puede ser observada en la misma sección.
de remoción en masa, los montos de sedimento
Para conocer la producción de sedimentos por ero-
medidos y calculados son del mismo orden de mag-
sión superficial en las zonas dominadas por una de-
nitud, sobre todo teniendo en cuenta que el méto-
terminada estación se realizó la sumatoria de los
do da como resultado la producción de sedimento
valores de G correspondientes a las subcuencas
anual y que ésta se compara con una integración de
incluidas en dichas áreas. Los resultados se indican
registros temporales de gran variabilidad.
en la Tabla 2.1.
Como ejemplo del buen ajuste logrado con el
modelo se analizó en particular la producción de
Tabla 2.1
sedimentos en la cuenca del río Tolomosa, en Bo-
Estimación del material producido por erosión superficial que
llega a las secciones de aforo
livia, hasta la sección de la presa San Jacinto (438
km²). Para esta presa, cuyo embalse sufre fuer-
estación
Tn/año
tes procesos de colmatación, pudo calcularse la
cantidad de sedimentos depositada en el mismo
Arrayanal
881.200
por comparación de batimetrías del vaso. De este
San Juancito
11.326.000
modo se obtuvo un aporte de 1.600 m³/km²/año, lo
Bajada de Pinto
2.852.100
El Angosto
que expresado en volumen de material seco da en
1.167.300
Caimancito
21.427.000
el orden de 350.000 m³/año en el área de la cuenca.
Peña Alta
3.811.200
El modelo de producción de sedimentos arrojó un
San José
2.881.600
resultado de 362.000 m³/año, que resulta coinci-
Pto.Romero-C.Cedros
672.900
dente con las mediciones.
Río Blanco
2.826.200
Las diferencias observadas, aún en las situacio-
Astilleros
13.551.600
nes en las que la erosión superficial es la principal
San Telmo
13.703.800
fuente de sedimentos, pueden deberse al carácter
Alarache
5.252.000
empírico del método empleado, a la asignación de
Balapuca
6.120.500
los coeficientes, a otras fuentes de producción, en-
tre otras, sumadas al alto grado de variabilidad que
En algunas de las estaciones indicadas se cuen-
implica el trabajar con producción y transporte de
ta con registros de aforos de sólidos en suspensión
sedimentos en agua.
para diferentes períodos que, por supuesto, tienen
En el mismo sentido, el parámetro R, que repre-
Generación y Transporte de Sedimentos
65
senta la cantidad del sedimento erosionado que se
retiene o deposita en la cuenca, es el que presenta
las mayores incertidumbres en su determinación,
siendo más preciso efectuar el traslado del sedi-
7
6
00000
mento producido mediante un modelo de trans-
porte que resuelva las ecuaciones que gobiernen el
fenómeno, aunque implementar esto a un estudio
regional es prácticamente imposible.
La valoración cuantitativa precisa de la produc-
7
5
00000
ción de sedimentos de una cuenca resulta, pues,
improbable en la práctica, a excepción de aquellos
sitios en que se disponga información fehaciente
para proceder al ajuste de la metodología, debido
a la complejidad del proceso erosivo, a la cantidad
7
4
00000
de factores que influyen en el mismo y a la escala
de los fenómenos en juego que involucran desde
cuestiones tan puntuales como la cohesión de las
partículas del suelo hasta parámetros de orden re-
gional, como la temperatura o las precipitaciones
7
3
00000
en la cuenca. No obstante, la metodología utilizada
da resultados adecuados a los fines de caracterizar
las zonas más susceptibles de presentar procesos
de erosión superficial y constituye una herramienta
4200000
4300000
4400000
eficaz a la hora de evaluar alternativas de manejo
Figura 2.2
de las cuencas de aporte.
Subcuencas de aporte agrupadas de acuerdo con las estaciones
En este marco se estudió en la Alta Cuenca del
de aforo.
Río Bermejo la variación de la cantidad de material
sólido generado ante cambios en la cobertura ve-
getal. Se estudiaron cinco casos:
caso 1: Transformación del 100% del pedemon-
te para agricultura.
caso 2: Transformación del 50% del pedemonte
para agricultura.
caso 3: Transformación del 100% de la selva
montana a la categoría de cobertura inmediata
66
PEA BERMEJO
inferior, excepto las áreas naturales protegidas.
tro en la producción de sedimentos, tanto a nivel
caso 4: Transformación del 15% de la selva mon-
regional como local, determinándose zonas críticas
tana a suelo desnudo.
respecto de las condiciones de protección dadas
caso 5: Transformación del 25% del pastizal se-
por la vegetación y el uso del suelo.
rrano a suelo desnudo.
El total de material producido por erosión super-
2.1.2. Procesos de desmoronamiento,
ficial y transportado a la sección final de la Cuenca
deslizamiento y flujos rápidos de remoción en masa
(Junta de San Francisco) para la situación actual es
del orden de 18.560.000 (el 64 % se genera en te-
2.1.2.1. aspectos generales
rritorio argentino y el 36 % restante en el bolivia-
no), mientras que para los cinco casos de variación
Los movimientos de remoción en masa rápidos,
de la cobertura vegetal, los valores se muestran en
tales como desmoronamientos (slumps), desliza-
la Tabla 2.2
mientos (slides) de masas de rocas y de detritos,
caídas (fal s) de masas rocas y de detritos y flujos
Tabla 2.2
de barro o de tierra (mudflows o, en general, debris
Material producido por erosión superficial según casos con cam-
bio en la cobertura vegetal.
flows) son característicos de muchas regiones mon-
tañosas. En las áreas en las que operan, no sólo
material producido
aumento
constituyen importantes modeladores del paisaje,
caso
por erosión superficial
(en m³/año)
relativo
contribuyendo a la degradación de áreas positivas,
sino que proveen grandes volúmenes de materiales
Caso 1
22.100.000
19,1 %
Caso 2
19.960.000
7,6 %
sólidos a las cuencas hídricas.
Caso 3
19.850.000
7,0 %
Muchos de estos desplazamientos son carac-
Caso 4
20.880.000
12,5 %
terísticos de las áreas de aporte o de las zonas de
Caso 5
20.350.000
9,6 %
cabeceras de las cuencas hídricas, tal el caso de los
desmoronamientos, deslizamientos y caída de rocas
y detritos. Estos procesos, favorecidos por los fenó-
Más al á de la importancia de estos porcentajes
menos de meteorización física o de desintegración
a nivel de toda la Cuenca, los cambios de cobertu-
de las rocas y por marcados relieves, son generado-
ra vegetal analizados pueden afectar notoriamente
res de acumulaciones detríticas en las áreas proxima-
un sector localizado, con incrementos máximos a
les a los sistemas fluviales y poseen un muy elevado
nivel de las subcuencas en que fue dividida la zona
nivel de energía potencial, por lo que constituyen la
de estudio (134 subcuencas) respecto de la situa-
fuente de alimentación detrítica de las cuencas hí-
ción actual, de hasta un 700%.
dricas al ser posteriormente removilizados en forma
Mediante el análisis de cambios en la cobertura
gravitacional por otros agentes superficiales.
vegetal, se observó la sensibilidad de este paráme-
Por su parte, los flujos de barro y de tierra, junto
Generación y Transporte de Sedimentos
67
con otros agentes de transporte fluvial (tales como
tamórficas de bajo grado), en las que, además de
flujos hiperconcentrados, mantos de crecientes y
las superficies planares de discontinuidad, son sig-
crecientes encauzadas), se alimentan de los anterio-
nificativas las alternancias entre cuerpos de rocas
res y producen el transporte de sedimentos de todas
porosas y no porosas. Estos conjuntos estratifica-
las granulometrías posibles hacia las regiones ubica-
dos proveen mayores volúmenes de materiales en
das fuera del frente de montaña. Generan así las más
comparación con los cuerpos de rocas más homo-
importantes acumulaciones de los abanicos y conos
géneas, como son los granitoides (granitos, grano-
aluviales y de los sistemas fluviales entrelazados
dioritas, tonalitas, etc.) y las metamórficas de alto
gravosos proximales (transversales y longitudinales)
grado (gneisses y migmatitas).
de las cuencas hídricas, así como buena parte de la
A los antes mencionados debemos sumar los as-
carga detrítica traccional, suspensiva y de lavado del
pectos estructurales, entre los que se destacan la
sistema fluvial colector medio y distal.
existencia de conjuntos rocosos deformados (dislo-
Con todo, estos movimientos de remoción en
cados, plegados) y las presencia de fal as y diaclasas
masa rápidos no operan con igual intensidad en
que favorecen la desintegración y el desprendimien-
cualquier región caracterizada por fuertes desni-
to de las masas rocosas. Particularmente, las escar-
veles topográficos, existiendo diversos factores de-
pas de fal a y de frentes de corrimiento o de cabal-
terminantes de la existencia de estos procesos de
gamiento adquieren una importancia fundamental
movilización detrítica.
al producir significativas diferencias de topografía
regionales y locales. Por otra parte, la existencia de
Factores geológicos
sucesiones dislocadas con fuertes valores del ángu-
lo de buzamiento (inclinación máxima de estratos u
Los factores geológicos son de distinta índole.
otras estructuras planares) son fuentes esenciales
Por una parte se encuentran los aspectos litológicos,
de aprovisionamiento detrítico y de masas de rocas,
entre los que se destaca la presencia de materiales
sobre todo cuando la orientación de las capas incli-
no consolidados a poco consolidados, entre el os las
nadas coincide con las de la pendiente de las laderas
rocas sedimentarias (areniscas, fangolitas, arcilitas,
montañosas (pendientes de buzamiento.
carbonatos) o metamórficas de bajo grado (pizarras,
Entre los factores geológicos, el vulcanismo ejer-
filitas, esquistos), así como las gravas sueltas que fa-
ce un rol fundamental en la generación de muy di-
vorecen la disponibilidad detrítica y proveen de una
versos tipos de movimientos en masa (Polanski, J.;
elevada tasa de materiales susceptibles a la moviliza-
1966). Desde ya que en primer término los fenóme-
ción por agentes gravitacionales.
nos volcánicos son en sí mismos generadores de re-
Resultan también importantes los aspectos es-
lieves, pero aparte de estos factores los episodios
tratigráficos, tales como la existencia de sucesiones
volcánicos son capaces en pocos instantes de ge-
estratificadas (sedimentarias, piroclásticas, inclusi-
nerar enormes volúmenes de materiales detríticos
ve volcánicas), así como foliadas o esquistosas (me-
que pueden ser removilizados gravitacionalmente.
68
PEA BERMEJO
Al respecto, en forma independiente de los produc-
en día aparecen desprovistas de hielo, de nieves
tos primarios del vulcanismo (como son la genera-
permanentes o semipermanentes. Estos procesos
ción de flujos lávicos, las caídas y los flujos piroclás-
de glaciación o nivación del Pleistoceno han sido
ticos), los fenómenos explosivos pueden producir
factores esenciales en la generación de grandes vo-
grandes procesos de removilización detrítica por
lúmenes de detritos que quedan disponibles para
colapso gravitacional y por aportes significativos de
su removilización durante los ulteriores períodos
grandes volúmenes de agua, como fusión de glacia-
post-glaciales o de climas más benignos.
res de las cumbres volcánicas o, súbito vaciamiento
Al pie de las regiones montañosas, y donde se
de los lagos de los cráteres (Mazzoni, M.; 1986).
produce la salida del frente topográfico de los co-
lectores fluviales principales, hay un brusco cambio
Factores geomorfológicos
en las pendientes que se traduce en la súbita depo-
sitación de muy abundantes materiales detríticos
Ya se ha mencionado que el relieve de un área
con la consecuente generación de un cono o aba-
de montañas es fundamental para la producción de
nico aluvial, caracterizado por el desarrollo de una
los movimientos de remoción en masa rápidos. Por
red de drenaje distributaria, justamente a expensas
supuesto que, cuanto mayores sean los desniveles,
de cada canal de descarga (Denny, C.; 1967; Hooke,
más altas serán las posibilidades de poner en movi-
R.; 1967). Estos grandes cuerpos sedimentarios, ge-
miento volúmenes rocosos. En este sentido deben
nerados por la interacción de crecidas no encauza-
considerarse tanto el relieve absoluto (alturas máxi-
das, crecidas en manto y movimientos de remoción
mas sobre el nivel del mar) como los relieves relati-
en masa rápidos, suelen tener un crecimiento ver-
vos o locales; es decir, las diferencias de nivel entre
tical, lateral y frontal muy vertiginoso, lo que favo-
los puntos topográficamente más altos y la localiza-
rece los procesos de progradación o de avance del
ción de los val es o los niveles de base locales.
frente de acumulación sedimentaria (Blair, T.; 1987;
Se mencionan a continuación algunos ejemplos so-
Nemec, W. y Postma, G.; 1993; Col inson, J.; 1996).
bre la importancia de los factores geomorfológicos.
El tamaño y tasa de crecimiento de los abanicos
En las áreas cordil eranas, las cotas absolutas
aluviales depende del relieve, de la constitución
determinan la existencia de la línea de firn o de nie-
geológica de las áreas de aporte y, fundamental-
ve y de la línea de vegetación. La posición de estas
mente, del desarrollo o tamaño de la cuenca im-
líneas está obviamente relacionada con la latitud a
brífera de cabecera. Como consecuencia de estos
la que se encuentra localizada la región y con los fe-
fenómenos, el canal de descarga también prograda
nómenos climáticos globales. Al respecto, durante
sobre la superficie del abanico que él mismo creó,
el Pleistoceno, y a causa del fenómeno de enfria-
desplazando distalmente el punto de distribución
miento global, la posición de la línea de nieve fue
de cargas (o punto de generación de la red de dre-
más baja que en la actualidad dando lugar a fenó-
naje distributaria) y produciendo una fuerte exca-
menos de glaciación o de nivación en áreas que hoy
vación en el área de cabeceras del propio abanico
Generación y Transporte de Sedimentos
69
(Denny, C.; 1967; Spal etti, L.; 1972). Este proceso
mientos, deslizamientos y flujos en masa (Polanski,
deja a los sedimentos de esa zona apical "colgados"
J.; 1966). Más aún, este efecto puede verse acen-
o susceptibles a ser removilizados por caída hacia el
tuado con las primeras precipitaciones torrenciales
canal de descarga.
que suceden a periodos con varios veranos poco
l uviosos, ya que resulta muy grande la disponibi-
Factores climáticos
lidad de materiales detríticos y masas de rocas con
elevada energía potencial, susceptibles a los proce-
La existencia de procesos de remoción en masa
sos de removilización gravitacional.
está estrechamente vinculada con la provisión de
agua. La situación más favorable para que se pro-
Factores orgánicos
duzcan estos desplazamientos no se da cuando la
disponibilidad de agua es más o menos permanen-
Están referidos a la cubierta vegetal y, en tal
te, sino cuando sus aportes son súbitos y/o esporá-
sentido, cuanto más desprovista de vegetación
dicos. Así, como es importante la fusión de glacia-
se encuentre la superficie del terreno son mucho
res o vaciamiento de lagos-cráteres en los procesos
mayores las posibilidades de removilizar a las ma-
de vulcanismo, el clima puede constituirse en un
sas detríticas y de rocas (Spal etti, L.; 1972). En las
factor esencial en las episódicas contribuciones de
regiones montañosas de latitudes medias y altas,
agua al sistema de generación-transporte-acumu-
las áreas con mayor susceptibilidad a la erosión
lación de sedimentos.
son las que se encuentran en las partes altas de
En tal sentido, los aportes súbitos o esporádicos
las laderas, a alturas por encima de la línea de ve-
de agua están relacionados con dos distintas condi-
getación. En las regiones semiáridas, la existencia
ciones climáticas: glaciales y semiáridas. En climas re-
de una pobre cobertura vegetal y el desarrollo de
lativamente fríos, con glaciares templados, como los
suelos esqueléticos poco cohesivos, desde los des-
de tipo alpino, en el invierno prevalece la acumula-
nudos a aquéllos que soportan una rala pastura de
ción nival, pero en los veranos se hace predominante
montaña, favorece enormemente el fenómeno de
la ablación y, por lo tanto, los sistemas sedimentarios
generación de deslizamientos, procesos de caída y
reciben una sobrealimentación de caudales hídricos,
de flujos de detritos. A este respecto, vale la pena
lo que favorece la generación de movimientos de
comentar que los abanicos aluviales de regiones se-
remoción en masa rápidos, así como de flujos hiper-
cas a semiáridas (Bul , W.; 1972; Spal etti, L.; 1972,
concentrados y de crecientes encauzadas.
1980; Ethridge, F.; 1985) están caracterizados por
Por su parte, en las regiones semiáridas, las l u-
la acumulación de materiales gruesos (aglomera-
vias son escasas pero su precipitación es copiosa,
dos a gravas) debido a la interacción de fenómenos
concentrándose durante muy breves períodos del
de crecientes fluviales, flujos hiperconcentrados y
año (verano), en los que obviamente son mayores
flujos de barro y de tierra, mientras que los aba-
las posibilidades de generación de desmorona-
nicos aluviales de las regiones húmedas (Ethridge,
70
PEA BERMEJO
F.; 1985) están constituidos por una red de drenaje
de las cuencas de antepaís neógenas generadas
trenzada de naturaleza gravosa o gravo-arenosa en
como resultado de la tectónica andina, y la espe-
la que dominan netamente los procesos de sedi-
sa cobertura de sedimentos fluviales y diamícticos
mentación fluviales o por crecidas encauzadas.
cuaternarios. Toda la región muestra el absoluto
dominio de sucesiones estratificadas, las que, dada
2.1.2.2. los procesos en masa en las áreas de
la disposición coincidente de las principales líneas
cabeceras de la alta cuenca del Río Bermejo
de fracturación de los sobrecorrimientos andinos y
el rumbo y vergencia de las principales estructuras
La existencia de fenómenos de removilización
de plegamiento, se disponen preferentemente en
detrítica por movimientos de remoción en masa
fajas con un marcado sentido meridiano; es decir,
en el noroeste argentino ha sido destacada por di-
paralelas a la orientación de los principales siste-
versos autores y resulta de singular importancia en
mas fluviales (río Grande de Jujuy, río Bermejo, río
distintas áreas de la Alta Cuenca del Río Bermejo
Grande de Tarija, río San Francisco).
(Harrington, H.; 1946; Polanski, J.; 1966; Spal etti,
Los fenómenos volcánicos, tan importantes en
L.; 1972). El análisis de los procesos y de las contri-
el área puneña a las mismas latitudes, no se ma-
buciones de detritos por desmoronamientos, desli-
nifiestan en la Alta Cuenca del Bermejo salvo los
zamientos y flujos en masa rápidos en esta región
aportes de cenizas transportadas desde la Puna por
requiere de la ponderación del conjunto de facto-
los vientos del sector cordil erano.
res que se han discutido previamente.
Las áreas topográficamente elevadas, así como
Desde el punto de vista geológico, al occidente
los sectores de pendientes máximas, también se
se ubica la Cordil era Oriental que se extiende has-
orientan según ejes norte-sur, especialmente a lo
ta la Quebrada de Humahuaca, mientras que al este
largo de las divisorias locales que flanquean a los
de esta depresión se pasa al ambiente de las Sierras
mencionados sistemas fluviales. Las temperaturas
Subandinas. Predominan en la región las sucesio-
medias anuales están fuertemente reguladas por
nes leptometamórficas del basamento (pizarras,
el relieve.
metapelitas y areniscas levemente metamorfiza-
En cambio, las precipitaciones pluviales no res-
das) correspondientes a la Formación Puncovisca-
ponden al mismo patrón, ya que los mínimos valo-
na y espesas sucesiones sedimentarias clásticas y
res se concentran sobre el margen noroeste y oeste
carbonáticas del Cámbrico, Ordovícico, Silúrico y
de la Cuenca del Bermejo, prácticamente en el lími-
Devónico. En forma más restringida se identifican
te entre la Cordil era Oriental y la Puna, aunque con
sedimentitas silicoclásticas del Carbonífero hasta
un diseño que se acuña rápidamente de norte a sur,
Triásico, las que son cubiertas por los importantes
en tanto que las máximas precipitaciones muestran
depósitos clásticos y carbonáticos correspondien-
una distribución diagonal (NNE SSO) que sigue por
tes al rift del Cretácico-Terciario. Completan la es-
el norte los cursos del Bermejo y Grande de Tarija
tratigrafía los depósitos dominantemente clásticos
y, por el sur, la parte más austral de la Quebrada de
Generación y Transporte de Sedimentos
71
Humahuaca y el eje San Salvador de JujuySalta.
el Pleistoceno (fuente importante de genera-
La distribución de los suelos y de la vegetación
ción de detritos);
conjugan los factores de topografía y precipitacio-
e) desarrollo de grandes abanicos aluviales de
nes. Las áreas altas con bajas precipitaciones mues-
regiones secas o semiáridas (drenaje distributa-
tran el predominio de suelos muy poco desarro-
rio a partir de un curso troncal), estrechamen-
l ados, esqueléticos (torriortentes típicos y líticos,
te ligados a áreas con importantes desniveles y
criortentes líticos y pelárgides típicos) y vegetación
buen desarrollo de la red imbrífera de cabeceras
puneña y prepuneña asociada a zonas desprovistas
proveedora del cañón o colector principal;
de cobertura o bien de carácter altoandino. Estas
f) clima semiárido, con escasas precipitaciones
características se aprecian en las cabeceras y már-
concentradas en breves períodos del año (l u-
genes derecha e izquierda del río Grande de Jujuy,
vias copiosas);
así como en las cabeceras de los tributarios del
g) suelos esqueléticos, poco maduros o azona-
Bermejo en las inmediaciones del límite con Bolivia
les, así como pobre cobertura vegetal.
que proceden del oeste, como por ejemplo los ríos
Las regiones de la Alta Cuenca del Río Bermejo
Pescado e Iruya.
en las que confluyen todos o la gran mayoría de los
En síntesis, se puede afirmar que las áreas de la
factores citados son:
Alta Cuenca del Río Bermejo con mayor susceptibi-
1. las cabeceras del río Pescado;
lidad a la generación de desmoronamientos, des-
2. las cabeceras del río Iruya;
lizamientos y flujos rápidos de remoción en masa
3. los tributarios del río Grande de Jujuy, sobre
van a ser aquél as en las que se sumen:
todo los ubicados en el ámbito de la Quebrada
a) constitución por rocas estratificadas (sedi-
de Humahuaca a alturas superiores de los 2.000
mentarias) y/o foliadas a esquistosas (metamor-
m (Mazzoni, M.; Spal etti, L.; 1972). Sin descartar
fitas de bajo grado);
ninguno de los sistemas tributarios de este cur-
b) estructura geológica que favorezca el desarro-
so fluvial, puede hacerse especial mención a los
l o de importantes desniveles locales, así como
que drenan la Cordil era Oriental, como los ríos
conjuntos estratificados con alto buzamiento, en
yacoraite, Purmamarca, Tumbaya, Medio (área
especial coincidente con la pendiente de las la-
de Volcán) y León, dadas las particulares carac-
deras;
terísticas geológicas, topográficas, geomorfoló-
c) presencia de fenómenos de meteorización
gicas, climáticas y fitogeográficas de las regiones
física (desintegración de masas rocosas) por in-
en las que se ubican y el tamaño de las cuen-
solación, variaciones muy amplias en las tempe-
cas imbríferas involucradas. También pueden
raturas extremas diarias y procesos de congela-
generarse flujos gravitacionales en las cuencas
miento intermitente;
imbríferas de los tributarios que proceden de
d) cotas máximas absolutas altas que han favo-
la Cordil era Oriental y se emplazan algo más al
recido los procesos glaciales y/o de nivación en
sur, aunque en este caso, y tal como ocurre con
72
PEA BERMEJO
el río Reyes, tienen importancia los que tienen
foques de las dos especialidades mencionadas
cuencas de drenaje muy amplias y sus cabece-
para el tratamiento de los procesos de transporte
ras se emplazan a gran altura. Sobre la margen
por flujos densos y de sus productos han seguido
izquierda del río Grande las redes de drenaje no
caminos paralelos, encontrándose muy escasos
están tan desarrol adas; volúmenes considera-
puntos de convergencia (Spalletti, Brea, Spalletti,
bles de materiales generados por remoción en
2002). Los motivos de ello quizá puedan deberse a
masa pueden ser aportados por los tributarios
que los geólogos hacen hincapié en los productos
Calete, Huasamayo y Punta Corral (Mazzoni, M.;
(sedimentos, depósitos) a los que conducen estos
Spal etti, L.; 1972).
procesos, mientras que los ingenieros han presta-
Vale destacar que el análisis de la potencialidad
do mucha mayor atención a las cuestiones hidro-
para el desarrollo de procesos de desmoronamien-
lógicas y reológicas; es decir, al funcionamiento de
tos, deslizamientos y, fundamentalmente, flujos de
estos mecanismos de transporte en masa.
remoción en masa rápidos como productores de
En efecto, más al á de las investigaciones bási-
importantes volúmenes de detritos a la Alta Cuen-
cas sobre el tema de los flujos densos, la hidráu-
ca del Bermejo encuentra amplias coincidencias
lica de ríos apunta a las aplicaciones prácticas en
con los parámetros calculados en el modelo de ge-
el campo de la ingeniería relacionadas con este
neración y transporte de sedimentos por erosión
tipo de fenómenos, las cuales necesitan imperio-
superficial.
samente de la cuantificación de los procesos. Así,
los desarrollos que parten de conocer la física del
2.1.2.3. aspectos hidráulicos de los flujos densos
problema, analizando las fuerzas en juego y que
plantean ecuaciones que resuelven la dinámica del
El estudio del problema de los flujos densos en
problema, resultan los más adecuados. Aún cuan-
la Alta Cuenca del Bermejo es de sumo interés,
do la aplicación de los modelos surgidos de estas
tanto desde el punto de vista del conocimiento
metodologías es todavía difícil, debiendo recurrirse
del fenómeno en sí como del desarrollo de meto-
al empirismo para la resolución de casos prácticos,
dologías de diseño de obras sometidas a la acción
el conocimiento del comportamiento cualitativo de
de este tipo de flujos, que generan solicitaciones
los flujos densos que se adquiere que a partir de su
de magnitudes superiores a las correspondientes
desarrollo constituye una base fundamental frente
a flujos de agua cargados de sedimentos.
a un problema de ingeniería concreto con necesi-
El tema de los flujos densos ha sido analizado
dad de ser resuelto (Brea, Spal etti, 2003).
desde diferentes disciplinas, entre las que se desta-
En situaciones normales, en los flujos carga-
can la geología y la hidráulica. Aún dentro de cada
dos de sedimentos, éstos son transportados por
una de el as existe un amplio espectro de enfoques
la corriente, teniendo poca influencia en el com-
y definiciones, muchas veces contrapuestos.
portamiento de la misma. En otras situaciones
En términos generales, se aprecia que los en-
la presencia de muy grandes cantidades de par-
Generación y Transporte de Sedimentos
73
tículas de sedimentos es de tal magnitud que in-
flujos turbulentos en agua clara.
fluye notablemente en la mezcla, cambiando las
Los flujos de barro, por su parte, se caracterizan
propiedades del fluido y de su comportamiento. A
por una concentración de limos y arcillas lo sufi-
los flujos de estas características se los denomina
cientemente alta como para cambiar las propieda-
hiperconcentrados (Wang, Wang, 1994).
des de la matriz del fluido, favoreciendo el trans-
En el marco de los flujos hiperconcentrados de
porte de grandes tamaños de material. De este
sedimentos, los flujos densos pueden clasificarse
modo, los flujos de barro se comportan como una
en tres tipos: inundaciones o crecidas de barro
masa fluida muy viscosa que, a altas concentracio-
(mud floods), flujos de barro (mudflows) y flujos
nes, es capaz de transportar en superficie piedras
de detritos (debris flows) (Julien, León, 2000). Se
de gran tamaño. La Cv de la matriz del fluido en
diferencian entre sí en los procesos físicos involu-
flujos de barro está en un rango entre el 45 y el 55
crados en cada uno de ellos que son función de la
%. Los flujos de barro presentan altas viscosidades
reología de la mezcla agua-sedimento.
y esfuerzos de cedencia, pudiendo viajar grandes
El volumen y las propiedades de la matriz del
distancias en pendientes moderadas a bajas velo-
fluido (mezcla agua-sedimento) gobiernan la hi-
cidades, para depositarse en forma lobular en los
dráulica del flujo, su desplazamiento y la deposi-
abanicos aluviales.
ción de los sedimentos. Las propiedades dependen
Los flujos de detritos se componen de una mez-
de la concentración de sedimentos, de la distribu-
cla de materiales clásticos, incluyendo grandes
ción granulométrica y del contenido de arcillas.
piedras, troncos, etc, donde la colisión lubricada
Algunos autores (Bello et al, 2000) colocan al
entre las partículas es el mecanismo dominante
comienzo de la clasificación anterior a las inunda-
de disipación de energía. El conocimiento de este
ciones o crecidas de agua (water floods), haciendo
tipo de flujos se debe en gran medida a Takahashi
referencia a flujos con concentraciones en volu-
(Takahashi, 1978).
men menores al 20 % (Cv < 20 %), con transporte
Un flujo detrítico consiste en una mezcla de agua
convencional de sedimentos como carga de fondo
y sedimentos de varios tamaños que van desde las
y en suspensión. Por tratarse de un análisis de los
arcil as hasta bloques de varios metros (Bateman et
flujos densos, consideraremos aquí los tres tipos
al, 2006-2). Se consideran de elevada peligrosidad
presentados inicialmente.
en áreas de montaña debido a su gran cantidad de
Las inundaciones o crecidas de barro son típi-
movimiento y volumen movilizado. Los flujos son
camente hiperconcentraciones de partículas no
generalmente generados por diversos tipos de fe-
cohesivas que presentan un comportamiento muy
nómeno que provocan inestabilidades en la masa
fluido para un rango de concentraciones de sedi-
de terreno, pero la causa más común es una l uvia
mento en volumen (Cv) de hasta un 40 %. Tienen
con alta intensidad (Takahashi, 1991). También se
régimen turbulento, dependiendo la resistencia al
pueden formar flujos detríticos por erosión e incor-
flujo de la rugosidad de los bordes, como en los
poración progresiva de material en el flujo aumen-
74
PEA BERMEJO
tando de esta manera el contenido de sólidos. Los
los val es y el fin de la potencia de los lechos hasta
flujos detríticos por su gran cantidad de movimiento
la roca son los que al final ponen fin a este tipo de
son capaces de subir contrapendientes y ascender
fenómenos retroalimentados. El primero porque la
por el exterior de las curvas que los contienen. Este
producción de energía disminuye drásticamente y
fenómeno es utilizado sobre todo para cuantificar
el segundo, por limitación física.
la velocidad del flujo de detritos a posteriori de un
evento (Johnson y Rodine, 1984).
Reología de los flujos hiperconcentrados
Las mezclas de agua y sedimento dan lugar
a una gran variedad de reologías y, por tanto, de
Dentro de los flujos hiperconcentrados de sedi-
flujos. Debe quedar claro que el flujo de material
mentos, el comportamiento reológico involucra la
que estamos tratando no es producto de un sim-
interacción de diversos y complejos procesos físi-
ple deslizamiento sino que el interior del mismo se
cos. Las partículas sólidas pueden chocar, rozar, ro-
deforma continuamente desplazando las partículas
tar y vibrar en el desarrollo del movimiento.
que lo componen de un sitio a otro dentro de la
Los cuatro elementos clave en el intercambio
matriz, provocando esfuerzos internos que disipan
de momenta de un flujo hiperconcentrado de sedi-
la energía del material por medio de mecanismos
mentos son: la viscosidad de la matriz de fluido, la
de fricción.
turbulencia, la fricción entre partículas y la colisión
Los flujos densos tienen características bien
entre las mismas.
distintas a los de agua limpia, incluyendo el gran
La cohesión entre las partículas finas de sedi-
potencial de incorporación de material durante
mento controla el comportamiento no newtoniano
su trayectoria por erosión basal y lateral, un cau-
de la matriz de fluido. Esta cohesión contribuye al
dal máximo que supera fuertemente caudales pu-
esfuerzo de cedencia (yield stress) , que debe ser
ramente hidrológicos o la presencia de diferentes
excedido por una tensión aplicada para iniciar el
pulsaciones durante un evento.
movimiento del fluido.
El flujo pasa de tener altas pendientes (más de
Para grandes tasas de corte (du/dy, velocidad
40° en la zona de iniciación) a pasar a no más de
de deformación), como puede ocurrir en abani-
3° en la zona de depósito. Adicionalmente a las
cos aluviales empinados, pueden generarse ten-
cantidades enormes de material que se transpor-
siones turbulentas. Una componente adicional
tan y depositan en este tipo de flujos, los mismos
de la tensión de corte, la dispersiva, aparece en
presentan una concentración de energía enorme
flujos turbulentos por la colisión de las partículas
capaz de erosionar el lecho provocando la incorpo-
de sedimento bajo grandes tasas de deformación.
ración de más material al propio flujo. Se trata pues
Las tensiones dispersivas altas ocurren cuando las
de un flujo que se puede retroalimentar y eso lo
partículas más grandes de sedimento dominan el
hace dinámicamente creciente. El cambio de pen-
flujo y el porcentaje de partículas cohesivas es pe-
diente brusco que sufren los cañones al salir hacia
queño. A muy altas concentraciones de sedimen-
Generación y Transporte de Sedimentos
75
tos finos, el impacto turbulento y dispersivo entre
persiva y turbulenta, que es función del cuadrado
partículas es suprimido, y el flujo se aproximará a
del gradiente de velocidad.
uno laminar.
Julien y Lan (1991) propusieron una formulación
La concentración de sedimentos puede variar
adimensional del modelo reológico con tres pará-
drásticamente en un mismo evento de crecida, al-
metros que definen las tres clases de flujos hiper-
ternándose el dominio de las tensiones viscosas y
concentrados en cuestión. Estos parámetros son:
turbulentas, produciendo flujos pulsantes.
· exceso de tensión de corte adimensionalizada t*;
La tensión de corte total en flujos hiperconcen-
· relación dispersiva-viscosa Dv* (para grandes
trados de sedimentos puede ser calculada por la
Dv* el flujo es dispersivo; para valores peque-
suma de cinco componentes:
ños el flujo es viscoso);
· relación turbulenta-dispersiva Td* (para gran-
= + + + +
des Td* el flujo es turbulento, para valores pe-
c
mc
v
t
queños el flujo es dispersivo).
donde la tensión de corte total depende del es-
A partir del contraste del modelo con datos de
fuerzo de cedencia cohesivo , la tensión de corte
otros investigadores (Figuras 2.3 y 2.4), surgen los
c
de Mohr-Coulomb , la tensión de corte viscosa
siguientes valores guía para los flujos hipercon-
mc
, la tensión de corte turbulenta y la tensión de
centrados:
v
t
corte dispersiva d. Escribiendo la ecuación ante-
· inundaciones de barro ocurren cuando son
rior en términos de la tasa de corte dv/dy o gra-
dominantes las tensiones turbulentas con Dv* >
diente de velocidad se obtiene la ecuación cuadrá-
400 y Td* > 1
tica reológica (O'Brien and Julien, 1985):
· flujos de barro ocurren cuando son dominantes
las tensiones viscosas y de cedencia con Dv* < 30
dv
dv 2
= +
+ C
· flujos de detritos son esperados cuando son
y
dy
dy
dominantes las tensiones dispersivas con Dv* >
siendo la viscosidad dinámica; el esfuerzo de
400 y Td*<1
y
cedencia ( = + ), y C representa el coeficiente
En resumen, la resolución de la ecuación cua-
y
c
mc
de la tensión de corte inercial.
drática reológica permite desarrol ar modelos nu-
Los dos primeros términos de la ecuación co-
méricos a partir de cuya aplicación pueden obte-
rresponden a las tensiones de corte de Bingham y
nerse resultados de interés para la resolución de
representan las tensiones de resistencia internas
problemas ingenieriles relacionados con los flujos
de un fluido de esas características. La suma de la
densos. En la práctica, la ausencia de los datos bá-
tensión de cedencia y la viscosa define la tensión de
sicos necesarios, más la dificultad de determinarlos
corte de un fluido hiperconcentrado de sedimentos
o definirlos, complica el uso de estas herramientas
cohesivo en un régimen de flujo viscoso. El último
en la mayoría de los casos, por lo que debe recurrir-
término es la suma de las tensiones de corte dis-
se al empirismo.
76
PEA BERMEJO
De los modelos que resuelven la ecuación reoló-
gica que gobierna este tipo de fenómenos merecen
mención el FLO-2D (FLO-2D, 2003) y el FLATModel
(Bateman et al, 2006-1). El primero de ellos permite
el análisis de todo el rango de flujos hiperconcen-
trados descripto, mientras que el segundo permite
el análisis sólo de los flujos de detrito granulares.
Si bien es fundamental el conocimiento de la física
de este tipo de fenómenos, la mecánica de los flujos
densos es materia de investigación en pleno desarro-
l o y, consecuentemente, existe una notoria escasez
de lineamientos o recomendaciones de manual para
Figura 2.3
Viscosidad dinámica en función de la concentración volumétrica.
la resolución práctica de proyectos de ingeniería en
estas condiciones (Hopwood, Cardini, 2003).
2.1.2.4. aplicaciones prácticas ante problemas de
ingeniería en la alta cuenca del Río Bermejo
En numerosos ríos y cauces de montaña del
noroeste argentino se presentan las condiciones
necesarias para la generación de flujos densos. La
afectación de poblaciones o infraestructura produ-
cida por estos eventos motiva la necesidad prácti-
ca de efectuar el proyecto y construcción de obras
que mitiguen los daños asociados a los mismos.
Como se indicara, la Alta Cuenca del Río Berme-
jo se destaca por la susceptibilidad a la generación
Figura 2.4
Esfuerzo de cedencia en función de la concentración volumétrica.
de procesos de remoción en masa que son los dis-
paradores habituales de los flujos hiperconcentra-
dos. Los eventos registrados en los tributarios del
río Grande, en el río Colanzulí-Iruya, en el San An-
drés y en el Arroyo Santa Rita permiten confirmar
esta afirmación.
Sabido es que la cuenca del río Iruya se desta-
ca por su elevada producción de sedimentos, lo
Generación y Transporte de Sedimentos
77
que dio motivo a numerosos estudios básicos so-
bre la misma (Pérez Ayala, Rafaelli, Brea, Peviani,
45
40
1998). Uno de ellos consistió en el proyecto de
35
obras de sistematización de la cuenca de dicho
30
25
río (Andes, 2003).
20
ación diaria (mm)
Dentro de la información básica recopilada para
15
10
la ejecución del estudio, se obtuvo una filmación de
ecipit
Pr
5
un evento de flujos densos en la zona. A comienzos
0
1/1
8/1
15/1 22/1 29/1 5/2
12/2 19/2 26/2
de febrero de 1999 se produjo un evento de creci-
da del río Colanzulí, afluente del Iruya, que pudo
Iruya
Colanzulí
ser filmado a su paso frente a la ciudad de Iruya, los
días 5 y 7 de febrero. Este registro es un dato fun-
Figura 2.5
damental para el estudio y caracterización de los
Precipitaciones diarias en Iruya, enero-febrero 1999
flujos hiperconcentrados en la cuenca.
Analizando los registros de precipitaciones en la
Se observa que el evento del 28 de enero en la
localidad de Iruya para esa fecha (Figura 2.5) se ob-
estación Iruya no se correspondió con uno de si-
serva que el día 28 de enero de 1999 hubo un even-
milar magnitud en Colanzulí (ubicada en las cabe-
to de importancia: una l uvia de 42 mm en algo más
ceras de la cuenca), mientras que para la fecha del
de 6 horas. Considerado a nivel diario, dicho evento
registro fílmico disponible en ambas estaciones se
constituye el máximo histórico registrado en la esta-
registraron precipitaciones similares.
ción Iruya sobre una serie disponible de veinte años
El análisis del citado video permitió observar que
(1982-2002). Luego de este evento extraordinario se
las características de la crecida del río Colanzulí fren-
sucedieron l uvias menores hasta los días previos al
te a la ciudad de Iruya de los días 5 y 7 de febrero
paso de la crecida frente a Iruya, en los que las pre-
fueron las de un flujo denso ubicado entre una creci-
cipitaciones registradas fueron de 18.5 mm el 3 de
da de barro y un flujo de barro. El flujo denso regis-
febrero, y de 15 mm el 5 de febrero de 1999.
trado el día 5 de febrero tiene claramente las carac-
El esquema de precipitaciones en la cuenca se
terísticas señaladas de los flujos de barro, mientras
inició pues, con un evento extraordinario que se-
que el del 7 de febrero se asemeja más a una crecida
guramente afectó las zonas más susceptibles de
de barro. No obstante, debe tenerse en cuenta en
sufrir procesos de remoción en masa y desmorona-
estos casos que en un mismo evento pueden darse
mientos, ya sea desencadenando dichos procesos o
diferentes tipos de flujo denso dependiendo, entre
saturando los suelos, de modo que cuando se pro-
otros factores, de las características de los materia-
dujeron las precipitaciones de los días siguientes,
les de las cuencas de aporte y de la concentración
de menor magnitud, siguieron generándose impor-
de sedimentos de la mezcla en el colector principal
tantes aportes de sedimentos al sistema.
(Spal etti, L., Brea, J.D., Spal etti, P.; 2002).
78
PEA BERMEJO
Las fotos de las Figuras 2.6 a 2.9, extraídas del
video, muestran la secuencia del paso de un pulso
de crecida impactando sobre las defensas rígidas
ubicadas aguas arriba del pueblo de Iruya.
La importancia de la observación de esta cre-
cida fue conocer las características de los flujos
densos en movimiento. El proyecto de las obras de
Figura 2.6
sistematización en la zona tuvo en cuenta las solici-
Flujo denso en río Colanzulí frente a Iruya, febrero 1999 (1/4)
taciones generadas por estos flujos.
En general, el proyecto de una obra a la acción
de flujos densos debe incluir consideraciones de
diseño sobre los siguientes aspectos, entre otros
(VanDine, 1996):
· tipificar el fenómeno;
· frecuencia de ocurrencia;
· magnitud o volumen de diseño;
Figura 2.7
· descarga máxima y profundidad del flujo;
Flujo denso en río Colanzulí frente a Iruya, febrero 1999 (2/4)
· características granulométricas de los detritos;
· probables trayectorias del flujo;
· potencial distancia de llegada del flujo;
· potencial fuerza de impacto;
· potencial sobrepaso y sobreelevación; y
· probable ángulo del depósito.
Algunas de estas características pueden de-
terminarse por rigurosos métodos y mediciones,
Figura 2.8
mientras que otras requieren estimaciones de cam-
Flujo denso en río Colanzulí frente a Iruya, febrero 1999 (3/4)
po y reglas del arte. La mayor parte de los puntos
mencionados presenta una importante dificultad
para su definición, lo que se ve agravado en este
caso por la ausencia casi total de datos de base.
Para el estudio de caso se utilizaron no obstante
algunas expresiones que, a partir del conocimiento
de la tipología de los fenómenos, permitieron es-
timar acciones para que las obras proyectadas tu-
Figura 2.9
vieran en cuenta los flujos densos potencialmente
Flujo denso en río Colanzulí frente a Iruya, febrero 1999 (4/4)
Generación y Transporte de Sedimentos
79
incidente sobre el as.
Kronfel ner-Kraus (1985) permite calcular la pro-
La descarga máxima de un flujo denso depen-
fundidad máxima de erosión D en función de la
de de la geometría del canal y de la velocidad del
pendiente del lecho S:
flujo, la que queda determinada por la pendiente y
geometría del canal, y por la viscosidad dinámica y
D = 1.5 + 12.5 S
la densidad de la matriz del fluido. Existen expresio-
nes para el cálculo de la velocidad que dependen
En el caso del río Colanzulí, para una pendiente
de cómo se considere el tipo de flujo. Por ejemplo,
del 8 %, la profundidad resultante de la fórmula es
si se considera al flujo newtoniano y laminar, la ve-
de 2.5 metros, que se encuentra en el del orden de
locidad puede calcularse mediante la ecuación de
lo recomendado por las normas japonesas.
Poiseuil e.
El caso aquí descripto corresponde al diseño de
Un parámetro de importancia cuando se pro-
obras de protecciones de márgenes y control del
yecta una obra transversal al flujo es la fuerza de
lecho, que pueden estar sometidas a la acción de
impacto sobre la misma, la que puede calcularse
flujos densos. En otras situaciones el objetivo es di-
mediante la expresión:
rectamente diseñar obras de protección contra flu-
jos densos. En estos casos es de importancia cono-
F = A V2 sen
cer el tamaño de piedra estable a la acción del flujo
de barro de diseño. Vale también aquí lo expresado
donde: F es el empuje dinámico, la densidad del
sobre la ausencia de metodologías de cálculo uni-
flujo, A el área transversal del flujo, V la velocidad
versales, debiendo recurrirse a experiencias y co-
y el ángulo entre la dirección del flujo y la cara de
nocimiento de campo.
la estructura.
Otra posibilidad de cálculo es aplicar experien-
Este empuje debe ser distribuido en un área de
cias de cuencas de similares características, en las
igual ancho que la del flujo y de altura igual a 1.5
que haya mediciones que permitan desarrollar
el tirante, valor que tiene en cuenta la trepada del
metodologías de análisis de las propiedades físi-
flujo. Las normas japonesas indican que si el frente
cas del barro.
de la onda del flujo pega contra la estructura el em-
Como ya se expresara, en los casos presentados
puje puede ser el doble del calculado.
los datos disponibles y las características del fenó-
Otra variable de importancia es la erosión pro-
meno sólo permitieron el uso de expresiones empí-
ducida por el flujo. La experiencia japonesa (Ricken-
ricas ofrecidas por la bibliografía específica sobre el
mann, 1990) recomienda asumir una profundidad
tema. Esta es la situación más probable ante la que
de erosión de 5 metros si no hay información básica
pueda encontrarse un ingeniero frente a un proble-
que permita estimarla con corrección, caso que se
ma de flujos densos.
corresponde con el del presente estudio.
En estas condiciones, las obras proyectadas no
Una simple expresión empírica propuesta por
dejan de ser de tipo experimental en escala 1:1, lo
80
PEA BERMEJO
que implica la necesidad de tareas de monitoreo,
tales como el volumen depositado, la velocidad
tanto sistemático como especial ante eventos de
media del flujo, la descarga máxima y la distancia
magnitud, a los efectos de una identificación tem-
de traslado. En numerosos estudios se han pro-
prana de afectaciones de las obras que permitan la
puesto relaciones simples para estimar esos pa-
programación del mantenimiento que resulte ne-
rámetros, pero la verificación de la validez y los
cesario para garantizar la estabilidad de las obras
límites de esas relaciones es dificultosa debido a
de protección.
la variedad en la composición de los materiales
Aun dentro del empirismo, las expresiones de
movilizados que puede restringir su aplicabilidad
cálculo ofrecidas en la bibliografía no pasan de ser
a un estrecho rango; a que la replicación de los
aplicaciones válidas para las condiciones en que
eventos de flujos densos en laboratorio es difícil,
fueron desarrol adas. En estas condiciones un ade-
ya que las leyes de semejanza son más complejas
cuado conocimiento e interpretación de la física
que, por ejemplo, para flujos de aguas claras en
del fenómeno, complementado con relevamientos
canales abiertos; y a que el número de datos de
y análisis de campo, permitirán encarar adecuada-
campo es muy limitado. Esta última restricción es
mente el proyecto de obras, las que de todos mo-
aplicable al uso de modelos de simulación numéri-
dos serán de tipo experimental, en escala natural.
ca cuya calibración exige observaciones de campo
que permitan caracterizar la magnitud, densidad y
Simulación de flujos de barro en la cuenca del río
viscosidad de los flujos de barro.
Iruya (subcuenca Colanzulí)
Un modelo de flujos densos tiene que ser sis-
temáticamente calibrado si ha de ser usado con
La predicción de la distancia recorrida por los flu-
propósitos predictivos. Si es posible, debe ser veri-
jos hiperconcentrados y de las velocidades y niveles
ficado con varios eventos, debido a que para dife-
alcanzados puede proporcionar una eficaz ayuda en
rentes situaciones se necesitarán diferentes confi-
la delimitación de áreas de riesgo y proporcionar los
guraciones del modelo y rangos de los parámetros.
parámetros para el diseño de medidas de protección
Además, debe recordarse que el comportamiento
y obras de sistematización que deben considerar las
reológico del flujo puede cambiar aún para eventos
solicitaciones generadas por estos flujos, tanto des-
que ocurran en el mismo río.
de el punto de vista del diseño estructural, como del
En ausencia de los datos de base necesarios,
de las erosiones producidas.
como el caso que nos ocupa, la aplicación de un
Como ya se expresara, en general el estable-
modelo de simulación debe focalizarse en la defini-
cimiento del riesgo potencial de los flujos densos
ción de un rango aceptable de parámetros capaces
recae en métodos semicuantitativos que involu-
de cubrir el mayor número de eventos.
cran relaciones semiempíricas para estimar los
Para analizar el flujo hiperconcentrado de sedi-
parámetros más importantes del comportamien-
mentos en la cuenca del río Iruya se usó un modelo
to de los flujos hiperconcentrados de sedimentos
bidimensional de diferencias finitas que permite
Generación y Transporte de Sedimentos
81
simular flujo de fluidos no-newtonianos (como alu-
producir un evento de flujo de barro viscoso mien-
des torrenciales en conos de deyección) en topo-
tras que eventos de l uvias menores, de 10-25 años
grafías complejas.
de recurrencia, pueden tener una gran propensión
Es oportuno recordar que los flujos hipercon-
a crear flujos de barro.
centrados de sedimentos envuelven la interacción
La mayoría de los flujos de barro presentan un
compleja de los procesos de fluido y sedimentos, in-
patrón distintivo de evolución de flujo caracteri-
cluyendo la turbulencia, la tensión viscosa, el inter-
zado por concentraciones que varían en su desa-
cambio de momentum de las partículas fluido-sedi-
rrollo. En general, inicialmente se produce el flujo
mento y la colisión de las partículas. La cohesión de
de agua clara producido por el escurrimiento de la
los sedimentos finos controla el comportamiento
precipitación en la cuenca que puede ser seguido
no Newtoniano de la matriz de fluido y contribuye
de una onda frontal del barro y de detritos (con-
a la tensión o esfuerzo de cedencia que debe ser
centración de 40 a 50% en volumen). Cuando lle-
excedida para que se inicie el movimiento.
ga el pico, la concentración media de sedimentos
Para grandes tasas de corte se pueden ge-
disminuye generalmente al rango de 30 a 40% en
nerar tensiones turbulentas. En los flujos tur-
volumen. En la recesión del hidrograma, pueden
bulentos puede producirse la tensión de corte
producirse ondas de una concentración más alta
dispersiva a partir de la colisión de las partículas
de sedimento.
de sedimento. Ésta ocurre cuando partículas de
El modelo rutea los flujos de barro como un con-
sedimento no cohesivo dominan el flujo y el por-
tinuo prediciendo el movimiento del fluido viscoso
centaje de sedimentos finos cohesivos (limos y
como función de la concentración de sedimentos
arcilla) es pequeño.
utilizando un modelo cuadrático reológico para
Cuando la concentración de sedimentos finos
predecir las tensiones de corte y viscosas que des-
crece, la turbulencia del flujo y el impacto de las
cribe un continuo de regímenes de flujo desde el
partículas cesan y el flujo tenderá a ser laminar. La
flujo viscoso al turbulento/dispersivo.
concentración de sedimentos en un evento de cre-
Las ecuaciones gobernantes incluidas en el de-
cida dado puede variar dramáticamente y, como
sarrollo del modelo de acuerdo con O'Brien y Julien
resultado, las tensiones de corte viscoso y turbu-
(1985) se presentan a continuación:
lento pueden dominar alternativamente originan-
Ecuación de Continuidad:
do flujos pulsantes.
h [ ]
uh
[ ]
vh
Para un evento de flujo de barros la concentra-
+
+
= i
t
x
y
ción promedio de sedimentos generalmente varía
en el rango de 20% a 35% en volumen con picos
donde h es la profundidad hidráulica, u y v son las
de concentración de aproximadamente 50%. Even-
componentes de la velocidad promediada en la
tos de grandes crecidas como una de 100 años de
vertical en las direcciones x e y, i es la intensidad de
recurrencia pueden contener demasiada agua para
l uvia efectiva y t es el tiempo.
82
PEA BERMEJO
Ecuaciones de movimiento:
para las partículas de sedimento.
La tensión de corte y la viscosidad varían prin-
h u u
v u
1 u
S = S
cipalmente con la concentración de sedimentos y
fx
ox
x
g x
g y
g t
pueden ser expresados en una ecuación semiem-
h
v v
u v
1 v
S = S
fy
oy
pírica como:
x
g x
g x
g t
donde S , S son las componentes de la pendien-
= e1C, = e2C
ox
oy
y
1
2
te de fondo en las direcciones x e y y g es la acelera-
ción de la gravedad. Despreciando los últimos tres
n = n + n = n + 0,0538n e6,0896C
t
d
t
t
términos en las ecuaciones de arriba se obtiene la
aproximación de las ecuaciones de la onda difusiva.
donde n es el coeficiente de Manning turbulento y
t
Mientras que despreciando el término del gradien-
n es el valor de Manning dispersivo.
d
te de presiones se puede derivar la ecuación de la
En las expresiones de la tensión de corte y vis-
onda cinemática.
cosidad como funciones de la concentración de
Modelo Reológico (O'Brien and Julien, 1985):
sedimentos en volumen (de limos, arcillas y en al-
Expresa la tensión de corte en flujos hipercon-
gunos casos arenas finas), los parámetros , ,
1
2
centrados de sedimentos como:
y son coeficientes empíricos determinados
1
2
2
en laboratorio.
u
u
= y +
+ C
Para simular un flujo de barros con cualquier
y
y
modelo reológico, las variables de la viscosidad y
donde es la viscosidad dinámica y C denota el coefi-
la tensión de cedencia deben ser conocidas. En la
ciente de corte inercial que depende de la densidad
mayoría de los casos no se dispone de un análisis
de la mezcla , de la longitud de mezcla de Prandtl
reológico del material deposicional y los valores
m
l, del tamaño del sedimento ds y de una función de la
de tensión de cedencia y de la viscosidad se deben
concentración volumétrica de sedimentos Cv:
adoptar a partir de antecedentes, de otros estudios
y de la experiencia.
La implementación del modelo matemático re-
quiere como datos de entrada la topografía digital
Bagnold (1954) dio la definición de la relación
del terreno, la geometría del canal, la estimación de
funcional f( , C ) como:
los valores de rugosidad del canal y de la planicie de
m
v
inundación, los hidrogramas de entrada (líquidos y
sólidos) y las propiedades reológicas de la mezcla
agua-sedimento.
donde es un coeficiente empírico igual a 0,01 y
La subcuenca de los ríos Colanzulí, San Isidro e
i
C es la máxima concentración estática en volumen
Iruya, hasta la confluencia con el río Nazareno, dre-
*
Generación y Transporte de Sedimentos
83
na una superficie de 352 km². En dicha subcuenca se
siendo 449 las representativas del cauce principal.
encuentra el pueblo de Iruya, ubicado 1,9 km aguas
En cada abanico aluvial, área o región de flujo de
arriba de la confluencia Colanzulí-San Isidro, sobre la
barros, las características geológicas y condiciones
margen izquierda del primero. El pueblo esta locali-
del suelo generan características reológicas únicas
zado sobre una terraza producida por el cono de de-
y, siempre que se disponga de los recursos, se reco-
yección del afluente Milmahuasi y frecuentemente
mienda la recolección de muestras de barros que, se-
está afectado por los denominados volcanes o flujos
cadas y tamizadas para extraer la matriz fluida, per-
densos generados en las cuencas de los ríos Colan-
miten en laboratorio el análisis de la tensión de corte
zulí y Milmahuasi, que sistemáticamente le quitan
y la viscosidad como función de la concentración.
terreno al eliminar parte de sus barrancas.
En ausencia de los datos in situ, como en el caso
El modelo de simulación implementado se de-
de los episodios de flujos densos en el río Colan-
sarrol a sobre el Colanzulí-Iruya, incluyendo el
zulí-Iruya, deben hacerse hipótesis razonables para
afluente San Isidro en su tramo final. Además son
estimar las características reológicas en función de
considerados los aportes de agua y sedimento de
la concentración de sedimentos. La práctica reco-
los afluentes y quebradas principales, que entre las
mienda que, ante la imposibilidad de efectuar el
nacientes del Colanzulí y el pueblo de Iruya.
análisis de muestras de barros del sitio que se ana-
La información topográfica disponible para la
liza, la asignación de las características de la mezcla
caracterización del río constó de 57 perfiles trans-
se realice sobre la base del juicio cualitativo a partir
versales sobre el cauce principal. Esta información
de las observaciones de campo.
fue complementada con el modelo de elevación
Las simulaciones efectuadas con el modelo ma-
digital del terreno desarrollado en el marco de
temático se han dirigido a analizar dos aspectos
estudios previos de forma de definir la topografía
del transporte de los flujos hiperconcentrados de
de la planicie de inundación no cubierta por los
sedimentos analizando los efectos en un tramo de
relevamientos mencionados. Ese modelo de ele-
aproximadamente 600 metros localizado en fren-
vación digital del terreno fue desarrollado a partir
te al pueblo de Iruya. En primer lugar se pretende
de la recopilación de información topográfica de
comprender y evaluar la influencia de los paráme-
la subcuenca consistente en la base topográfica
tros del modelo reológico en los valores de profun-
en escala 1:250.000 del Instituto Geográfico Mi-
didad hidráulica y velocidad de flujo, habida cuenta
litar (Argentina) y la base topográfica en escala
que los valores reales que caracterizan la viscosidad
1:100.000 provista por la Comisión Regional del
y la tensión de cedencia de los barros son datos de
Río Bermejo (COREBE).
los que no se dispone y la necesidad de caracterizar
El tramo simulado tiene una longitud aproxi-
este tipo de escurrimiento exige la asignación de
mada de 24 km hasta la confluencia con el río Na-
los mismos. En segundo lugar se pretende ponde-
zareno. Para la simulación se generó una mal a de
rar los efectos en las variables hidrodinámicas de la
cálculo de 2.414 celdas de 50 m x 50 m cada una,
incerteza en el verdadero valor de la concentración
84
PEA BERMEJO
de sedimentos y, a partir de esta cuantificación, ex-
lo reológico. Se evidencia que, en valores promedio,
trapolar conclusiones que interesen en el diseño de
el rango de variación del tirante es del orden del 70%
medidas de control y/o mitigación.
respecto del valor mínimo. Asimismo, se advierte
Como fue mencionado, el modelo reológico de
que las velocidades pronosticadas para los suelos en
O´Brien considera que existe una regresión exponen-
los que se presentan los mayores valores en el tramo
cial entre la viscosidad, la tensión de cedencia y la
son en promedio superiores en un 190% respecto de
concentración volumétrica, con valores de los coefi-
las mínimas velocidades estimadas.
cientes y exponentes variables de acuerdo a los
Si se consideran los valores de y propues-
tipos de barros. Para evaluar la sensibilidad a estos
tos se advierte que, en forma general, los valores
parámetros, se realizaron simulaciones consideran-
crecientes de la profundidad hidráulica máxima se
do distintos tipos de suelos con una concentración
asocian a valores crecientes del coeficiente ; es
2
en volumen promedio durante el evento del 35%.
decir, a viscosidades crecientes e, inversamente, se
Las Figuras 2.10 y 2.11 presentan para el tramo
obtiene una disminución de la velocidad máxima
seleccionado la evolución de la máxima profundidad
con el aumento de ese coeficiente.
hidráulica y la máxima velocidad de flujo calculada
Existe también una relación directa con los pa-
para diferentes valores de los parámetros del mode-
rámetros que definen la tensión de cedencia, de
2.5
2.3
2.1
1.9
Aspen Pit 1
1.7
Aspen Mine Fill
ximo (m)
Glenwood 3
1.5
Aspen Pit 2
t
e
má
Aspen Mine Source Area
1.3
an
Glenwood 4
Tir 1.1
Aspen Natural Soil
Glenwood 1
0.9
Dai et al. (1980)
Aspen Watershed
0.7
Glenwood 2
0.5
Kang and Zhang (1980)
9000
9100
9200
9300
9400
9500
9600
9700
Progresiva (m)
Figura 2.10
Evolución de la profundidad hidráulica máxima frente a la localidad de Iruya (Cv=0,35)
Generación y Transporte de Sedimentos
85
5
4.5
4
Aspen Pit 1
s)
Aspen Watershed
3.5
Glenwood 3
Aspen Pit 2
xima (m/
3
Aspen Mine Source Area
Glenwood 4
2.5
Aspen Natural Soil
Glenwood 1
2
V
e
locidad má
Dai et al. (1980)
1.5
Aspen Mine Fill
Glenwood 2
1
Kang and Zhang (1980)
9000
9100
9200
9300
9400
9500
9600
9700
Progresiva (m)
Figura 2.11
Evolución de la velocidad máxima frente a la localidad de Iruya (Cv=0,35)
forma que se pronostican mayores profundidades
nidos para una concentración de 35% alcanzando
asociadas a mayores valores del parámetro que
diferencias de 184% y de 6.000% para el tirante
1
determinan descensos en los valores de la veloci-
máximo y la velocidad máxima, respectivamente.
dad máxima simulada.
Los resultados de los ensayos efectuados permi-
El efecto del aumento de la viscosidad y la ten-
ten mostrar la gran preponderancia que, en la deter-
sión de cedencia se manifiesta también en que los
minación de las variables hidrodinámicas, posee una
mayores tirantes se producen con cierto retraso
asignación razonable y ajustada a la realidad de los
(del orden de 2 horas) mientras que la disminución
valores que caracterizan las propiedades de la mez-
de los parámetros induce un adelanto de las veloci-
cla agua-sedimento y definen su comportamiento.
dades máximas.
En la práctica, mas al á que la asignación de los pará-
Los resultados obtenidos, cuando se considera
metros del modelo reológico sea efectuada dentro
una concentración de sedimentos constante del
del rango propuesto por los autores del modelo, su
50%, indicaron la misma influencia del aumento de
ajuste debería tener en cuenta las propiedades de
la viscosidad y la cohesión sobre las características
los barros, su composición y las características de los
del escurrimiento. Sin embargo, se advierte que los
depósitos resultantes de estos eventos.
porcentajes de variación respecto de los valores
Para evaluar la influencia de la concentración de
mínimos calculados exceden en mucho los obte-
sedimentos sobre las variables hidrodinámicas se
86
PEA BERMEJO
efectuaron ensayos manteniendo los parámetros
los valores simulados cuando se considera un flujo
del modelo reológico y aumentando la concentra-
de agua clara.
ción de sedimentos con incrementos de 5% a partir
Las figuras anteriores ilustran sobre el amplio
de una concentración de base de 25% y hasta una
espectro de variación de los valores de tirante y
concentración máxima de 50%.
velocidad de flujo máximos en el tramo para las
Para efectuar estos ensayos se seleccionaron los
condiciones simuladas. El modelo predice tirantes
parámetros del modelo reológico correspondien-
siempre crecientes que acompañan el aumento de
tes a barros menos y más viscosos, adoptándose
la concentración de sedimentos, desde valores del
los valores de los coeficientes y .
orden de 1m para Cv=0,25 hasta valores superiores
A modo de ejemplo, los resultados obtenidos
a 3 m para Cv=0,50.
de tirantes y velocidades para suelos naturales de
Por su parte, la disminución de las velocidades
Aspen con concentraciones variables en el tramo
máximas de flujo se desarrolla a partir de valo-
de 600 metros localizado frente a la localidad de
res de aproximadamente 3.5 m/s hasta 0,25 m/s
Iruya, se indican en las Figuras 2.12 y 2.13. En las
cuando la concentración de sedimentos crece en
mismas se incluyen, con propósitos comparativos,
un 25%. Obsérvese que las velocidades simuladas
4.0
3.5
3.0
2.5
ximo (m)
Agua Clara
2.0
t
e
má
Cv=0.25
an
Tir
Cv=0.30
1.5
Cv=0.35
Cv=0.40
1.0
Cv=0.45
0.5
Cv=0.50
9000
9100
9200
9300
9400
9500
9600
9700
Progresiva (m)
Figura 2.12
Evolución de la profundidad hidráulica máxima frente a la localidad de Iruya (Parámetros del modelo reológico según O´Brien and Julien,
1985, para suelos naturales de Aspen)
Generación y Transporte de Sedimentos
87
4.5
4.0
3.5
3.0
s)
2.5
xima (m/
Agua Clara
2.0
Cv=0.25
1.5
Cv=0.30
V
e
locidad má
Cv=0.35
1.0
Cv=0.40
0.5
Cv=0.45
0.0
Cv=0.50
9000
9100
9200
9300
9400
9500
9600
9700
Progresiva (m)
Figura 2.13
Evolución de la velocidad máxima frente a la localidad de Iruya (Parámetros del modelo reológico según O´Brien and Julien, 1985, para
suelos naturales de Aspen).
para la mínima concentración de sedimentos son
cantidad de movimiento, generadora de fuerzas
del orden de la velocidad obtenida para flujo de
devastadoras capaces de destruir las obras que se
agua clara.
encuentren a su paso.
La importancia de estos resultados radica no
Estos esfuerzos pueden evaluarse mediante la
sólo en cuantificar las variaciones inherentes a la
ya presentada expresión:
evolución temporal de la concentración volumétri-
ca de sedimentos durante un mismo evento sino
F = · A · V 2 · sen
también señala la importancia que una ponderación
acertada del volumen de sedimentos transportado
Nótese que al calcularse los parámetros del flujo
presenta en la cuantificación de variables necesa-
mediante expresiones que tienen en cuenta las al-
rias para el diseño de estructuras de control.
tas concentraciones de sedimentos, los valores de
Fenómenos que movilizan grandes volúmenes
las fuerzas de impacto sobre las estructuras varían
de material deslizándose con profundidades de va-
drásticamente respecto de considerar un escurri-
rios metros de altura a velocidades altas conl evan
miento de agua sin sedimentos.
un grado de riesgo elevado que se asocia a su gran
Para cuantificar las variaciones del empuje
88
PEA BERMEJO
dinámico ejercido por el flujo asociadas al incre-
mento de la concentración, se calculó la fuerza
30000
de arrastre por unidad de ancho en el tramo de
/
s²)
25000
interés a partir de los resultados obtenidos para
20000
distintos suelos (Figura 2.14). El incremento de
concentración induce el aumento de la fuerza de
15000
impacto a medida que aumenta la concentración
10000
de sedimentos y hasta que ésta alcanza un valor de
5000
aproximadamente 30%. A partir de este valor de
Empuje por unidad de ancho (kg
0
concentración la variación simultánea de los valo-
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
Concentración en volumen Cv
res de tirante y de velocidad determina un descen-
Glenwood 4
Aspen Natural Soil
so del valor del empuje que se hace mínimo para
los máximos valores de concentración ensayados.
Figura 2.14
La diferencia entre el empuje máximo obtenido y
Empuje dinámico por unidad de ancho generado por flujos
hiperconcentrados de sedimento de diferentes concentraciones.
aquel derivado de suponer flujo de agua sin sedi-
mentos alcanza un valor de entre 80 y 100% para
las características reológicas asumidas.
2.2. Transporte sólido
Por otro lado, referencias que tratan sobre
afectaciones de infraestructura debidas a flujos hi-
2.2.1. características morfológicas y
perconcentrados (Rickermann, 1990), indican que
sedimentológicas de los cauces de la red
además de los efectos destructivos debidos a las
fuerzas de impacto de los frentes de onda de los
La Cuenca del Río Bermejo, caracterizada en el
sucesivos pulsos que suelen conformar un evento
Capítulo 1, se destaca por contar con una concen-
de este tipo, los desbordes con gran cantidad de se-
tración media de los sedimentos ubicada entre las
dimentos y la obstrucción de secciones transversa-
más altas del mundo. La mayor parte de los sedi-
les en puentes y otras estructuras similares pueden
mentos es arrastrada durante los grandes picos de
ser aún más devastadores.
crecientes como consecuencia de intensos proce-
Para estas situaciones los incrementos en los
sos erosivos que ocurren fundamentalmente sobre
niveles observados en las simulaciones llevadas a
depósitos no consolidados.
cabo ante aumentos en las concentraciones y la
El tema se desarrol ará en detal e en el Capítulo
viscosidad del fluido, así como las eventuales tre-
4, a partir de la información básica hidrosedimento-
padas del flujo debido a efectos inerciales, ponen
lógica actualizada al año 2007. No obstante resulta
de manifiesto los riesgos de desborde de las es-
oportuno presentar aquí la Figura 2.15 que mues-
tructuras asociados al tránsito de flujos hipercon-
tra una primera distribución porcentual de aporte
centrados.
de sólidos suspendidos de los afluentes de la Alta
Generación y Transporte de Sedimentos
89
Cuenca del Río Bermejo determinada a partir de los
registros disponibles para cada estación.
Debe señalarse que dichas proporciones y, por
supuesto, los montos de sedimentos en juego de-
penden fuertemente del período de estudio utili-
zado, lo que se verá en el Capítulo 4. Se observa
en la figura citada la incidencia del río Iruya, que es
el principal aportante de sedimentos en suspensión
de la Cuenca del Río Bermejo.
Las altas tasas de transporte de material de los
ríos que conforman el sistema de drenaje de la
Figura 2.16
Alta Cuenca del Río Bermejo motivan el desarrollo
Imagen del año 2000 de la desembocadura del río Pescado en el
Bermejo, aguas debajo de la Junta de San Antonio
de permanentes cambios en la morfología de los
cauces. A modo de ejemplo, en la Figura 2.16 se
presenta una imagen del año 2000 del tramo infe-
rior del río Pescado entre la confluencia con el río
Iruya y su desembocadura en el Bermejo Superior,
aguas abajo de la Junta de San Antonio, que cons-
tituye la unión de los ríos Bermejo y Grande de
Tarija, que también se aprecia en la Figura. Puede
notarse el desarrollo del cono aluvial que se en-
cuentra limitado por zonas productivas y obras de
infraestructura.
San Francisco
Iruya
20%
41%
Pescado 1977
Pescado
Pescado 1990
6%
Pescado 1997
Pescado 2000
Blanco
o Zenta
9%
Bermejo Superior
Grande de Tarija
10%
14%
Figura 2.17
Figura 2.15
Evolución multitemporal de las zonas activas del abanico aluvial
Distribución porcentual de aporte de sólidos suspendidos de los
del río Pescado y de las márgenes del río Bermejo, entre la Junta
afluentes de la cuenca alta del Río Bermejo
de San Antonio y su confluencia con el Pescado
90
PEA BERMEJO
La Figura 2.17 presenta una digitalización de los
implícitas las formulaciones tradicionales son una
sectores activos del abanico aluvial del río Pescado
limitación importante para su aplicación.
en los últimos 30 años. En esta Figura se observa
La dinámica morfológica de este tipo de ríos
también la evolución temporal del río Bermejo, así
está condicionada por una serie de fenómenos aso-
como los cambios experimentados en la posición de
ciados al transporte de la mezcla de sedimentos del
la unión con el río Grande de Tarija.
lecho, entre ellos pueden destacarse:
· La mayor movilidad intrínseca de las partícu-
2.2.2. modelo de transporte sólido para el
las finas, que hace que los sedimentos del lecho
estudio de cauces con sedimentos heterogéneos
sean más gruesos en relación a la composición
del material transportado (Figura 2.18).
2.2.2.1. descripción de los procesos
· El efecto de protección-exposición, que incre-
intervinientes
menta la movilidad de las partículas más gruesas
de la mezcla y disminuye la de las más finas en
Los ríos de montaña se caracterizan por presentar
relación con la del material uniforme. Este efec-
lechos con pendientes fuertes y sedimentos hetero-
to tiende a reducir la diferencia entre la compo-
géneos, con gran variabilidad en las dimensiones de
sición del material del lecho y del transportado.
las partículas que componen el fondo. Este material
· El efecto de acorazamiento dinámico en la su-
sólido puede tener orígenes diversos y por ello carac-
perficie del lecho produce una protección vertical
terísticas particulares, pudiendo deberse su génesis
contra la erosión que puede ser dominante res-
a procesos de erosión superficial, deslizamiento de
pecto de la protección horizontal indicada antes.
laderas, desmoronamientos de márgenes, etc.
· La infiltración de las partículas finas entre las
Los procesos de erosión y depósito que ocurren en
más gruesas hasta que la porosidad del lecho es
el cauce están asociados al transporte de sedimentos
saturada.
por la acción del flujo, el que puede desarrol arse en
· La gran variabilidad en las longitudes de "sal-
forma de arrastre de fondo, en suspensión y como
to" en el transporte de los distintos tamaños
carga de lavado, siendo el transporte de fondo el que
de grano.
está asociado a los cambios morfológicos del lecho.
En general las ecuaciones para calcular el transpor-
material
te de sedimentos no tienen en cuenta la no uniformi-
transportado
dad del material y han sido verificadas en rangos limi-
tados de condiciones hidráulicas y sedimentológicas.
sedimentos
En ríos con pendientes altas, donde los sedi-
coRTe
del lecho
loNgITUdINal
mentos presentes en el lecho en general varían
entre fracciones de milímetros (arenas finas) y al-
Figura 2.18
gunos decímetros, las simplificaciones que l evan
Esquema de transporte de la mezcla de sedimentos.
Generación y Transporte de Sedimentos
91
Cuando la tensión de corte en el fondo comien-
partículas son adicionadas o removidas de la super-
za a exceder el valor crítico de inicio de movimien-
ficie dentro del volumen elemental, su distribución
to, las partículas empiezan a moverse rotando o
granulométrica cambia. Este estrato consta de par-
deslizándose en continuo contacto con el fondo
tículas que se encuentran totalmente mezcladas y
del lecho. Para valores crecientes de la tensión de
en promedio igualmente expuestas a ser movidas
corte, las partículas se trasladan mediante saltos
por el flujo.
más o menos regulares. El material moviéndose
Uno de los puntos esenciales es la estimación
de las maneras antes indicadas conforma el trans-
del espesor de la capa activa. Los criterios para su
porte de fondo.
definición suele variar entre los diversos autores,
Los aspectos mencionados están relacionados
e incluso las diferencias en el comportamiento del
con el intercambio entre las partículas que están
lecho frente a la erosión y la sedimentación hace
temporalmente en movimiento (transportadas por
que algunos investigadores definan el estrato de
el escurrimiento) y las que están temporalmente en
mezcla y su espesor de distintas maneras en am-
reposo (en el lecho).
bos casos.
Debido a la imposibilidad de tener en cuenta
todos estos fenómenos en forma conjunta, en el
B- Movimiento del fondo como continuo
análisis de la evolución morfológica de estos ríos
deben hacerse algunas simplificaciones para su es-
Como es imposible estudiar de manera diferen-
tudio, por lo que se realiza una serie de hipótesis
ciada las trayectorias de las partículas del fondo,
simplificativas:
se considera el movimiento del fondo como con-
tinuo, que sugiere que en cada instante pueden
A- Concepto de capa de mezcla o capa activa
verse partículas que empiezan a moverse, otras
en movimiento y otras que se detienen, cambian-
La dificultad para cuantificar la posición y tama-
do de esta manera la elevación y la distribución
ño de las partículas debajo de la superficie del fondo
granulométrica del lecho.
ha motivado la adopción del concepto de capa de
mezcla o capa activa, que se define como una capa
C- La longitud del volumen elemental del fondo
del fondo que contiene partículas susceptibles al
es mayor que la máxima longitud de salto de las
arrastre debido a un aumento o disminución en el
partículas
esfuerzo cortante local. Se supone que la totalidad
de las partículas de determinado tamaño dentro de
Si se satisface que la longitud del volumen ele-
la capa activa están propensas a moverse indepen-
mental del fondo es mayor que la máxima longitud
dientemente de su localización.
de salto de las partículas el transporte T representa
Si se considera un volumen elemental finito de
el intercambio de partículas entre dos volúmenes
espesor igual al de la capa activa, siempre que las
adyacentes.
92
PEA BERMEJO
D- Mezcla de sedimentos representada por frac-
lizar los procesos que se registran en estos ríos y
ciones granulométricas
que puede funcionar acoplado a un modelo hidro-
dinámico. El mismo ha sido materializado mediante
La mezcla de sedimentos está representada por
un modelo numérico simplificado sobre la base de
un cierto número de fracciones o clases granulo-
las ecuaciones diferenciales que describen los fe-
métricas.
nómenos físicos involucrados.
El número de intervalos de clase necesarios para
Además de las hipótesis simplificativas antes in-
el cálculo implica un compromiso entre calidad de
dicadas relativas al intercambio entre las partículas
la información de base, tiempos de simulación y
transportadas por el escurrimiento y las del lecho
errores, pero debe representar adecuadamente la
(A-E), se agregan nuevos conceptos para abordar el
mezcla. Hay formulaciones que permiten determi-
tratamiento matemático del problema.
nar dicho número a partir de parámetros estadísti-
Se asume que la ecuación de transporte para
cos de las granulometrías.
cada fracción en la que se divide la curva granu-
lométrica del sedimento está completamente go-
E- Aplicación de las ecuaciones de transporte a
bernada por los parámetros medios locales, tales
cada clase granulométrica. Término que tiene en
como el gasto, pendiente de fondo, ancho del ca-
cuenta el efecto de protección-exposición
nal, tamaño del grano representativo de la fracción,
etc. Las ecuaciones de movimiento se resuelven
La utilización de formulaciones adaptadas en
utilizando parámetros medios locales.
las que las ecuaciones de transporte se aplican a
Los parámetros hidráulicos pueden resolverse
cada clase granulométrica, incorporándose tam-
mediante un módulo hidrodinámico basado sobre
bién un término que tiene en cuenta el efecto de
las ecuaciones de continuidad y cantidad de movi-
protección-exposición. Basile (2000) presenta las
miento, considerando válidas las hipótesis de St Ve-
fórmulas adaptadas de Meyer-Peter & Mul er, de
nant, que en su forma diferencial con y(x,t) y Q(x,t)
Engelund & Hansen, de Van Rijn y de Di Silvio.
como variables dependientes pueden escribirse
como:
2.2.2.2. modelo para estimar la evolución
morfológica. modelo "andes"
Se describe a continuación la base teórica del
programa ANDES, que ha sido desarrol ado en el
Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del
Agua de Argentina (INA), para estudiar la evolución
con B = B(y), A = A(y), donde y: altura de la superfi-
morfológica de cauces con sedimentos heterogé-
cie libre; B: ancho superficial; Q: caudal; t: tiempo;
neos, mediante una metodología válida para ana-
x: distancia longitudinal horizontal; A: área de la
Generación y Transporte de Sedimentos
93
sección; g: aceleración de la gravedad.
miento está aceptablemente bien representado
El término K2 tiene en cuenta los aspectos friccio-
por uno cuasi-uniforme pudiéndose entonces
nales del escurrimiento y está representado por:
utilizar la expresión de Chezy-Manning.
donde n: número de Manning, : perímetro mo-
donde I: pendiente media del tramo del río, U:
jado.
velocidad media del escurrimiento, R: radio hi-
El sistema fue resuelto por el método de
dráulico.
diferencias finitas, utilizando el esquema de
Independientemente de la metodología adopta-
Preissmann y utilizando el método de resolución
da para la determinación de los parámetros hidráu-
de doble barrido.
licos, la determinación del número de Manning en
Las ecuaciones presentadas permiten resolver
cada sección se calcula en cada paso de tiempo,
los escurrimientos impermanentes gradualmente
mediante la expresión de Strickler:
variados, si las variables dependientes son fun-
ciones continuas y diferenciables. Pero en ríos de
n = 0,042 · (d ) 1/6
90
alta pendiente no se cumplen las hipótesis a partir
de las cuales se desarrolló el esquema de cálculo
donde d :diámetro que no es superado por el 90
90
hidrodinámico, pudiendo l evar a cometer impor-
% de las partículas del lecho en la sección.
tantes errores. En esos casos es posible calcular los
El programa desarrol ado permite sumar a este
parámetros hidráulicos mediante un modelo sim-
valor de rugosidad obtenido a partir del material
plificado que describa el fenómeno físico, conside-
del lecho, un valor adicional, para tener en cuenta
rando nuevas hipótesis:
las características del cauce.
· la velocidad con que se desarrollan los cam-
Para la continuidad de la fase sólida es posible
bios en las ondas de crecida en ríos de mon-
plantear distintos modelos esquemáticos para es-
taña es mucho mayor que la de los cambios
tudiar los intercambios de partículas entre estratos
que se producen en el lecho, lo que permite
que representan el escurrimiento y el fondo y que
asumir que se tiene un escurrimiento cuasi-
se asocian a los diversos mecanismos de transpor-
permanente;
te. Sin embargo, por simplicidad y porque no se
· la pérdida de energía local en un resalto hi-
han observado grandes mejoras en la capacidad de
dráulico débil y la variación de la energía ciné-
predicción de modelos basados sobre esquemas de
tica son despreciables en comparación con la
varias capas, se adoptó el modelo en dos estratos
pérdida friccional del escurrimiento, por lo que
(Di Silvio et al. 1991). En la Figura 2.19 se presenta
se puede asumir que en promedio el escurri-
el esquema de transporte utilizado.
94
PEA BERMEJO
El programa resuelve en el tiempo y en el es-
pacio el sistema de ecuaciones diferenciales para
Di
Ti
cada fracción granulométrica. Las ecuaciones bási-
cas son:
i) una ecuación de continuidad del sedimento en
i
el estrato superior para cada fracción granulo-
ui
z
métrica que cuantifica el balance entre el trans-
porte y la deposición neta;
i ) una ecuación de conservación de masa que
Figura 2.19
permite evaluar la evolución de la cota de fondo;
Esquema de transporte adoptado para la continuidad de la fase
sólida
i i) una ecuación de balance vertical de sedimen-
to en el estrato de mezcla para cada fracción
Si bien los sedimentos se mueven continua-
granulométrica.
mente de una capa a la otra, su comportamiento
i) Ecuación de continuidad del sedimento en el es-
en cada una de ellas es marcadamente diferente.
trato superior: para la fracción granulométrica i-
La capa superior es la de transporte total y pre-
ésima la ecuación de continuidad del sedimento en
valece el movimiento longitudinal debido a la
el estrato de transporte puede expresarse como:
velocidad del escurrimiento en la dirección de la
corriente, sobre el vertical, dado por las fluctua-
ciones de la turbulencia y por la velocidad de caí-
da de las partículas.
donde Ti: transporte volumétrico de la clase i-ési-
Debajo del anterior se define el estrato activo
ma [vol/tiempo], Di: flujo neto vertical de la clase
o de mezcla, de espesor y composición granulo-
i-ésima, B: ancho del cauce.
métrica i, que es el porcentaje de cada fracción
en que se divide la muestra total. En esta capa las
partículas no están en movimiento horizontal sino
T
T
i J
i (J + 1)
que están sujetas a movimiento vertical, desde y
Di
hacia el estrato de transporte total. Se supone que
la totalidad de las partículas de determinado tama-
ño de clase en el interior del estrato activo están
Z
propensas a moverse independientemente de su
localización.
z
Por debajo de la capa de mezcla se tiene el ma-
terial que compone el lecho propiamente dicho,
Figura 2.20
con composición granulométrica ui.
Esquema de transporte
Generación y Transporte de Sedimentos
95
Considerando un elemento diferencial de longi-
iii) Ecuación de balance vertical de sedimento en
tud x y ancho B, la ecuación anterior podría res-
el estrato de mezcla: se obtiene aplicando la ecua-
cribirse como:
ción de conservación de masa para cada clase
granulométrica al espesor de mezcla. Representa
el intercambio vertical de cada clase granulomé-
trica de sedimento.
Aplicando este concepto a los casos de erosión
La misma expresa el balance entre el transporte
(Figura 2.21) y depósito (Figura 2.22) y consideran-
total Ti para la clase i-ésima y el flujo neto vertical
do que todas las partículas tienen la misma densi-
para la misma clase Di (Figura 2.20).
dad, la ecuación que se obtiene permite estimar la
Aplicando sumatoria para todas las clases, que-
evolución temporal de la composición granulomé-
daría:
trica del estrato activo o de mezcla:
(
· )
*
(Z
)
T
1
(
p) · B
i
i
·
+
·
=
t
i
t
x
i ) Ecuación de conservación de masa para los sedi-
mentos: la misma puede ser escrita como:
donde:
Z
T
i*=i si Di>0 (depósito)
1
(
p) · B ·
=
t
x
i*=ui si Di<0 (erosión)
donde p: porosidad del sedimento, Z: cota del fon-
do, T: transporte volumétrico total.
Aplicando sumatoria a la ecuación "i" y combi-
nando con la "i " se tiene:
T
T
i J
i (J + 1)
Di
( z + )
i
1
(
p) ·
=
Di
t
if
f
ui
donde z: cota del lecho debajo de la capa de mez-
ui
cla, : espesor capa de mezcla.
f
Como se indicara esta última expresión permi-
Figura 2.21
te evaluar la evolución de la cota de fondo.
Esquema de erosión
96
PEA BERMEJO
con el exponente "b" entre 0 y 1, siendo di: el diá-
D
T
T
i
i J
D
i (J + 1)
metro característico para la fracción "i" y dm: diá-
i
metro medio aritmético.
if
El conjunto de ecuaciones de continuidad de se-
i
i
dimentos ha sido resuelto numéricamente usando
f
un método aproximado en diferencias finitas con
ui
f
ui
esquema de predicción y corrección.
En la fase de predicción se ha utilizado el esque-
Figura 2.22
ma de avance en el tiempo y en el espacio. Se es-
Esquema de depósito
tima así, para el paso de tiempo en cuestión, una
nueva cota de fondo y una nueva granulometría
Para el cálculo del transporte de sedimentos por
del lecho. Por ejemplo, la expresión utilizada para
clases o fracciones granulométricas pueden utilizar-
la determinación del flujo neto vertical de la clase
se cualquiera de las ecuaciones adaptadas para su
i-ésima en la etapa de predicción es:
uso con materiales heterogéneos disponibles en la
T
T
bibliografía. En particular, en Argentina, se ha apli-
D
i J
i (J
1 )
=
+
i (t +1)
· B
cado con éxito la formula de Di Silvio (1991) para
cuantificar el transporte de sedimentos en ríos con
Para la corrección se usó el esquema de cuatro
alta pendiente. Esta formulación fue obtenida de
puntos. En este caso los valores finales del lecho
la relación entre el transporte adimensional con la
se obtienen a partir de los datos del paso de tiem-
potencia cúbica de la tensión de corte adimensio-
po anterior y de los valores predichos, dándole un
nal, incorporando la ecuación de Strickler-Manning
determinado peso relativo. En esta etapa, la expre-
y fue verificada con datos de campo y laboratorio.
sión utilizada para el cálculo del flujo neto vertical
de la clase i-ésima es:
m
n
Q I.
T = . .
.
1
( - ) · T
(
T
)+ ·(T
T
)
i
i
p
q
i
B d
.
D
i J
i (J +1 )
i J pred
i (J +1 ) pred
=
i
i (t +1)
· B
donde I: pendiente y m = 1.8, n = 2.1, p = 0.8, q = 1.2 y
donde los valores indicados con el subíndice "pred"
= 0.08 son coeficientes propuestos por el autor.
se obtuvieron a partir de las predicciones.
Para el coeficiente de protección-exposición,
Si bien en el modelo desarrol ado se puede indi-
una posibilidad es utilizar una expresión simplifica-
car el valor de a utilizar en los cálculos, en general
da con la forma:
se considera un valor de 0,6.
b
La celeridad puede definirse como la velocidad
d
i
=
de propagación de un cambio en una variable. Apli-
i
d
m
cando simplificaciones pueden calcularse los valores
Generación y Transporte de Sedimentos
97
de celeridad para las distintas variables que intervie-
terizan permiten establecer los principios genera-
nen en el cálculo de la evolución morfológica:
les que deben regir las acciones correctoras, ya sea
a nivel de cuenca como de cauce.
1
Ti
Para la variable i: ci =
·
Desde el punto de vista hidráulico, un flujo to-
· B
i
rrencial es sinónimo de flujo supercrítico o rápido
1
T
D
Para la variable Z: c =
· i ·
i
i
donde la relación entre fuerzas inerciales y fuerzas
· B
D
i
i
gravitatorias es mayor que la unidad, lo que implica
Puede demostrarse que para que el esquema de
comportamientos bien diferenciados frente a los
cálculo sea estable debe cumplirse:
denominados regímenes lentos, subcríticos o flu-
viales. Por lo general, también son características
1
inherentes al fenómeno aluvional la existencia de
2
importantes caudales sólidos y la presencia de cre-
2
2
1
cidas súbitas y violentas.
2
Normalmente la corrección de un fenómeno
donde es el número de Courant definido como:
aluvional debe incluir acciones tanto en los cauces,
con obras de ingeniería hidráulica, como en la cuen-
t
= c ·
ca de aporte, con acciones mecánicas y biológicas,
x
dentro de lo posible.
El modelo evalúa en el tiempo parámetros tales
Como premisa de diseño de una correcta inter-
como cota de fondo, volúmenes y composición granu-
vención en cuencas o ríos debe decirse que el pro-
lométrica del material transportado y de fondo, cau-
ceso para l egar a la misma requiere conocer el obje-
dales líquidos, niveles, anchos superficiales, alturas
tivo de la intervención, es decir para qué queremos
líquidas, etc., en cada una de las secciones de cálculo.
la obra y cuál es su objeto; la física de los problemas
Una aplicación del modelo presentado se mues-
que debemos resolver y cómo se producen; e inter-
tra en el punto 2.3.3.2, donde se analizan los pro-
pretar correctamente cuáles son los procesos invo-
cesos morfológicos que se desarrol an aguas abajo
lucrados en cada problema. Luego sí se podrá pro-
del dique Los Molinos, sobre el río Grande, en la
ceder a la selección de las medidas a l evar a cabo y
provincia de Jujuy.
avanzar en el proyecto, construcción y previsión de
mantenimiento de las eventuales obras.
En la Tabla 2.3 se presentan las acciones que
2.3. medidas de control de los procesos
pueden ejecutarse, relacionadas con el control de
asociados con los sedimentos
los sedimentos, en función de su localización (cuen-
ca o cauce), presentando las características corres-
Los análisis de los fenómenos aluvionales y de la
pondientes en cada caso relacionadas con el pro-
mecánica de los factores que los producen y carac-
pósito buscado. Dicho cuadro es un resumen para
98
PEA BERMEJO
ser tomado como punto de partida para analizar los
yectadas en toda la Cuenca del Río Bermejo en su
tipos de intervenciones que pueden ejecutarse en
parte argentina relacionadas con la temática de los
cada caso.
sedimentos, informadas por los organismos nacio-
En las cuencas, las medidas están fundamental-
nales y provinciales pertinentes, 11 (19,3%) tienen
mente destinadas al control de la producción de se-
como finalidad la protección longitudinal de már-
dimentos que son incorporados luego a los cursos
genes; 8 (14,0%) tienen como finalidad la protec-
que conforman el sistema de drenaje, mientras que
ción transversal de márgenes; 3 (5,3%) tienen como
en los cauces las acciones están destinadas fun-
finalidad la protección de lecho y 35 (61,4%) son
damentalmente al control de la erosión y defensa
obras de cruce (puentes y badenes), de toma, de
contra inundaciones. Los aspectos relacionados
saneamiento o de control de inundaciones que no
con sedimentación están en general asociados a
están directamente relacionadas con el control de
los procesos observados en obras de toma y a la
la erosión.
sedimentación de embalses.
Puede verse que casi el 40 % de las obras pro-
Las obras de control de la erosión superficial
yectadas en la Cuenca tienen como principal obje-
tienen carácter típicamente extensivo e incluyen
tivo el control de procesos erosivos en los cauces,
aquel as intervenciones de ingeniería hidráulica
mientras que en el resto de los casos, si bien el ob-
y/o naturalista orientadas a la consolidación de
jetivo es distinto al de control de sedimentos, las
las laderas. Las obras de control y defensa contra
obras inciden en diferente grado en los aspectos
inundaciones torrenciales tienen más bien carácter
morfológicos de los cauces donde se localizan o se
intensivo y están destinadas al control de la red hi-
prevé ubicar las estructuras.
drográfica a través de la modificación de la capaci-
Si se comparan estos resultados con los obteni-
dad de transporte sólido de los cursos de agua, la
dos en el estudio del NOA (Beta Studio-Enel Hydro,
estabilización de la morfología física limitando las
2002), aunque sean diferentes las categorizaciones,
divagaciones y los cambios de la cota de fondo.
puede concluirse que las obras de defensa contra
No obstante los lineamientos generales, debe
la erosión constituyen un ítem de gran importancia
tenerse presente la escala del problema a la hora
tanto a nivel de Cuenca del Bermejo como de todo
de pensar en las acciones para controlar ciertos
el noroeste argentino.
procesos. Claramente no es lo mismo un pequeño
Otra conclusión es que prácticamente el total
torrente alpino que un río torrencial como el río
de las obras de defensa contra la erosión se corres-
Iruya en la Cuenca Alta del Río Bermejo. Las solu-
ponden con obras en ríos, ya sea de protección de
ciones no pueden ser las mismas y es mala práctica
márgenes o de lecho. Del total de obras recopilado
la extrapolación directa de metodologías o criterios
sólo puede considerarse como obra de control de
de obra desarrol ados en torrentes o ríos de otras
erosión a nivel de cuenca las realizadas en la sub-
características.
cuenca del río Mena, en Bolivia, aguas arriba de los
De las obras recientemente construidas o pro-
embalses de retención.
Generación y Transporte de Sedimentos
99
Tabla 2.3
Acciones que pueden ejecutarse para el control de los sedimentos
acciones
Localización
Características
Propósito
Coberturas
Control de erosión laminar
Acciones
vegetales
Mejoras de la infiltración
biológicas
Forestación
Control de escorrentías directas
Control de erosión laminar
Prácticas
Terrazas
Control de humendad del suelo
mecánicas
Drenajes
En la CUENCA
Control de movimientos en masa
Control de cárcavas
Palizadas, fajinas, etc.
Pequeñas
Control de erosión remontante
obras
Control de caída de bloques y piedras
transversales
Muros de contención
Pretección de obras de infraestructura
Revestimiento
Mantas de alambre
Control de desmoronamientos
de laderas
Perfil de equilibrio
Diques de consolidación
Consolidación de laderas marginales
Total
Retención de sedimentos
Obras
Diques de
transversales
retención
Retención parcial de sedimentos
Selectivos
Defensa de instalaciones y obras de
infraestructura
Área de
Umbrales de fondo
Control de la erosión del lecho
erosión
Defensa contra erosiones laterales
En el CAUCE
Revestimientos
aumentando resistencia de las
(régimen
márgenes
torrencial)
Obras
Defensa contra erosiones
longitudinales
Espigones
laterales desviando la corriente
Muros de defensa
Defensa de márgenes y rectificación
Soleras
Protección del lecho contra la erosión
Extracción de material
Ejecución y mantenimiento
Acciones
y limpieza
de obras de toma
mecánicas
Área de
Canalizaciones
Encauzamientos
sedimentación
Mantenimiento de su vida útil y de
Embalses
Limpieza
los volúmenes disponibles del vaso
100
PEA BERMEJO
También el análisis realizado en la Alta Cuenca
En el caso de las medidas de manejo no estruc-
del Río Bermejo coincide con las conclusiones ob-
turalesno se apreciaría ninguna que tenga facti-
tenidas para todo el NOA en lo que se refiere a los
bilidad y que permita reducir significativamente
objetivos de las obras de control de erosión ya que,
el volumen de sedimento producido a nivel de la
salvo la excepción planteada, los proyectos y obras
Cuenca toda.
de control de erosión tienen un único propósito de
De este modo sólo quedarían las medidas es-
alcance local directamente vinculado con la protec-
tructurales como factibles técnicamente de con-
ción de vidas, bienes o infraestructura.
trolar la producción de sedimentos en la Cuenca
Esta conclusión, obtenida a partir de la reali-
a nivel global, tanto evitando que la erosión se
dad de la Cuenca en cuanto a proyectos y obras
produzca como almacenando los sedimentos pro-
ejecutadas, se relaciona y complementa con
ducidos. En cambio, desde el punto de vista eco-
una de las principales conclusiones sacada de
nómico y ambiental, a priori, estas medidas no
los estudios realizados sobre la generación y el
parecen factibles.
transporte de los sedimentos en la Alta Cuenca
Sí pueden ser viables medidas de control que
del Bermejo en el marco de la primera etapa del
ataquen y solucionen problemas locales, pero sin
Programa Estratégico de Acción para la Cuenca
significación en el monto total de sedimentos pro-
Binacional del Río Bermejo: "las medidas adecua-
ducidos por la Cuenca.
das de control de erosión serían las que busca-
Para el control de la producción de sedimentos
ran solucionar problemas puntuales, de alcance
en las cuencas aluvionales es posible l evar adelan-
local, relacionados con procesos de producción
te acciones destinadas a la conservación, mejora e
de sedimentos en cualquier punto de la Cuenca,
implantación de las cubiertas forestales arbóreas,
las que podrían resolverse mediante medidas es-
no sólo para la conservación del suelo sino también
tructurales y/o no estructurales factibles desde
por sus efectos sobre la infiltración y el tiempo de
todo punto de vista, cumpliendo su objetivo local
concentración de las aguas. Los trabajos de refores-
específico" (Brea et al, 1999-1).
tación de terrenos rasos de la cuenca con vocación
forestal deben ser considerados como prioritarios
2.3.1. medidas estructurales y no estructurales
y utilizarse de forma preferente, siempre que sea
de control de la producción de sedimentos
posible, frente a otra alternativa de uso.
En esta línea de análisis, el mantenimiento de
La obtención de mapas de producción de sedi-
la vegetación espontánea de los estratos arbus-
mentos permite la toma de decisiones acerca de
tivo, subarbustivo o herbácea o de los relictos de
la identificación de zonas de mayor producción
vegetación arbórea que existan en los terrenos
y la evaluación de los procesos de estabilización
que se reforestan, debe ser un condicionamiento
(forestación, obras de control) o recuperación de
a tener en cuenta en la planificación de los traba-
dichas zonas.
jos de reforestación buscando desde el principio el
Generación y Transporte de Sedimentos
101
equilibrio entre la vegetación que se ha introduci-
Los tipos de obras y acciones para las inter-
do artificialmente en el espacio forestal vacío y la
venciones de superficie pueden clasificarse como
existente en otros espacios, pues una coexistencia
de revestimiento, de estabilización, combinadas y
de ambas beneficia la corrección del fenómeno alu-
complementarias.
vional de la cuenca.
Los revestimientos se utilizan en particular
Conviene resaltar que no son los árboles que se
cuando es necesario alcanzar rápidamente un buen
introducen los que van a conseguir en exclusiva la
nivel de protección del suelo.
corrección del fenómeno torrencial, sino el ecosis-
Las obras de estabilización son esenciales para
tema que representan. La forestación de cuencas
la consolidación de las laderas gracias a la penetra-
aluvionales debe considerarse como una ayuda a la
ción de las raíces en el terreno y la reducción del
naturaleza que invierte su proceso de degradación
flujo hídrico. Estas obras consisten en transplantar,
y anticipa en varios estadíos su evolución hacia un
a lo largo de hileras rectilíneas o en determinados
ecosistema de bosque, óptimo grado que puede al-
puntos seleccionados, arbustos, árboles y ramiza
canzar la vegetación para el control de estos fenó-
con alta capacidad de propagación. Las obras es-
menos. Son las masas heterogéneas e irregulares,
tabilizantes a veces son materializadas por reves-
en las que conviven distintos estratos, las que me-
timientos para alcanzar una mayor resistencia del
jor aprovechan la energía del medio, objetivo por
terreno a la erosión.
tanto principal para el logro de la permanencia de
Las obras combinadas se aplican para sostener
la cubierta forestal.
y consolidar laderas y taludes inestables; éstas
Las obras de control de erosión superficial invo-
utilizan materiales de construcción vivos como
lucran toda la superficie de las laderas interesadas
plantas o partes de ellas y otros inertes como
por fenómenos de erosión y consisten en recons-
piedras, hormigón, madera, acero o material sin-
truir la cobertura vegetal y forestal de las laderas
tético, que resultan en una mayor durabilidad de
con elementos de protección para alcanzar una efi-
las obras, superior a la que pueden asegurar las
caz defensa hidrogeológica.
obras estabilizantes.
Las obras que involucran la superficie de la la-
Las obras complementarias incluyen la refores-
dera son l amadas intervenciones de superficie y
tación y las obras silvo-pastorales para mejorar los
consisten en revestimientos que desarrol an una
bosques y los pastos deteriorados y tienen el obje-
acción de protección contra los fenómenos de ero-
to de enriquecer, consolidar y acelerar el desarrollo
sión superficial del terreno y que evitan fenómenos
de la vegetación transplantada en la fase inicial.
de desprendimiento de pequeñas costras superfi-
Otro tipo de obras son las que interesan la pen-
ciales, mejorando también el balance de humedad
diente más en profundidad, l amadas intervenciones
y calor, lo que favorece el desarrollo de la vida ve-
de consolidación profunda, que encuentran su cam-
getal ya sea en el terreno como en la capa aérea
po de aplicación en zonas afectadas por acciones
cercana al suelo.
mecánicas desestabilizantes de cierta importancia.
102
PEA BERMEJO
2.3.2. control de los sedimentos en los cauces
Se analizan aquí los tipos de intervenciones para
el control de los procesos asociados a los sedimen-
tos y a la morfología de los cursos que más común-
mente se utilizan en los cauces de la Cuenca Alta
del Río Bermejo.
A continuación se presenta una serie de fotogra-
fías de obras en la Cuenca (Figuras 2.23 a 2.36) con el
objeto de mostrar la tipología de obras utilizadas.
Figura 2.23
Como se ha mostrado en las imágenes, las obras
Espigones en el río Pescado, 1987
en la Alta Cuenca del Río Bermejo son variadas tan-
to respecto de los problemas a resolver como de
las tipologías propuestas. Se tienen así obras de
protección de márgenes materializadas mediante
espigones u obras longitudinales, como recubri-
mientos y muros marginales, y obras transversales
destinadas a estabilizar lechos en ríos con altas ta-
sas de transporte de sedimentos, como en el caso
del Colanzulí-Iruya, y a controlar torrentes.
La temática en cuestión es tan amplia, y la va-
riedad de obras y materiales de construcción es
Figura 2.24
tan grande, que intentar atacar específicamente
Río Mena, diques de tierra para retención de sedimentos, Bolivia
el diseño de obras implicaría escribir un manual de
diseño, mientras que el objetivo aquí es presentar
una serie de lineamientos.
2.3.2.1. Protección de márgenes en ríos
Los procedimientos más comunes para proteger
las márgenes de los ríos, son los espigones, recu-
brimientos marginales y los diques marginales. El
propósito principal de las obras mencionadas con-
siste en evitar el contacto directo entre el flujo con
Figura 2.25
alta velocidad y el material que forma la oril a, per-
Río Mena, diques de tierra para retención de sedimentos, Bolivia
Generación y Transporte de Sedimentos
103
mitiendo además guiar o conducir el flujo en una
dirección deseada y conveniente.
Los espigones son estructuras interpuestas a la
corriente, uno de cuyos extremos esta unido a la
margen. Su propósito es alejar de la oril a las líneas
de corriente con alta velocidad y evitar así que el
material de la margen pueda ser transportado y el a
se erosione. Además, los espigones facilitan que los
sedimentos se depositen entre ellos, con lo que se
logra una protección adicional de la oril a. Los espi-
Figura 2.26
gones pueden estar unidos simplemente a la oril a
Control de torrentes cuenca río Huasamayo
en contacto con el a o bien estar empotrados una
cierta longitud dentro de la margen.
Los recubrimientos o muros marginales consis-
ten en colocar, directamente sobre la oril a, un ma-
terial natural o artificial que no pueda ser arrastrado
por la corriente. Para ello normalmente se perfila la
oril a con un talud que permita la colocación fácil y
segura del material de protección. Entre este últi-
mo material y el que forma la margen usualmen-
te se coloca un filtro, ya sea artificial como puede
ser un geotextil, o natural con materiales pétreos
Figura 2.27
formando una o varias capas con elementos cuyo
Río Grande de Jujuy, muro marginal de gaviones, 2007
tamaño decrece de afuera hacia la margen. El ob-
jeto del filtro es evitar que las partículas finas de la
oril a salgan a través de los huecos que pueda tener
la capa exterior o coraza, que es diseñada para re-
sistir las altas velocidades del flujo. La salida o ex-
tracción de las partículas que constituyen la oril a
se debe tanto a los vórtices que se generan por la
presencia de los elementos de la capa protectora
como al flujo que se produce de tierra hacia el río,
por efecto de l uvias intensas sobre la planicie o por
descensos frecuentes y considerables del nivel del
Figura 2.28
agua en el río.
Control del lecho del río Colanzulí, Iruya
104
PEA BERMEJO
Los recubrimientos marginales, al apoyarse di-
rectamente contra el talud de la orilla, tienen la
inclinación de ésta. Sin embargo, también se cons-
truyen verticalmente formando muros sobre todo
en los tramos en que los ríos cruzan ciudades y
poblados. Por ultimo, estas protecciones también
se conforman con elementos colocados cerca de
la margen y a lo largo de ella, con los que se inter-
pone una estructura resistente entre la corriente
y la margen.
Figura 2.29
Espigones en Bolivia, zona de Aguas Blancas, río Bermejo, 2005
Los diques marginales son estructuras, en ocasio-
nes de gran longitud, colocadas dentro del cauce y
que se utilizan cuando se quiere formar una nueva
oril a que permita encauzar al flujo en forma más
adecuada o cuando se desea reducir el ancho del río.
Al igual que los espigones pueden iniciarse y estar
unidos a la margen mientras que toda la obra está
dentro del cauce. La principal diferencia entre el os
y los espigones consiste en que estos últimos inter-
fieren con las líneas de flujo mientras que los diques
se colocan y diseñan para lograr que las líneas de co-
rriente sean paralelas a esas obras. Son construidos
Figura 2.30
Río Blanco, muro encauzamiento, puente ruta 50, 2007
normalmente con materiales como arcil a, arena o
materiales pétreos; su sección transversal es trape-
cial y el talud en contacto con la corriente del río es
formado en forma similar a los recubrimientos mar-
ginales. Los diques marginales también se pueden
formar con paredes verticales cuando se utilizan ta-
blestacas o se construyen muros.
Estas estructuras también se utilizan para en-
cauzar el flujo hacia los puentes, para que el mismo
pase bajo ellos en la forma más uniforme posible y
se reduzcan las erosiones al pie de las pilas o estri-
bos. Cuando se utilizan para este último propósito
Figura 2.31
Río Pescado, espigón combinado de pie de gallo y gaviones, 2006
reciben el nombre de diques de encauzamiento.
Generación y Transporte de Sedimentos
105
Figura 2.32
Figura 2.35
Río Pescado, espigón combinado de pie de gallo y gaviones, en
Río San Andrés, protección del lecho contra la acción de flujos de
crecida, 2006
barro en correspondencia con cruce de gasoducto, 2001
Figura 2.33
Figura 2.36
Río Pescado, muro longitudinal con cubierta de neumáticos, 2006
Río Colanzulí, muro longitudinal de gaviones
Figura 2.34
Río Pescado, espigón de pie de gallo y gaviones, 2006
106
PEA BERMEJO
Como comentarios adicionales puede expresar-
se que en las obras de protección generalmente
se utilizan espigones y recubrimientos marginales;
mientras que en las de encauzamiento y rectifica-
ción se pueden usar combinaciones idóneas de es-
pigones, recubrimientos y diques marginales.
Los diseños de obras de protección pueden va-
riar según el criterio y experiencia del ingeniero pro-
yectista. El mejor diseño dependerá finalmente del
costo de la obra, de los equipos de construcción, ma-
teriales disponibles y del tiempo de ejecución. Los
grados de libertad del proyecto, donde no hay lími-
tes para el ingenio del proyectista, están no tanto en
la ubicación y trazado de las protecciones en planta
sino en el dimensionamiento de las obras y en la se-
lección de los elementos que las constituyen.
Figura 2.37
Ejemplo de obra de sistematización en Italia.
2.3.2.2. obras de control en torrentes
Para estabilizar el cauce y controlar los escu-
rrimientos en cursos de muy alta pendiente es
común la construcción de conjuntos de diques
muy cercanos entre sí. En general, la altura, cota
de coronamiento y la distancia entre obras se de-
terminan mediante simples criterios geométricos,
basados a veces sobre formulaciones empíricas
y en la experiencia de los proyectistas, lo que da
lugar habitualmente a encontrar expresiones de
cálculo sólo aplicables a la región en que fueron
desarrolladas.
El objeto de estas obras es lograr una configu-
ración de lecho estable, con una serie de saltos y
tramos de cauce entre obras, con una pendiente
longitudinal menor a la del curso natural.
En los países en que se han aplicado gran parte
Generación y Transporte de Sedimentos
107
de estas obras de sistematización (Italia, Suiza, Aus-
Ante la construcción de obras en cascada en es-
tria, Japón, etc.), es común la presencia de zonas
tas condiciones, sólo en pocas ocasiones los escurri-
pobladas o con obras de infraestructura en corres-
mientos traerán sedimentos que puedan constituir
pondencia con pequeñas quebradas de fuerte pen-
transporte de fondo, mientras que el resto de los
diente, situación que no suele presentarse en los
eventos no afectarán la morfología del lecho, pero
torrentes localizados en las zonas de cabecera en
sí la de los depósitos, los que tenderán a adquirir
la Alta Cuenca del Río Bermejo ya que la densidad
una pendiente del orden de la crítica del material
poblacional en estos sitios es muy baja. De al í que
sedimentado y menor a la del cauce.
si bien el concepto de las obras no difiera, algunos
Si se presenta un evento crítico con el ingreso al
aspectos tales como materiales de construcción y
sistema de grandes volúmenes de material, aguas
características constructivas deben adaptarse a
arriba de las obras el lecho se adaptará rápidamen-
las disponibilidades técnicas y económicas de cada
te a las nuevas condiciones de transporte y los se-
caso (Figura 2.37).
dimentos serán l evados a la zona de obras, donde
Salvo que existan controles geológicos, la pen-
encontrarán condiciones favorables para su depo-
diente del cauce y su composición granulométrica
sición tendiendo a la pendiente del tramo de aguas
estará dada por la condición de equilibrio de trans-
arriba, es decir la de equilibrio a largo plazo del to-
porte a largo plazo, donde la pendiente del cauce
rrente. Este proceso se irá desarrol ando desde la
y la granulometría del material del lecho quedarán
primera obra hacia aguas abajo, produciéndose un
conformadas por la fracción de los sedimentos que
progresivo avance e incremento de los depósitos si
son aportados y acarreados como transporte de
los volúmenes de material son suficientes.
fondo. En el mediano plazo se presentarán proce-
Los procesos de evolución de los depósitos son
sos de acorazamiento dinámico del lecho e inclusi-
función del material generado en las cuencas de
ve el desarrollo de otros fenómenos tales como la
aporte, por lo que la factibilidad técnica para cons-
formación de sistemas del tipo "step-pool", en los
truir este tipo de obras en cascada para sistemati-
que el cauce tenderá a una condición de máxima
zar torrentes deberá ser función de la generación
resistencia. Estas estructuras suelen romperse para
de sedimentos en las cuencas de aporte y de la ca-
eventos críticos con recurrencias del orden de 10 a
pacidad de transporte del cauce.
50 años, volviendo el cauce a adquirir su conforma-
ción histórica (Lenzi et al., 2000).
2.3.2.3. estabilización del lecho en ríos con altas
Un caso típico que se observa en torrentes es
tasas de transporte de sedimentos
la ocurrencia de aportes sólidos durante eventos
críticos, habitualmente asociados a procesos de re-
Como se indicara en el análisis del control de
moción en masa. El resto del tiempo predominan
torrentes, en ríos de alta pendiente es habitual la
escurrimientos en aguas claras, durante los que se
construcción de conjuntos de diques, separados
desarrol an procesos de acorazamiento del lecho.
entre sí por una distancia relativamente corta,
108
PEA BERMEJO
como obra de estabilización del lecho de los cau-
cuencas de aporte que pueden ser acarreados como
ces, para evitar el descalce de laderas y permitir el
transporte de fondo participan en la conformación
control del flujo y de los sedimentos transportados.
del material del lecho, y la pendiente longitudinal se
Este tipo de solución es muy frecuente en ríos loca-
corresponde con la de equilibrio medio dada por el
lizados en zonas de montaña, donde se ha verifica-
transporte y la coraza desarrol ada ante el pasaje de
do su correcto funcionamiento en el control de los
los eventos que fueron modelando el tramo de río.
procesos morfodinámicos.
En el noroeste de Argentina, y particularmente
La tendencia a simplificar los fenómenos com-
en la Alta Cuenca del Río Bermejo, existen ríos con
plejos de transporte de sedimento y de evolución
estas características; es decir, fuerte pendiente,
morfológica en ríos de montaña y la tentación de
cuencas de aporte activas y de grandes dimensio-
utilizar obras exitosas para el control de procesos
nes, con altas tasas de producción de sedimentos,
morfodinámicos en torrentes extrapolándolas a los
donde las escalas de los fenómenos son diferen-
ríos de montaña en general ha l evado, en el campo
tes a las de los torrentes de las cabeceras de las
de la ingeniería de ríos, a plantear la construcción de
cuencas y en general los problemas consisten en
series de diques de baja altura en cauces con lechos
estabilizar cauces de cursos de alta pendiente con
granulares y altas tasas de transporte de material.
lecho granular de granulometría extendida. Resulta
En estos casos, se ha observado que la planteada
fundamental establecer y reconocer la diferencia
no resulta la mejor solución estructural para la esta-
entre torrentes y ríos torrenciales.
bilización del fondo debido a que la metodología de
En la zona de interés, los torrentes de aporte sue-
diseño tradicional de las mismas, basada sobre un
len localizarse en sectores de difícil acceso, sin po-
criterio puramente geométrico, da como resultado
bladores u obras de infraestructura, por lo que las
la necesidad de implantar un gran número de obras,
obras para la estabilización del cauce y de las laderas
con alto costo, que en poco tiempo dejan de cumplir
en general no son factibles. Por otro lado, debido a
con su objetivo original de reducir las pendientes en
las altas tasas de producción de sedimentos en sus
el tramo sistematizado y el lecho tiende a adquirir la
cuencas por efectos de remoción en masa asociados
pendiente original pero en correspondencia con las
a eventos puntuales críticos, aún con la presencia de
crestas de las estructuras, por lo que dejan de fun-
series de diques, que rápidamente se colmatan, no
cionar como controles de sedimentos y sólo cumplen
pueden retenerse en las zonas altas dichas masas de
la función de estabilizar el fondo del río.
material que finalmente afluyen al cauce receptor.
Esto se debe a que en ríos de montaña con su
Los ríos que reciben los aportes de los torrentes,
lecho bajo una condición media de equilibrio morfo-
si bien pueden presentar fuertes desniveles y fon-
lógico y altas tasas de transporte de sedimentos, los
dos conformados por clastos de gran tamaño, en el
procesos asociados al transporte de material sólido
largo plazo adquieren una pendiente y una configu-
se desarrol an con mayor velocidad. En estos casos,
ración del lecho de relativo equilibrio morfológico,
la gran cantidad de sedimentos producidos en las
con altas tasas de transporte de sedimentos.
Generación y Transporte de Sedimentos
109
Para evaluar cómo se desarrol a la evolución del
rriente se desacelera y se acerca a la zona de cierre,
lecho ante diversas obras de control y estudiar las
pudiendo quedar retenida en el embalse una gran
mejores alternativas en el proyecto de obras de es-
parte del material sólido transportado por el río.
tabilización del cauce en este tipo de ríos es posible
Esto motiva que del reservorio salga agua con
utilizar modelos numéricos de evolución de lechos
poco material sólido en suspensión y con capaci-
en ríos con sedimentos heterogéneos como el pre-
dad para transportar sedimentos. La discontinui-
sentado en el punto 2.2.2, cotejándose los resulta-
dad entre lo que el escurrimiento de aguas claras a
dos con modelos físicos y observaciones directas
la salida de la obra pueda efectivamente l evar en
de campo.
suspensión y lo que pueda acarrear como transpor-
A partir de la experiencia recogida es posible
tes de fondo y suspensión hace que el escurrimien-
afirmar que las obras definidas a partir de un análi-
to tome del lecho aguas abajo de la obra material
sis morfológico del río, son una alternativa eficaz y
para equilibrar ese desbalance, con el consiguiente
de mucho menor costo respecto al criterio geomé-
descenso del nivel del fondo.
trico tradicional en el diseño de obras de estabiliza-
ción del lecho en ríos de montaña.
2.3.3.1. sedimentación de embalses
2.3.3. Procesos asociados a la presencia de embalses
El estudio de la sedimentación de embalses
abarca no sólo la evaluación de los procesos hidro-
Cuando se analizan los fenómenos asociados
dinámicos en el embalse y los relacionados con el
con los sedimentos debidos a la presencia de pre-
transporte de sedimentos, sino que también aque-
sas, debemos considerar los procesos de sedimen-
llos relativos con la producción o generación de se-
tación de los embalses y los procesos de erosión
dimentos en las cuencas de aporte.
aguas abajo de las obras.
Si bien algunos de los aspectos asociados a la
Si bien ambos problemas están íntimamente re-
sedimentación de reservorios pueden tratarse con
lacionados debido a que el desencadenante es el
cierta precisión, la evaluación combinada de los
mismo, es decir la presencia de la presa con su em-
procesos intervinientes hace que el problema glo-
balse, suelen tratarse en forma independiente.
bal sea complejo. En el pronóstico de volúmenes
Al ingresar una corriente con su carga de sedi-
y forma de disposición del material sedimentado
mentos en un tramo donde la superficie libre se ve
en los embalses, la complejidad de los fenómenos
influenciada por el remanso inducido por el embal-
tiene como consecuencia una cierta incertidumbre
se la velocidad tiende a disminuir y con el a la ca-
en los resultados. Por ello, entender y plantear co-
pacidad para transportar los sedimentos de mayor
rrectamente el problema, establecer con claridad
tamaño. De esta manera comienzan a desarrol arse
los objetivos del estudio, evaluar la información
los depósitos en el reservorio. Estos procesos en
disponible detectando en qué parámetros se tiene
general se van potenciando a medida que la co-
mayor déficit y seleccionar correctamente la herra-
110
PEA BERMEJO
mienta de cálculo en función de su complejidad,
cado de los fenómenos para poder estudiar el pro-
alcances y limitaciones, es indispensable para que
blema mediante un análisis numérico sencillo.
en un determinado estudio se tenga conciencia del
Si bien una simplificación da idea de una dis-
grado de incertidumbre de los resultados y de las
minución en la precisión de los resultados finales
condiciones bajo las cuales las conclusiones del tra-
cuando los procesos son complejos y la informa-
bajo pueden ser tenidas en cuenta a la hora de la
ción de base es escasa por no decir muy esca-
toma de decisiones.
sa aplicar modelos o herramientas que tienen en
En cuanto a los objetivos de los estudios relati-
cuenta los diferentes aspectos vinculados a los pro-
vos a sedimentación de embalses, pueden citarse
cesos que se desarrol an durante la sedimentación
la evaluación o la estimación de la evolución tem-
de embalses, tanto desde el punto de vista de los
poral de los depósitos, la pérdida de volúmenes
mecanismos con que se depositan los distintos ti-
para regulación, la colmatación del reservorio con
pos de materiales como de los fenómenos de re-
sedimentos, el análisis de los mecanismos de trans-
suspensión y transporte por corrientes de densidad
porte, la afectación de los órganos de control de
para tratar de predecir situaciones futuras, puede
la obra y la evaluación y definición de eventuales
l evar a resultados erróneos ya que, a medida que
acciones de mitigación.
se trabaja con modelos de mayor complejidad los
Si bien los problemas a tratar pueden ser varia-
datos de partida deben ser más completos y con-
dos, los estudios pueden diferenciarse en forma
fiables, debiéndose contar asimismo con suficiente
general entre aquéllos que se realizan para evaluar
información para contrastar con los resultados de
el comportamiento de embalses de presas existen-
los modelos implementados de forma tal de vali-
tes y los destinados a predecir los procesos que se
darlos o calibrarlos.
espera que se desarrol en en reservorios de presas
Muchas veces, aunque no siempre, y sobre
proyectadas, no construídas.
todo en los últimos años, la construcción de una
Respecto de las presas existentes en la Alta
presa trae consigo la colocación de estaciones de
Cuenca del Río Bermejo puede decirse que son po-
aforo que permiten conocer los aportes líquidos y
cas y, a excepción del Dique San Jacinto localizado
sólidos que llegan al lago artificial, el relevamien-
en Bolivia, las presas son pequeñas y constituyen
to periódico del embalse que permite evaluar su
en general obras de derivación para canales de rie-
evolución y, en algunos casos, la toma de muestras
go, siendo un caso testigo el del Dique Los Molinos
de material del fondo. De esta forma pueden ajus-
sobre el río Grande.
tarse ciertas herramientas que permitan predecir
Para la predicción de la sedimentación de em-
la futura sedimentación y que, a su vez, puede re-
balses existen diversas herramientas, algunas que
troalimentarse de la información que se colecta
tienen en cuenta los aspectos más complejos de
durante la operación de la obra relativa a la evolu-
los procesos de sedimentación y otras más simples,
ción temporal del reservorio.
que tienden a hacer un análisis conceptual simplifi-
Pero al momento de los estudios de factibilidad
Generación y Transporte de Sedimentos
111
de una determinada obra la carencia de informa-
Respecto de los volúmenes totales de material
ción de base puede ser determinante.
que eventualmente podrían sedimentarse en las
Esta situación es típica en países en vías de de-
obras previstas, en primera instancia pueden consi-
sarrollo como Argentina, que presenta un territorio
derarse los análisis l evados a cabo a nivel regional
muy extenso, con la mayor parte de la población
para toda la Cuenca de la tasa de producción de
localizada en su l anura central y cerca de los gran-
sedimentos por erosión superficial.
des ríos (Paraná y de la Plata). En particular los ríos
Como se indicara en el punto 2.1 sobre la Alta
de zonas montañosas y del pedemonte, donde se
Cuenca del Río Bermejo en su totalidad, se aplicó la
localizan las obras que suelen presentar problemas
metodología de Gavrilovic, habiéndose verificado
de sedimentación, se corresponden con zonas de
su adecuada capacidad de predicción a partir de la
baja densidad poblacional y muy escasa e, incluso,
comparación de los resultados obtenidos con da-
a veces nula información respecto a parámetros hi-
tos de aforos sólidos en estaciones de aforo y de la
dráulicos y sedimentológicos.
sedimentación del embalse de San Jacinto en Boli-
En la Alta Cuenca del Río Bermejo y en la zona
via, ubicado en el río Tolomosa perteneciente a la
limítrofe entre Argentina y Bolivia se planteó la po-
cuenca de aporte del río Tarija, con una cuenca de
sibilidad de construcción de tres obras: las presas
aporte de 438 km², y volúmenes sedimentados me-
de Las Pavas y Arrazayal sobre el río Bermejo y la de
didos y calculados del orden de los 0,35 Hm³/año
Cambarí sobre el río Tarija que es un afluente del
(Brea et al, 1999-1).
río Grande de Tarija esta última localizada íntegra-
Sin embargo, en el estudio de la sedimentación
mente en territorio boliviano.
de embalses con el objeto de evaluar si el mismo
Como estudios básicos e indispensables surgió
será colmatado antes del final de su vida útil, no
la necesidad de realizar por un lado los correspon-
sólo interesan los volúmenes totales de material
dientes análisis de factibilidad respecto de la se-
sedimentado, sino que también la forma en que los
dimentación de los embalses y su vida útil, y por
procesos se van desarrol ando.
otro definir un orden de mérito de las obras me-
Para ello es necesario implementar un modelo
diante un análisis comparativo sobre una misma
que permita estudiar la evolución de los depósitos,
base de referencia.
debiéndose verificar que represente de la mejor
Pero la realidad indicó que la cantidad y calidad
manera los procesos físicos, de forma tal que nos
de la información básica para encarar los estudios
permita estimar situaciones futuras con una ade-
era muy distinta para los ríos Bermejo y Tarija, sien-
cuada precisión, que será función de los objetivos
do en el último caso prácticamente inexistente, no
del estudio.
disponiéndose siquiera de una serie de caudales lí-
En los sitios de posible implantación de las obras
quidos. De esta forma, la posibilidad de poner los
de Las Pavas y Arrazayal sobre el río Bermejo, si
estudios de la sedimentación del embalse de Cam-
bien se contaba con cierta información de base, no
barí al mismo nivel que los otros no fue posible.
se disponía de datos suficientes como para aplicar
112
PEA BERMEJO
herramientas complejas y ni siquiera para validar
señado para simular cambios en perfiles fluviales
las metodologías de cálculo más simples, por lo que
sobre períodos de tiempo prolongados, siendo el
era imposible hacer ningún tipo de ajuste ni verifi-
registro de flujo entrante una secuencia de flujos
cación de los modelos.
estacionarios de amplitud y duración variables.
Ante esta situación, se buscó en la bibliogra-
El vaso del lago Mead se encuentra confinado
fía algún embalse con características semejantes
por laderas de pendientes moderadas, identificán-
a los previstos y con suficientes datos para hacer
dose una dirección principal de escurrimiento, por
un ajuste y selección de formulaciones adecuadas,
lo que es posible aplicar un modelo unidimensional
para luego aplicarlo a los casos en cuestión.
para su estudio.
En tal sentido pudo recopilarse una base de da-
Dicho lago está formado por dos brazos princi-
tos completa correspondiente a la sedimentación
pales, uno que corresponde al val e del río Colora-
en el lago Mead (Lara y Sanders, 1970), producto
do y el otro al del río Virgin. Se modeló el tramo de
de la construcción de la presa Hoover en el sudoes-
reservorio comprendido entre la boca del embalse
te de los EE.UU, sobre el río Colorado.
y el encuentro de los dos brazos principales.
El río Colorado tiene características similares a
El tramo modelado fue de 148 km de longitud,
las del río Bermejo en lo que hace a su módulo, can-
con un desnivel para la cota de fondo al año 1935
tidad y características del sedimento transportado,
de 151.5 m. La pendiente media del tramo es de
lo que hace aun más valioso el análisis.
1.02 m/km, mientras que en la boca del embalse
Esta información de base pudo utilizarse tanto
alcanza a 1.89 m/km. Para la evolución temporal se
como condición de borde de las simulaciones como
simuló el período comprendido entre el cierre de la
para caracterizar la evolución temporal del lecho, ya
presa, en 1935, y la inspección de 1963/4, es decir,
sea respecto de la cota como de las características
unos 30 años.
granulométricas del material que lo conforma, pudién-
Tras analizar las distintas alternativas se adopta-
dose realizar el análisis de aptitud de la herramienta
ron los diferentes parámetros a definir en la imple-
de cálculo, ya que se dispuso de datos prácticamente
mentación del modelo tanto respecto a aspectos
continuos durante un período de unos 30 años.
hidráulicos y sedimentológicos, como de las ecua-
Con el objeto de evaluar el grado de ajuste que
ciones para la evaluación del transporte de mate-
puede obtenerse en estudios de sedimentación
rial sólido disponibles en el HEC6, de forma tal de
de embalses mediante la aplicación de programas
tener el mejor ajuste entre los valores calculados y
de cálculo tradicionales, se implementó el mode-
las mediciones disponibles.
lo HEC-6, que es uno de los programas de dominio
En las Figuras 2.38 y 2.39 se graficaron las com-
público más conocido y utilizado para el estudio de
paraciones entre los perfiles longitudinales del em-
este tipo de problemas. El modelo, desarrol ado
balse relevados a partir de la información de base y
con el objeto de estudiar erosión y sedimentación
calculados con el modelo implementado a 15 y a 30
en ríos y reservorios es unidimensional y está di-
años del cierre de la presa.
Generación y Transporte de Sedimentos
113
Los resultados tanto a 15 como a 30 años son
380
consistentes con los registros de los relevamientos
360
Comparación
para t=15 años
de los años 1948/49 y 1963/64, respectivamente.
340
Las diferencias observadas se corresponden con
) 320
m
una estimación en defecto de los depósitos de en
300
C
o
t
a (
280
el tramo de aguas abajo, es decir en el sector más
260
Lecho inicial 1935
cercano a la sección de cierre.
Relevamiento 1948/49
240
Modelo
Para evaluar la capacidad de predicción del mo-
220
delo se realizó un análisis para representar en tér-
0 20 40 60 80 100 120 140
minos de volúmenes los resultados de la evolución
Distancia de salida (Km)
del perfil longitudinal del embalse. Para ello se con-
Figura 2.38
sideraron dos situaciones extremas respecto de la
Perfil longitudinal del embalse con la evolución a 15 años
forma en que se desarrol an los depósitos en cada
sección transversal, siendo esperable que la reali-
dad se corresponda con una condición intermedia.
De la comparación de los volúmenes de mate-
380
rial sedimentado de acuerdo con los resultados del
360
Comparación
para t=30 años
modelo y a los perfiles longitudinales disponibles
340
de los relevamientos se determinó el valor medio
) 320
m
de las diferencias considerando las dos situaciones
300
de análisis. De estos resultados se desprende que
C
o
t
a (
280
Lecho inicial 1935
para el caso del lago Mead el modelo implementa-
260
Relevamiento 1936/64
Modelo
240
do ha subestimado los volúmenes del los depósitos
220
en término medio entre un 8% y un 37,5% respecto
0 20 40 60 80 100 120 140
de los registrados.
Distancia de salida (Km)
En relación con las características de los materia-
Figura 2.39
les sedimentados, en la Figura 2.40 se indica la divi-
Perfil longitudinal del embalse con la evolución a 30 años
sión de los depósitos obtenidos para los 30 años de
simulación con el modelo en zonas compuestas por
material fino y grueso, tomando como límite un d50
de 16mm. En el a también se ha volcado la interfase
determinada por Gould a partir de los relevamientos
de 1948/49 (Howard 1953). Puede apreciarse una
gran concordancia, sobre todo teniendo en cuenta
el carácter difuso de este tipo de límites.
114
PEA BERMEJO
Para el mismo embalse también se aplicó el mo-
delo SEDIMRES (Tarela et al., 2000) que supone que
380
Modelo Hec6
el flujo bajo estudio está caracterizado por una di-
360
340
rección principal de movimiento y que las variacio-
320
nes laterales son poco significativas, siendo posible
) 300
m
realizar una integración sobre esa dirección lateral,
280
lo que conduce a una descripción bidimensional se-
C
o
t
a (
260
gún el plano vertical, y que fue desarrol ado en el
Finos
240
Gruesos
Interface s/Gould
Laboratorio de Hidráulica del Instituto Nacional del
220
Agua de Argentina.
0 20 40 60 80 100 120 140
De la comparación de la aplicación de ambos
Progresiva (Km)
modelos, el bidimensional resultó más preciso en
la predicción de los perfiles topográficos; la compo-
Figura 2.40
sición y estratificación de los depósitos indicó una
División de los depósitos obtenidos para los 30 años de simulación
con el modelo, en zonas compuestas por material fino y grueso, e
buena capacidad de predicción en ambos casos.
interfase determinada por Gould
Los dos modelos subestiman la posición del depósi-
to más al á del pie del delta, efecto que se atribuyó
a que ninguno de ellos contempla el transporte de
sedimento a través de corrientes de turbidez, las
cuales serían las responsables de tal formación; el
tiempo de cálculo con el SedimRes supera en 20 ve-
ces el del HEC-6; el modelo bidimensional necesita
más trabajo previo en cuanto a la obtención de un
juego de parámetros numéricos que produzca re-
sultados estables y una base de datos más comple-
ta para alimentarlo.
Por la experiencia obtenida de la aplicación pre-
sentada, se concluye que la implementación del
modelo HEC6 para estimar la evolución de embal-
ses que presentan una dirección de escurrimiento
bien definida da resultados aceptables, pudiéndose
asumir que los ajustes de los parámetros hidráuli-
cos y sedimentológicos adoptados son válidos para
el análisis de embalses localizados en ríos de carac-
Figura 2.41
terísticas similares.
Ubicación del Dique Derivador Los Molinos
Generación y Transporte de Sedimentos
115
El río Colorado, donde se encuentra construida
los sedimentos en suspensión (Brea et al, 1999-1).
la obra, presenta una cuenca con un aporte medio
En el tramo del río Grande sobre el que se reali-
anual de sedimentos de aproximadamente 100
zaron los análisis, localizado aguas arriba del dique
millones de toneladas y un caudal medio de 436
Los Molinos, y a partir de la planimetría correspon-
m3/s, que resulta ser del orden de los registrados
diente a la situación previa a la construcción de di-
en el río Bermejo en su Alta Cuenca, por lo que se
cha obra, se evaluó la forma en que se desarrol a-
considera factible la aplicación del HEC6 con los
ron los procesos de sedimentación del embalse.
ajustes adoptados para el río Colorado para es-
Con los datos geométricos de secciones trans-
tudiar las obras previstas en el río Bermejo, con
versales antes de construirse la obra se procedió a
eventuales retoques de las variables de calibra-
implementar y correr el modelo durante un lapso
ción a partir de información específica en la zona
de tiempo en correspondencia con el período de
y de la experiencia local.
registros de caudales medios mensuales disponi-
Como en toda aplicación práctica, la calidad de
bles. De esta manera se obtuvo como resultado el
los resultados está directamente asociada a la dis-
cambio morfológico durante los años posteriores a
ponibilidad de buena información de base. La au-
la construcción de la presa.
sencia de esta información hace que para aplicar
En la Figura 2.42 se presenta el perfil longitu-
éste o cualquier otro tipo de herramienta deban
dinal del río Grande, presentándose su evolución
hacerse hipótesis respecto del comportamiento hi-
para el período simulado junto con la posición ac-
dráulico y morfológico.
tual del talweg del río.
Antes de utilizar el modelo de sedimentación
Se puede apreciar que rápidamente se desarro-
de embalses, ajustado mediante la aplicación an-
lló una gran acumulación de sedimentos en el río
terior, se evaluó su capacidad de predicción en un
Grande aguas arriba del dique, observándose que
caso de la Alta Cuenca del Río Bermejo con datos
la acumulación de sedimentos gradualmente va de-
disponibles. Para ello se aplicó la herramienta en
creciendo hasta l egar a una configuración del fon-
el embalse del dique derivador Los Molinos locali-
do en el que el mismo se encuentra prácticamente
zado sobre el río Grande, aguas arriba de la ciudad
en equilibrio en el tramo estudiado.
de San Salvador de Jujuy, en la provincia de Jujuy,
El comportamiento observado permite afirmar
Argentina (Figura 2.41).
que la capacidad de predicción de la herramien-
En la estación San Juancito, sobre el río Grande,
ta es buena, ya que por un lado representa ade-
se contó con registros de material sólido en sus-
cuadamente la forma en que se desarrol aron los
pensión para el período septiembre 1962 agosto
procesos de colmatación del embalse y, por otro,
1981 y con registros de caudales medios mensuales
ha podido predecir adecuadamente la posición del
para el período septiembre 1967 agosto 1981. En
lecho del río.
dicho emplazamiento se dispuso, también, de unos
Definida entonces la herramienta de cálculo,
pocos datos de la composición granulométrica de
se aplicó la metodología para estimar la sedimen-
116
PEA BERMEJO
tación de embalses a las presas proyectadas en la
Alta Cuenca del Río Bermejo (Figura 2.43).
1395
Para el embalse Las Pavas se trabajó con la se-
1390
rie de caudales líquidos medios mensuales en la
1385
e
t
r
o
s
estación Balapuca, cuyo registro es de 54 años, y
1380
se realizaron simulaciones hasta completar un total
1375
E
l
e
v
a
c
i
ó
n M
de 162 años, repitiendo 3 veces la serie.
1370
Para Arrazayal, localizada aguas abajo de Las Pa-
1365 0
500
1000
1500
2000
vas, se trabajó con los caudales laminados por Las
Distancia Metros
Pavas y sin laminar, para tener en cuenta los proce-
Thalw eg
2 años
4 años
6 años
8 años
inicial
sos de sedimentación ante la construcción de una
10 años
12 años
13,3 años
Nivel líq.
Thalw eg
13,3 años
actual
única o de ambas obras.
Tanto los caudales como gran parte de la infor-
Figura 2.42
mación de base para Cambarí fueron obtenidos de
Perfil longitudinal del río Grande
determinaciones indirectas debido a la inexistencia
de una estación de aforos sobre el río Tarija.
Sobre el río Bermejo Superior se contó con infor-
mación relativa a los sedimentos en las estaciones
activas e inactivas situadas en este tramo del río
(Balapuca, Aguas Blancas, Alarache y Arrasayal).
Se corrió entonces el modelo HEC6, presen-
tándose a modo de ejemplo en la Figura 2.44 la
evolución de la sedimentación prevista en el em-
balse de Las Pavas. En dicho gráfico también se in-
dican los niveles de operación máximos y mínimos
(MNO y mno).
De los resultados obtenidos puede decirse que
para el período estudiado y para las condiciones hi-
drosedimentológicas utilizadas, el embalse de Las
Pavas conserva el 59 % del volumen muerto inicial,
y el 65 % del volumen inicial a la cota del máximo
nivel de operación, con un volumen total de mate-
rial sedimentado del orden de los 660 hm³.
La cantidad de material producido por erosión
Figura 2.43
Localización de presas proyectadas en la Alta cuenca del río
superficial y que l ega a la sección de la estación
Bermejo
Generación y Transporte de Sedimentos
117
Balapuca, cercana al embalse de Las Pavas es de 2,3
730
hm³/año. Si en forma aproximada se supone que
710
ese material es el que conformaría los sedimentos
690
)
del embalse, y teniendo en cuenta la porosidad de
M
G 670
los depósitos y la cantidad de años de operación,
m I 650
el volumen total ascendería a 793 hm³, que es del
C
o
t
a (
630
mismo orden del volumen predicho mediante la
610
aplicación del HEC6.
590
Para la misma cantidad de años de simulación,
0
5000
10000
15000
20000
Progresiva (m)
el embalse de Arrazayal conserva el 72 % del volu-
men muerto inicial y el 72 % del volumen inicial a
Inicial 24a
49a 73a
98a 123a 148a 162a mno MNO
la cota del máximo nivel de operación, en el caso
Figura 2.44
de que no se construyera aguas arriba la presa de
Evolución de la sedimentación prevista en el embalse de Las Pavas
Las Pavas.
En el caso de Cambarí, donde la información
de base era realmente escasa, los resultados de la
aplicación de la herramienta de cálculo indicaron
que, al cabo de los 162 años analizados, se conser-
va el 47 % del volumen muerto disponible y el 62
% del volumen correspondiente al nivel máximo
de operación.
Teniendo en cuenta que la aplicación del mode-
lo HEC6 al caso del lago Mead subestimó las cotas
en la zona de aguas abajo del embalse, en un por-
centaje entre el 8 y el 37,5 % de acuerdo con las
hipótesis utilizadas respecto de la forma en que se
desarrollan los depósitos en correspondencia con
las secciones transversales, y si se adoptara el mis-
mo criterio para las obras del río Bermejo, debería
realizarse un ajuste de los volúmenes sedimen-
tados en los embalses estudiados, obteniéndose
nuevos porcentajes de volúmenes muertos dis-
ponibles y volúmenes de los reservorios a la cota
máxima de operación tras 162 años. Estos valores
se presentan en las Tablas 2.3 y 2.4.
118
PEA BERMEJO
Tabla 2.3
Volúmenes muertos disponibles corregidos
% volumen muerto disponible
corrección
déficit
Las Pavas Arrazayal sola Cambarí
cálculo Hec6
59 %
72 %
47 %
8.00 %
55 %
70 %
42 %
22.75 %
47 %
64 %
31 %
37.50 %
34 %
55 %
15 %
Tabla 2.4
Volúmenes a la cota máxima de operación corregidos
Figura 2.45
Localización de la presa Itiyuro y de la presa de Cambarí proyectada
% volumen a cota máx. de operación
corrección
déficit
Las Pavas Arrazayal sola Cambarí
cálculo Hec6
65 %
72 %
62 %
8.00 %
62 %
70 %
59 %
22.75 %
55 %
64 %
51 %
37.50 %
44 %
55 %
39 %
En varias oportunidades se ha expresado la fal-
ta de información para estudiar la sedimentación
en el reservorio de Cambarí y la consecuente in-
certidumbre en los resultados obtenidos de sedi-
Figura 2.46
mentación en dicho embalse. Pero muy cerca de
Vista del embalse de Itiyuro en el año 1986
su sitio de implantación se encuentra la presa de
Itiyuro, que si bien no pertenece estrictamente a
la Alta Cuenca del Río Bermejo, el área de aporte
a su embalse tiene características muy semejan-
tes a las del hipotético futuro embalse de Cambarí
(Figura 2.45).
El embalse de Itiyuro, puesto en funcionamien-
to en el año 1971, ha presentado altísimas tasas de
sedimentación y se ha colmatado totalmente mu-
Generación y Transporte de Sedimentos
119
cho antes de cumplir con la vida útil prevista en su
proyecto. En las Figuras 2.46 y 2.47 se observa para
diversos años el estado de sedimentación del cita-
do reservorio.
Lo observado en Itiyuro, asociado con la incer-
tidumbre de los resultados obtenidos para Cam-
barí, a pesar de que es allí donde se observan los
menores volúmenes disponibles al final del inter-
valo de evaluación, pone de manifiesto la posibili-
dad que este embalse se colmate mucho más rápi-
damente que lo indicado por la simulación, sobre
todo teniendo en cuenta que el área de aporte a
Figura 2.47
Vista del embalse de Itiyuro en el año 2006
Cambarí, al igual que la de Itiyuro, se corresponde
con zonas de alta producción de sedimento por
erosión superficial, pero sobre todo con inestabi-
lidad de laderas y procesos de remoción en masa
(Figura 2.48).
2.3.3.2. erosión aguas abajo de presas
En relación a este tema se estudió la evolución
morfológica del río Grande, aguas abajo del dique
Los Molinos, que se localiza unos pocos kilómetros
aguas arriba de la ciudad de San Salvador de Jujuy
en Argentina (Figura 2.41).
Figura 2.48
Vista del embalse Itiyuro en la década del ´80 en la que pueden
Como se indicara en el punto 2.3.3.1., el embal-
apreciarse deslizamientos en las zonas de aporte
se definido por este dique se encuentra totalmente
colmatado desde hace años (Figura 2.49) y el corte
en el transporte de sedimentos inducido por la obra
motivó un fuerte proceso de erosión generalizada
aguas debajo de la obra, tal como puede apreciarse
en la Figura 2.50.
La configuración morfológica del tramo de río
Grande estudiado está, en términos generales, di-
rectamente ligada al régimen del río y a la presen-
120
PEA BERMEJO
cia del dique Los Molinos, ya que la zona se localiza
inmediatamente aguas abajo de dicha obra.
Con el objeto de evaluar en el mediano plazo
el comportamiento morfológico del tramo del río,
se implementó el modelo morfológico ANDES, de-
sarrol ado en el Laboratorio de Hidráulica del INA
(Punto 2.2.2.), que permite estudiar la evolución
morfológica de ríos con sedimentos heterogéneos
mediante la aplicación de las ecuaciones de trans-
porte a cada clase granulométrica, teniendo en
cuenta el efecto de protección-exposición.
Los datos hidráulicos, morfológicos y sedimen-
Figura 2.49
tológicos necesarios para la implementación del
Vista hacia aguas arriba desde el dique Los Molinos
modelo son las secciones transversales del curso
de agua definidas de forma tal de fijar el perfil lon-
gitudinal, la composición granulométrica del fondo
y las condiciones de contorno con su variabilidad
temporal. El tramo de río Grande estudiado fue de
aproximadamente 6.000 metros.
La metodología elegida para el cálculo del trans-
porte sólido fue la de Di Silvio, adoptándose un ex-
ponente de 0,6 definido a partir de los resultados
de estudios específicos de sensibilidad (Spal etti,
Brea, Busquets, 2002) en la fórmula que describe
los efectos de protección y exposición.
Para el análisis del comportamiento morfológico
Figura 2.50
del tramo del río Grande en estudio se definieron
Vistas de la zona de aguas abajo del dique Los Molinos
los escenarios a analizar con el modelo morfológi-
co, los que se materializan mediante las condicio-
nes de borde y la situación inicial del sistema. En el
extremo de aguas arriba se ingresaron los caudales
líquidos y, asociados a ellos y a la configuración ini-
cial del sistema modelado, los aportes sólidos.
La primera situación estudiada se correspon-
dió con un análisis de la situación actual del sis-
Generación y Transporte de Sedimentos
121
tema, realizándose una simulación de 6 años de
tos en suspensión de 4.434.400 tn/año, sólo algo
duración a partir de la condición geométrica y
más de 500.000 tn/año correspondería a arenas.
sedimentológica actual, con los caudales líquidos
Integrando en el período simulado los valores
medios mensuales promedio calculados a partir
de material que ingresan al modelo matemático
de los registros históricos disponibles en la Esta-
implementado para la condición de aporte sólido
ción San Juancito (Figura 2.41), los que se repitie-
antes descripta, para las fracciones granulométri-
ron para cada año.
cas presentes en el lecho y que se corresponden
Para esta condición, los aportes sólidos en la pri-
con los tamaños de arenas y mayores, se tiene que
mera sección del modelo se calcularon para cada
en promedio pasan por la sección inicial en el or-
fracción granulométrica mediante la aplicación de
den de 1.400.000 tn por año.
las fórmulas de Di Silvio, a partir de valores caracte-
La construcción del dique Los Molinos le impuso
rísticos de los parámetros geométricos del río y del
al río una discontinuidad en relación al transporte
material del lecho en el tramo de aguas arriba de la
sólido que motivó un proceso de erosión general
zona de estudio.
en el tramo de aguas abajo de la obra, con reduc-
Los resultados de las corridas mostraron por un
ción del nivel del lecho del orden de los 5 metros.
lado cambios poco significativos en las distribucio-
De esta manera, durante la operación del dique, la
nes granulométricas del lecho durante la simulación
pendiente media del río en el tramo de estudio ex-
y, por otro, variaciones pequeñas en los niveles del
perimentó un descenso. Actualmente la pendiente
fondo a lo largo del perfil longitudinal del río.
del cauce de acuerdo con los relevamientos es rela-
El acarreo de material sólido en los ríos puede
tivamente uniforme con un valor medio de 1,29 %,
dividirse en transporte en suspensión y de fondo,
pudiéndose asumir a partir de información anterior
siendo este último el principal responsable de los
a la construcción de la obra una pendiente media
cambios morfológicos. Los únicos registros de cau-
del fondo de 1,36 %.
dales sólidos disponibles en el río Grande, en cer-
De acuerdo con los datos anteriores, se realizó
canías de la zona de estudio, son los de la estación
una corrida en la que el aporte sólido aguas arri-
de aforo de San Juancito, localizada aguas abajo
ba se incrementó considerando para determinar
del dique Los Molinos. Los datos disponibles se co-
el transporte de cada fracción granulométrica, la
rresponden con sólidos suspendidos, registrándose
pendiente original en lugar de la actual del tramo.
los mayores valores entre noviembre y abril con su
Se consideró esta situación dado que una vez que
pico en enero-marzo (AyEE, 1991)
un embalse se colmata, el sistema tiende a una
Este material transportado en suspensión se ca-
situación de equilibrio tratando de recuperar la
racteriza por presentar sólo un 12 % de arenas y el
pendiente del cauce previa a la construcción de la
resto está compuesto de materiales más finos (Re-
obra. De esta manera, la cantidad de material que
gistro de enero 1974, Brea et al, 1999-1). Asumien-
ingresa al tramo modelado es superior respecto de
do un transporte promedio total anual de sedimen-
la otra situación analizada.
122
PEA BERMEJO
Para realizar este análisis se l evó a cabo una
1.5
simulación de 1 año de duración considerando la
condición geométrica y del material de fondo de la
1
situación actual.
0.5
)
m
En la Figura 2.51 se presenta una comparación
0
de resultados para las dos situaciones estudiadas
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
mediante el modelo matemático implementado.
V
a
r
i
a
c
i
ó
n (
-0.5
En el a se han graficado las variaciones del nivel del
-1
lecho a lo largo del perfil longitudinal tras un año
-1.5
de simulación.
Progresivas (m)
En la figura anterior puede observarse que, ante
un incremento en los aportes sólidos en el extre-
Cambio en el transporte Transporte situación actual
mo de aguas arriba del tramo modelado, se produ-
Figura 2.51
ce una progresiva recuperación de los niveles del
Comparación en la variación del talweg para diferentes condicio-
nes de transporte en la sección inicial, tras un año de simulación
lecho aguas abajo de la obra. Este incremento del
transporte, que se correspondería con el del río en
su condición de equilibrio a largo plazo actuando
durante un lapso de un año, tiene como conse-
cuencia un incremento o recuperación del nivel del
lecho inmediatamente aguas abajo del dique del
orden de 1 metro, incidiendo este efecto en aproxi-
madamente los primeros 1.000 metros del tramo
de estudio.
3. Cuenca Baja del Río Bermejo
3.1. análisis y caracterización de los
base de datos específicos que fue conformada
mecanismos de transporte sólido
a partir de estudios antecedentes y mediciones
propias realizadas en el marco de las etapas del
El objetivo de este capítulo es comprender el
Programa Estratégico de Acción para la Cuen-
régimen hídrico y la dinámica fluviomorfológica
ca Binacional del Río Bermejo (PEA). Hubo pues
del río Bermejo en su Baja Cuenca, estimando la
una exhaustiva recopilación de la información
magnitud del transporte de sedimentos en relación
disponible en la Cuenca sobre caudales líquidos
con los procesos de erosión y depósito observados,
y sólidos, secciones transversales del río, granu-
como así también las frecuencias y magnitudes
lometrías del material del lecho y del sedimento
asociadas a desbordes e inundaciones provocadas
suspendido, así como mediciones de las mis-
por las crecidas.
mas variables. Algunos aspectos sobre el tema
se presentan en este punto, volviéndose sobre
3.1.1. caracterización morfológica y
ellos al tratar cada una de las aplicaciones espe-
sedimentológica del río Bermejo
cíficas realizadas.
La Tabla 3.1 resume la recopilación de datos
3.1.1.1. Información antecedente
hidrosedimentológicos en la Cuenca, obtenidos
de diversas fuentes (EVARSA, Agua y Energía
El análisis morfológico y sedimentológico
Eléctrica, OEA, COREBE, INCyTH) que son poste-
del río Bermejo en su Baja Cuenca requiere una
riormente analizados.
124
PEA BERMEJO
Tabla 3.1
Información hidrosedimentológica disponible de la Baja Cuenca del Río Bermejo
lugar
datos
Período de registro
El Colorado
Caudales medios diarios
22/11/1968 al 30/09/2005 EVARSA
El Colorado
Niveles líquidos, caudales aforados y áreas
22/11/1968 al 04/12/2005 EVARSA
El Colorado
Aforos sólidos en suspensión
1969/1971 (OEA) - 1973/1979 (AyEE)
El Colorado
3/11/1993 al 11/5/2005 EVARSA
El Colorado
Alturas medias diarias
12/1992 a 1/2005 COREBE
El Colorado
Granulometría sedimento en suspensión
Agosto 1969 a Mayo 1971 (AyEE)
Puerto Laval e
Aforos líquidos y sólidos en suspensión
1995 (INCyTH )
Puerto Laval e
Alturas medias diarias
12/1992 a 1/2005 COREBE
Río Bermejito (Nueva Pompeya, Palo Marcado,
Sólidos suspendidos
Junio 1989
Santa Ana, Vil a Río Bermejito).
El yacaré
1969 - 1972 Dirección de
Aforos líquidos y sólidos en suspensión
Hidráulica de Formosa
Santa Rita
Alturas medias diarias
10/1996 a 1/2000 COREBE
La Victoria
Alturas medias diarias
11/1996 a 1/2000 COREBE
General Mansil a
Alturas medias diarias
12/1992 a 1/2000 COREBE
Como se expresara en el Capítulo 1, la única es-
ría de Recursos Hídricos de la Nación. En dicha es-
tación de aforos líquidos y sólidos que se encuentra
tación, y en todas las activas del país desde el año
operativa en la actualidad en el río Bermejo Inferior
1993, se comenzó a discriminar en los aforos sólidos
es la de El Colorado, que forma parte del Sistema
del sedimento en suspensión, la fracción fina (arci-
Nacional de Información Hídrica de la Subsecreta-
l as y limos) de la fracción gruesa (arenas), siendo
Generación y Transporte de Sedimentos
125
por esta razón que se puso énfasis en el conocimien-
to de estos datos, tanto en la recopilación como en la
toma y análisis de nuevas muestras. Es así que se contó
con granulometrías de muestras de lecho y márgenes
del río en diferentes sitios, para diferentes estados del
mismo. Similar tratamiento se realizó para muestras de
material en suspensión. En este caso, merece destacar-
se la recopilación de una serie de 21 curvas granulo-
métricas del sedimento suspendido correspondiente a
la estación El Colorado, que cubren el período desde
agosto de 1969 a mayo de 1971 (Brea et al, 1996).
ya dentro del marco del PEA, se realizaron ta-
Figura 3.1
reas de campaña que consistieron básicamente en
Ubicación de las estaciones con registros hidrosedimentológicos
el levantamiento de perfiles transversales del río,
toma y análisis de muestras de sedimentos del le-
64 micrones el tamaño del grano límite considera-
cho y realización de aforos líquidos y sólidos en la
do. Esta situación permitió hacer análisis de sumo
zona de El Sauzalito. En este punto resultan de inte-
interés que se presentan en puntos siguientes.
rés los datos relacionados con el material del lecho
Dentro de los datos de aforos recopilados, me-
del río Bermejo en la zona en estudio.
rece destacarse una serie de mediciones de cauda-
les líquidos y sólidos efectuados por Agua y Ener-
3.1.1.2. definición de las características
gía Eléctrica en la estación El yacaré, ubicada unos
morfológicas y sedimentológicas del río
389 km aguas arriba de El Colorado para el período
1969-1972. Los datos de esta estación ya fuera de
Al comenzar a tratar el tema de la morfología y
servicio resultaron de gran importancia para los
sedimentología del río Bermejo en su Baja Cuenca,
análisis efectuados, tendientes a conocer el funcio-
debe resaltarse el hecho que el material arrastrado
namiento hidrosedimentológico del río.
por el río en este tramo, tanto en fondo como en
En lo que hace a datos de secciones transversa-
suspensión, es muy fino. En el estado actual del co-
les del río, se contó con un buen número de releva-
nocimiento en materia de transporte de sedimen-
mientos (Brea et al, 1999 (2)), muchos de los cuales
tos no se dispone de fórmulas universales para el
abarcaban lecho y planicie del río.
cálculo de la capacidad de transporte de limos en
Los datos básicos sobre las características del ma-
agua. Casi todo el conocimiento está circunscripto
terial del lecho y del sedimento suspendido son de
a materiales aluviales (arenas) y resulta, en gene-
particular importancia en el río Bermejo Inferior por el
ral, directamente aplicable al río Bermejo Inferior.
funcionamiento hidrosedimentológico del mismo. Es
Es por esta razón que en el marco del proyecto
126
PEA BERMEJO
PEA se puso énfasis sobre la recopilación y medi-
10
ción de datos básicos que permitieran un mejor
³
)
conocimiento del tema.
10
(
k
g
/
m
Con los datos de aforos sólidos de los sedimen-
1
tos suspendidos en las estaciones El yacaré y El
Colorado se construyó el gráfico de la Figura 3.2
0,1
C
o
n
c
e
n
t
r
a
c
i
ó
n
(Brea et al. 1996), que presenta la concentración
0,01
media en función del caudal líquido. La alta dis-
persión de los valores medidos resulta normal en
este tipo de variables. Se agregaron al gráfico los
puntos correspondientes a los datos recopilados
Figura 3.2
de otras fuentes.
Concentración sedimentos en suspensión
Del total de aforos sólidos disponibles en El Co-
lorado, sólo fueron utilizados los medidos desde
1993 en adelante por contar con la discriminación
entre la fracción gruesa y fina de los sedimentos
suspendidos y también porque en el primero de
los períodos se contó con planillas de aforo con
errores de medición. Puede apreciarse en la figu-
ra citada que las concentraciones en El Colorado
son, en general, mayores que en El Yacaré, para
caudales que superan los 400 m³/s.
Siempre analizando los aforos sólidos de El Co-
lorado se obtiene que, en la época de aguas altas,
del 100% de los sedimentos suspendidos el 78%
corresponde a la fracción fina y el 22% a la gruesa,
mientras que en aguas bajas los porcentajes son el
82% y el 18%, respectivamente. Los presentados
son valores medios, siendo las proporciones muy
variables: para aguas altas el porcentaje de finos
varía del 66 al 94% y el de gruesos, del 6 al 34%;
Figura 3.3
mientras que para aguas bajas los finos varían del
El Colorado. Concentración sedimentos en suspensión
69 al 100% y los gruesos del 0 al 31%.
en aguas altas
Las curvas granulométricas del material sus-
pendido en El Colorado, ya mencionadas, son pre-
Generación y Transporte de Sedimentos
127
sentadas en situación de aguas altas en la Figura
observados en El Colorado, confirmando las pro-
3.3. Se observa que las curvas tienen aproximada-
porciones. Igual comportamiento se observa en
mente la misma forma.
las mediciones recopiladas en Puerto Lavalle.
Del análisis de estas curvas se concluye que
El resto de los datos recogidos sobre sedimen-
puede considerarse que los sedimentos suspendi-
tos suspendidos hacia aguas abajo por el río fueron
dos del río Bermejo a la altura de El Colorado, en
aforos aislados que no permiten realizar generali-
valores medios, están compuestos entre un 80 y
zaciones, pero sí algunos comentarios puntuales.
un 90% por materiales finos (arcillas y limos, con
En efecto, el río Bermejo muestreado en Puerto
gran preponderancia de estos últimos) y el resto
Vélaz para una concentración de 875 mg/lt (valor
por arenas. Se verifica, a partir de los datos anali-
bajo) presenta un neto predominio de la fracción
zados, un mayor porcentaje de la fracción gruesa
fina (66% de limos y 27 % de arcillas), con un 7 %
en los períodos de aguas bajas.
de arenas. Si bien se trata de un dato puntual, re-
Los aforos realizados en el marco del PEA en
sulta lógico el decaimiento del porcentaje de are-
la estación El Sauzalito presentan porcentajes de
nas en suspensión hacia la desembocadura del río.
finos y gruesos que se encuentran dentro de los
Para la caracterización de los sedimentos del le-
Tabla 3.2
Datos granulométricos del lecho del río Bermejo
agua bajas
agua altas
lugar
% fino
% grueso
d50 ()
% fino
% grueso
d50 ()
Embarcación
5
95
-
-
-
-
El Algarrobal
0
100
210
-
-
-
El Colgado
8
92
-
-
-
-
El Sauzalito
-
-
-
9
91
100
San Camilo
48
52
63
-
-
-
La Victoria
34
66
-
-
-
-
Km 503
51
49
-
17
83
82
P. Lavalle
42
58
-
16
84
130
P. Roca
60
40
-
33
67
75
El Colorado
-
-
-
21
79
83
P. La Aurora
48
52
-
-
-
-
P. Vélaz
80
20
35
13
87
87
128
PEA BERMEJO
cho se contó con pocos antecedentes que fueron
Vélaz inclusive, la proporción de arenas en el lecho
complementados con trabajos de campo en el mar-
del río es predominante, ubicándose en todos los
co del proyecto PEA. (Brea, et al; 1996). De acuerdo
casos el d50 en dicha clase granulométrica.
con los datos recopilados, se observó que, en la zona
En las secciones en las que se tienen datos en
de El Algarrobal, el lecho está conformado por are-
ambos estados (Km 503, Puerto Laval e, Presiden-
nas, de diámetro medio (d50) de 210 µm, con ausen-
cia Roca, Puerto Vélaz), puede apreciarse el gran
cia de limos y arcil as. Hacia aguas abajo, en Paraje
cambio en la conformación del material del lecho:
San Camilo, se observa la presencia de partes igua-
mientras que en aguas bajas el lecho está com-
les de fracción fina y gruesa, ubicándose el d50 en
puesto por un 58% de finos y un 42% de gruesos
63 µm, prácticamente el límite entre limos y arenas.
(en promedio), en aguas altas la proporción es de
En Puerto Vélaz, el d50 fue de 35 µm, con un 20%
20% de finos y 80% de gruesos.
de arenas y un 80% de fracción fina, en coincidencia
Esta diferencia en la composición granulomé-
con otro dato recopilado (Orfeo, O.; 1995), en el que
trica del fondo del Bermejo Inferior en función del
la muestra de fondo está integrada por las fraccio-
estado del río resulta de gran importancia para
nes limo (73.6%), arena (22.3%) y arcil a (3.8%).
explicar el comportamiento hidrosedimentológico
En la Tabla 3.2 se sumarizan todos los resultados
del río: en situación de crecida, el Bermejo Inferior
de análisis granulométricos del lecho con que se con-
se comporta como un río de arenas muy finas. Los
tó en el estudio. Debe destacarse que los anteceden-
limos encontrados en abundancia en los muestreos
tes recopilados corresponden a muestreos en época
superficiales durante aguas bajas son depositados
de estiaje, mientras que los realizados en el marco
en los meses posteriores al período de aguas altas,
del PEA se hicieron en el período de crecidas.
y son los que dan la configuración definitiva a las
Un análisis del cuadro precedente permite ob-
secciones.
servar diferentes características de los materiales
En general, las ecuaciones de transporte de se-
del lecho según el período que se considere. En
dimentos que se disponen son en su mayoría para
aguas bajas, después de una zona francamente are-
arenas. Las expresiones que pueden aproximarse a
nosa, coincidente con el tramo anastomosado del
cauces de arenas muy finas son, entre otras, las fór-
río (Embarcación El Colgado), la composición del
mulas de Engelund-Hansen y de Van Rijn. La prime-
lecho va aumentando la proporción de finos (fun-
ra de las mencionadas resuelve el transporte total
damentalmente limos) desde San Camilo, donde el
del material presente en el fondo, mientras que la
d50 se ubica en el límite entre arenas y limos, hasta
segunda permite la división según transporte en la
Puerto Vélaz, donde los finos alcanzan el 80% de la
capa de fondo y en suspensión.
muestra.
Se han aplicado ambas expresiones para el cál-
En aguas altas, más al á del tramo anastomosa-
culo del transporte de fondo en el río Bermejo en
do, en el primer dato disponible (El Sauzalito) domi-
El Colorado. El resultado de estas expresiones se ha
nan las arenas. Hacia aguas abajo, y hasta Puerto
graficado en la Figura 3.4, en la que se puede ob-
Generación y Transporte de Sedimentos
129
servar que la expresión de Engelund-Hansen es la
habitualmente referida a un cero local.
que mejor ajusta al transporte de la fracción grue-
Las mediciones se realizan en esta estación des-
sa, como así también al 20% del total del transporte
de el año 1968 a la fecha y con frecuencias que va-
en suspensión considerado. Como ya se explicara,
rían desde aforos diarios hasta mensuales. Debido
de la expresión de Engelund-Hansen se obtiene el
al gran volumen de información se hizo necesaria
transporte total del material del fondo, y para po-
la identificación de períodos de interés, por lo que
der compararlo, al graficarlo se ha restado a dicho
se procedió a la recopilación de las secciones trans-
resultado un porcentaje que corresponde al trans-
versales correspondientes a caudales característi-
porte del mismo material pero en la capa del fon-
cos, uno por mes, durante la década del 80.
do. El mismo se ha supuesto, por experiencia, igual
Las alturas especificadas en las planillas de
al 10% del total del transporte.
aforos son tomadas respecto del nivel de la su-
perficie del agua, especificándose en cada caso el
valor de la lectura de escala en el momento de la
medición. No se hace referencia a la cota del cero
respectivo, por lo que fue necesario investigar la
variación histórica del cero de la escala, ya que a
los fines perseguidos los perfiles deben estar re-
lacionados a un nivel de referencia común. En la
Tabla 3.3 se detallan los valores respectivos según
los períodos:
Tabla 3.3
Cambios en el tiempo de la cota del cero de la escala de El
Colorado
Figura 3.4
El Colorado. Transporte sólido de la fracción gruesa
Período
cotas dPV
Desde 20/11/68 hasta marzo 1976
63.21 m.
El conocimiento de la evolución en el tiempo
Desde 7/9/76 hasta 31/12/76
64.13 m.
de una sección transversal de un río es un dato de
Desde abril 1977 hasta finales 1983 64.92 m.
gran importancia a la hora de evaluar su compor-
Desde 1/1/84 hasta la fecha
63.86 m.
tamiento morfológico. Por esta razón se recopiló
(67.105 m. IGM)
gran cantidad de información histórica de las pla-
nillas de aforo de la estación El Colorado. Como
La estación de aforo al comienzo del período de
en cada operación de aforo se levanta la sección
registro estaba ubicada unos 1.500 m aguas aba-
transversal del río, las planil as de aforo incluyen la
jo del puente carretero, realizándose el aforo me-
configuración del perfil transversal de la sección,
diante bote y maroma. Desde el año 1986 la sec-
130
PEA BERMEJO
ción de aforo pasó a estar aproximadamente a 400
m aguas abajo del mismo puente, donde se instaló
el sistema de cable con vagoneta. Más al á de este
cambio de ubicación, la cota del cero de la escala
ha variado debido a corrimientos de la misma y a la
pérdida de tramos de escala en épocas de crecidas,
posteriormente repuestos.
En la Figura 3.5 se han graficado superpuestos
perfiles transversales del río correspondientes a
fechas con altos valores de caudal líquido, desde
febrero de 1981 hasta marzo de 1989. Al í queda
reflejado el citado cambio de ubicación de la sec-
ción de aforo, ya que hasta el año 1986 las mayo-
res profundidades se concentran hacia la margen
izquierda (provincia de Formosa), mientras que los
años siguientes lo hacen sobre la margen derecha
Figura 3.5
(provincia de Chaco). Estos cambios obedecen a
El Colorado. Secciones transversales para caudales máximos
diarios anuales
que el río en esta zona desarrol a meandros, que
determinan la ubicación de las zonas de mayores
velocidades del escurrimiento en correspondencia
con las zonas erosionadas.
En las Figuras 3.6 a 3.14 se han superpuesto los
perfiles transversales año por año, detal ándose el
caudal correspondiente a cada sección graficada
con el fin de poder apreciar las variaciones de la
sección en el transcurso del período de aguas al-
tas anual. El proceso de elaboración de los gráficos
explicado permite comprender que los resultados
obtenidos no son exactos, pero sí adecuados a los
fines perseguidos.
Es oportuno recordar que la frecuencia de los
aforos fue variando con los años, desde dos aforos
por día (mañana y tarde) a sólo un aforo por mes,
hasta el día de hoy en que sólo se realiza un aforo
Figura 3.6
por mes en aguas altas. Esto está relacionado con
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1980-81
Generación y Transporte de Sedimentos
131
el hecho que, para evaluar las modificaciones de la
sección, es importante conocer no sólo el caudal
pasante en el momento del aforo sino los antece-
dentes al mismo y su duración. De al í que, en al-
gunos casos, se evidencian mayores erosiones y/o
deposiciones que las que corresponderían al caudal
aforado.
En la ya citada Figura 3.5, de la comparación de
las secciones realizada teniendo en cuenta las ex-
plicaciones efectuadas en los párrafos precedentes,
puede observarse la variación del perfil transversal
del río. Para caudales de hasta 2.000 m³/s aproxi-
madamente, la variación del perfil parece acotada
hasta una cota mínima de 66 m IGM. Para caudales
mayores se nota un aumento pronunciado del área
Figura 3.7
erosionada.
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1981-82
A partir de un estudio estadístico de los cauda-
les se ha comprobado que la ocurrencia de desbor-
des en el tramo del río Bermejo Inferior se verifica
para caudales líquidos de alrededor de los 2.200
m³/s (Brea et al, 1996). Por consiguiente, valores
mayores de 2.000 m³/s constituyen prácticamente
el orden de los máximos esperables en la sección
de El Colorado (máximo registrado: 2.362 m³/s el
14 de marzo de 1985). Se aprecia que superando
ese umbral también se tienen efectos notables en
la configuración de la sección del río en la zona,
como se observa para los perfiles del 25 de abril
de 1984 (2.241 m³/s) y del 15 de marzo de 1985
(2.145 m³/s).
En la Figura 3.6 se presenta la comparación de
los perfiles transversales para el período 1980-81.
Puede apreciarse que, más allá de las correcciones
efectuadas a partir de las indicaciones de los téc-
Figura 3.8
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1982-83
nicos de EVARSA, hay no obstante incoherencias
132
PEA BERMEJO
que, en este caso, impiden inferir características
del funcionamiento del río.
Este hecho empieza a verse mitigado a partir
del período 1981-82, tal como puede apreciarse
en la Figura 3.7, especialmente para el año 1982.
Se observa la ya señalada concentración de las
mayores profundidades sobre margen izquierda.
La evolución del perfil en el tiempo combina situa-
ciones de profundizaciones sobre margen izquier-
da acompañadas de deposiciones sobre la margen
opuesta, con otras con variaciones más uniformes
en todo el ancho. Los perfiles inicial y final del pe-
ríodo analizado tienen configuraciones similares.
La profundización máxima desde enero de 1982
está en el orden de los 2.2 m, llegando a una cota
de 67 m IGM.
Figura 3.9
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1983-84
En la Figura 3.8 se presenta la comparación de
secciones para el período 1982-83. El comporta-
miento observado es similar, con fuertes depo-
siciones sobre la margen derecha que son pos-
teriormente removidas. Contrastando el primer
perfil (16/10/82) con el último (6/7/1983) se apre-
cia una configuración similar. La profundización
máxima en este caso está en el orden de 1 m. La
cota mínima alcanzada también está en el orden
de los 67 m.
La Figura 3.9 corresponde al período 1983-
84, que presentó caudales importantes tanto en
el valor del pico como en la duración, lo que se
ve reflejado en la configuración de los perfiles.
Nuevamente en este caso los perfiles iniciales y
finales tienen similar configuración. En el cuadro
siguiente se presentan los valores de las cotas
del talweg de cada sección a partir de los perfiles
Figura 3.10
del gráfico (Tabla 3.4):
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1984-85
Generación y Transporte de Sedimentos
133
Tabla 3.4
Evolución cota thalweg, crecida 1983-84
fecha
cota talweg (m) Ql (m3/s)
08/10/83
67.05
67
24/01/84
64.76
1244
22/02/84
64.10
1554
25/04/84
63.38
2241
04/05/84
63.49
1052
07/06/84
64.25
400
20/09/84
66.40
115
18/10/84
66.37
70
Desde el perfil del 8 de octubre de 1983, de cota
Figura 3.11
de talweg 67.05 m IGM, se l ega a una cota mínima
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1985-86
de 63.38 m IGM el 25 de abril de 1984 (profundiza-
ción de 3.67 m). Para setiembre-octubre del mismo
año se tiene una cota de 66.40 m IGM, lo que da
una erosión final de 0.65 m entre el inicio y el fin del
período de análisis (que implica una sedimentación
de 3 metros respecto de la cota mínima señalada).
De acuerdo con los análisis efectuados, el descrip-
to aparece como el funcionamiento normal de los
procesos de erosión/sedimentación en la zona: desde
una cota inicial del lecho del río, conformada definiti-
vamente durante el período de aguas bajas, comien-
zan a observarse erosiones a medida que escurren los
altos caudales propios del período de aguas altas. De
este modo se l ega a un estado de erosión máxima a
partir del cual se desarrol a una recuperación del nivel
del lecho (sedimentación), que termina en un nuevo
nivel del fondo para aguas bajas. Los valores de ero-
sión/sedimentación están asociados a la magnitud y
Figura 3.12
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1986-87
duración de los caudales del río.
134
PEA BERMEJO
La Figura 3.10 corresponde al período 1984-85
que también presentó caudales importantes en
pico y duración. La comparación de los perfiles pre-
senta algunas incongruencias, seguramente pro-
ducto de las fuentes de error señaladas al comien-
zo, en especial en los perfiles de los meses de enero
y febrero de 1985. Se cumple, no obstante también
aquí, que los perfiles iniciales y finales tienen simi-
lar configuración. Si no se consideran los perfiles
señalados, se tiene una profundización máxima de
2.81 m, con una cota mínima de 63.30 m IGM.
Los períodos 1983-84 y 1984-85 se caracteriza-
ron por una duración mayor a la normal del período
de crecientes, con altos valores de caudales que l e-
garon a los meses de abril y mayo.
La Figura 3.11 corresponde al período 1985-86.
Figura 3.13
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1987-88
Como ya se expresara, en 1986 la estación de aforo
cambió de ubicación, pasando a estar unos 400 m
aguas abajo del puente. También en este período
los perfiles iniciales y finales tienen similar configu-
ración, siendo las cotas del talweg de 66.15 y 66.29
m IGM, respectivamente.
La Figura 3.12 corresponde al período 1986-87.
Se cumple la similar configuración de los perfiles
iniciales y finales. Se observa la ya señalada con-
centración de las mayores profundidades sobre la
margen chaqueña a partir del cambio de la sección
de aforo. La profundización máxima alcanzada fue
de 0.50 m, correspondiente a una cota del lecho de
65.78 m IGM.
Similares conceptos pueden expresarse a partir
de la Figura 3.13, correspondiente al período 1987-
88. En este caso la profundización máxima alcanza-
da fue de 1.30 m, correspondiente a una cota del
Figura 3.14
lecho de 65.48 m IGM.
El Colorado. Evolución sección transversal, crecida 1988-89
Generación y Transporte de Sedimentos
135
Finalmente, en la Figura 3.14 se presenta la
· se observa en los períodos de crecida, y siem-
comparación de los perfiles recopilados para el pe-
pre sobre margen derecha, una profundización
ríodo 1988-89, donde también valen los conceptos
del orden del metro.
anteriormente expresados. En este caso la profun-
· En el caso de crecidas de importancia, tanto
dización máxima alcanzada fue de 1.20 m, corres-
en el valor como en la duración de los caudales
pondiente a una cota del lecho de 65.54 m IGM.
(por ejemplo, períodos 1983-84 y 1984-85), se
En la Figura 3.15 se presenta el hidrograma de
manifiestan erosiones mayores, con cambios de
caudales a partir de los aforos en la estación El
forma de la sección, l egándose a cotas mínimas
Colorado para el período 1980-89, con el fin de
del lecho que apenas superan los 63 m IGM.
poder apreciar la magnitud y duración de los cau-
· Resulta interesante considerar aquí los resulta-
dales y compararlos con los análisis de la evolu-
dos obtenidos en el estudio de suelos realizado en
ción de las secciones realizados.
El Colorado, los que se presentan en la Tabla 3.5.
Tabla 3.5
Sondeos estudio de suelos en El Colorado.
Cota
limo grueso arena muy fina arena fina
(m. IGM) (31 62 µm.) (62 125 µm.) (125 250 µm.)
69.66
68.66
38
59
3
63.66
12
61
27
60.16
12
50
38
Se observa que, luego de una capa de un me-
Figura 3.15
tro con abundante material limoso, se presenta
Caudales del río Bermejo en El Colorado 1980-1989
un manto de seis metros de espesor compuesto
mayoritariamente por arenas, con predominio de
Como conclusión general del análisis efectua-
la fracción muy fina. Es en este manto en el que
do, tomando como punto de partida el año 1986
se desarrol an fundamentalmente los procesos de
en el que los datos se hacen más confiables, pue-
erosión/deposición hasta aquí descriptos. La cota
de decirse que en El Colorado:
inferior de este estrato (63.66 m IGM) es muy cer-
· comparando épocas de aguas bajas, las seccio-
cana a los valores máximos de erosión registrados
nes transversales se mantienen similares en su for-
en el presente estudio. A partir de esa cota, si bien
ma y en la cota del lecho en la zona más profunda,
el material sigue siendo arenoso, hay un aumento
que se ubica alrededor de los 67 m IGM, siempre
de la proporción de las arenas finas frente a las muy
sobre margen derecha, en el período analizado.
finas, que dan un mayor diámetro representativo a
136
PEA BERMEJO
la mezcla. Si bien estos comentarios se realizan a
luego del pasaje de los picos, se producen procesos
partir de una sola perforación, los resultados ob-
de sedimentación que, en condiciones ordinarias
tenidos concuerdan con los análisis de la evolución
de caudal, restablecen aproximadamente la forma
del talweg del río Bermejo en El Colorado.
y cota de la sección transversal.
En la Figura 3.16 se presenta la evolución de la
Los análisis efectuados en este punto sobre la
cota de dicho talweg para el período analizado. Se
base de las granulometrías del material del lecho, a
graficaron los datos desde el período 1981-82 hasta
los estudios de suelos y a la evolución en el tiempo
el 1988-89, unificándolos a pesar del cambio de ubi-
de la sección del río en El Colorado, permitieron con-
cación de la estación intermedia, a fines comparati-
cluir que en situación de crecida el Bermejo Inferior
vos. Se incluyó también la recta correspondiente al
se comporta como un río de arenas muy finas. Los
nivel medio del talweg en el período, que resultó de
limos encontrados en abundancia en los muestreos
66.41 m IGM. Se verifica el funcionamiento antes
superficiales durante aguas bajas son depositados
descripto, resultando de interés el comportamien-
en los meses posteriores al período de aguas altas y
to en las épocas de altos caudales. En efecto, des-
son los que dan la configuración definitiva a las sec-
pués de las fuertes erosiones del período de aguas
ciones hasta el siguiente período de crecidas.
altas 1983-84, no se l egó a una recuperación de la
sección a su cota original. Lo mismo para 1984-85,
verificándose en el resto del período el proceso de
erosión/deposición descripto para crecidas norma-
les del río.
Para finalizar este punto es interesante señalar
que, mediante la comparación de aforos sólidos
suspendidos en las estaciones El yacaré y El Colo-
rado ya mencionadas, se verificó que las concen-
traciones en El Colorado eran, en general, mayores
que en El Yacaré, especialmente para caudales al-
tos. El yacaré se encuentra a unos 389 km aguas
arriba de El Colorado. Mediante un simple análisis
Figura 3.16
comparativo (Brea et al, 1996) pudo arribarse a
Evolución cota talweg del río Bermejo en El Colorado 1980-1989
una importante conclusión cualitativa acerca del
funcionamiento hidrosedimentológico del río Ber-
mejo Inferior: los altos caudales pueden generar
resuspensiones del material del lecho del río de
magnitud tal que son acusadas por las mediciones.
Análisis comparativos de secciones muestran que,
Generación y Transporte de Sedimentos
137
3.2. estudio de la dinámica
cauce principal, entre otras aplicaciones. El esque-
fluviomorfológica del río Bermejo Inferior
ma computacional sobre el que se basa el MIKE 11
permite aplicarlo a un escurrimiento unidimensio-
3.2.1. modelo morfológico unidimensional
nal, cuya solución se apoya sobre las ecuaciones de
continuidad y momenta, en un esquema en dife-
En el marco del estudio de la dinámica morfológi-
rencias finitas. La utilización del modelo hidrodiná-
ca del río Bermejo en la Baja Cuenca, y a partir de los
mico permite la evaluación de niveles, caudales y
análisis descriptos en el punto anterior, se procedió a
velocidad de un escurrimiento unidimensional en
la implementación de un modelo morfológico del río
diferentes secciones del río a través del tiempo.
con el objetivo de confirmar, con dicha herramien-
El módulo de transporte de sedimentos no co-
ta de cálculo, las conclusiones a las que se arribara
hesivos puede ser usado en dos modos: explícito
sobre la base de la información básica disponible.
y morfológico. En el primer caso se requiere como
Como se verá en este punto, quedará demostrado
dato de entrada la salida del módulo hidrodinámi-
que tanto las erosiones del lecho durante los picos
co en lo que hace a niveles y caudales líquidos, en
de las crecidas como las deposiciones en las mismas
el tiempo y el espacio. No hay actualización de los
secciones en las zonas de recesión de los hidrogra-
datos hidrodinámicos a partir de los cambios en las
mas resultan bien explicadas, utilizando ecuaciones
condiciones de transporte sólido calculados sobre
que calculan el transporte total de arenas.
la base de dichos datos. En estas condiciones, los
Luego de un análisis de las herramientas de
resultados obtenidos son relaciones de volúmenes
cálculo específicas disponibles en el mercado a la
de sedimento transportado y determinación de zo-
fecha del estudio, se seleccionó el modelo MIKE
nas y volúmenes de depósito o de erosión. El modo
11 que es un software desarrol ado por el Danish
explícito es aplicable cuando es improbable la exis-
Hydraulic Institute (DHI) para la simulación de escu-
tencia de cambios morfológicos significativos. La
rrimientos, transporte de sedimentos y calidad de
utilización del modelo en este modo genera impor-
aguas en ríos.
tantes ahorros en los tiempos de las corridas.
El módulo hidrodinámico del MIKE 11 está desa-
En el modo morfológico, usado en el río Berme-
rrol ado en un esquema en diferencias finitas para
jo en virtud de sus características ya explicadas en
un escurrimiento impermanente en ríos. El progra-
puntos anteriores, el transporte de sedimentos es
ma es capaz de describir condiciones de flujo sub-
calculado en tandem con el módulo hidrodinámico.
crítico o supercrítico a través de esquemas numéri-
En este caso los resultados obtenidos son las tasas
cos, los cuales se adaptan a las condiciones de flujo
de transporte de sedimento, cambios en el nivel del
local en tiempo y espacio. Además, permite el estu-
lecho, cambios en la resistencia al escurrimiento, di-
dio de descargas laterales puntuales o distribuidas
mensiones de formas de fondo, etc. En estas condi-
y el comportamiento de planicies de inundación
ciones se incrementa considerablemente el tiempo
en situaciones de crecidas y su interacción con el
de máquina, pero se logra una representación muy
138
PEA BERMEJO
superior de la dinámica de los procesos aluviales.
De los cuatro modelos con que cuenta el mó-
dulo de transporte para el cálculo del transporte
de sedimentos se aplicó en este caso el modelo de
EngelundHansen en virtud de la buena corres-
pondencia entre los valores medidos y calculados
del transporte de arenas en la estación El Colorado
(Brea et al, 1999).
3.2.1.1. Implementación del modelo
La implementación del modelo requiere la defini-
Figura 3.17
Ubicación de las secciones características
ción de condiciones de borde e iniciales. Para la co-
rrecta aplicación del mismo es necesario conocer los
Tabla 3.6
Progresivas secciones características
datos geométricos de la sección transversal del río en
cada punto de la gril a adoptada, los caudales ingre-
sección
Progresiva (km)
santes ya sean líquidos y sólidos como así también
la composición granulométrica del lecho en el mayor
Aguas abajo Junta de San Francisco
0.0
número posible de puntos de la red a modelar.
El Algarrobal
58.0
Debe destacarse que, tal como se ha descripto,
El Colgado
138.7
el río Bermejo en su Baja Cuenca presenta una serie
Fortín Belgrano
287.9
de particularidades que hacen de la implementa-
Santa Rita
310.7
ción de un modelo morfológico que simule su fun-
El Potrerito
393.3
cionamiento una tarea compleja.
El Sauzalito
425.3
A esto debe sumarse que la información hidro-
El yacaré
451.8
sedimentológica de base disponible no resulta la
San Camilo
478.4
adecuada para dar respuesta a todos los interro-
gantes planteados. No obstante, y como se verá en
Puesto La Victoria
601.2
los puntos siguientes, se ha logrado una correcta
Km. 503
712.5
simulación de los procesos en juego.
Puerto Lavalle
772.5
Los datos básicos para la implementación fue-
Presidencia Roca
938.8
ron los descriptos a lo largo del presente libro. Las
El Colorado
996.0
secciones transversales del río utilizadas fueron las
Paraje La Aurora
1052.6
recopiladas de antecedentes y las relevadas en el
L.V.Mansilla
1125.0
marco del PEA. De este modo, se definieron seccio-
Generación y Transporte de Sedimentos
139
nes cada 20 km, quedando finalmente, por interpo-
Del mismo modo que con los caudales líquidos,
lación, un esquema con secciones cada 5 km. En la
los caudales sólidos ingresantes en el borde aguas
Tabla 3.6 se presentan las progresivas correspon-
arriba del modelo fueron los correspondientes a la
dientes a secciones características, cuya ubicación
suma de los de Pozo Sarmiento y Caimancito. Se in-
puede verse en la Figura 3.17.
gresó sólo la fracción gruesa del sedimento ingre-
El modelo morfológico del río Bermejo Inferior
sante, ya que es la que resuelve el modelo.
se extendió desde la Junta de San Francisco hasta el
Al igual que con los caudales líquidos, los cau-
puente de la Ruta Nº 11, donde se tienen medicio-
dales sólidos calculados se compararon en El Colo-
nes diarias de nivel líquido (estación L. V. Mansil a).
rado con los que surgen de aplicar la relación entre
Los caudales líquidos ingresantes en el borde
el caudal líquido y el caudal sólido grueso en dicha
aguas arriba del modelo fueron la suma de los cau-
estación, a partir de los aforos. También en este
dales diarios de las estaciones Pozo Sarmiento (río
caso la comparación en El Sauzalito se realizó con
Bermejo Superior) y Caimancito (río San Francisco).
los aforos sólidos efectuados en el marco del pre-
En realidad, ambas estaciones están alejadas de la
sente estudio. En cuanto a las granulometrías de los
Junta de San Francisco, más aún Caimancito. No
materiales del lecho en cada sección se utilizaron
obstante, no existen en el trayecto aportes de im-
las correspondientes a la situación de aguas altas.
portancia y se ha comprobado que el hidrograma
suma de las estaciones mencionadas es práctica-
3.2.1.2. calibración. corridas de producción.
mente igual al que surge de trasladar cada uno de
Resultados
ellos por su cauce hasta la Junta.
Para todos los períodos analizados se contó con
Como ya se indicara, el río Bermejo en su Baja
los caudales medios diarios en El Colorado, mientras
Cuenca presenta una serie de singularidades aso-
que para el período 1998-99 se contó además con los
ciadas a su funcionamiento que debieron tenerse
aforos en El Sauzalito, realizados en el marco del PEA.
en cuenta para la implementación del modelo. Re-
En lo que hace a los niveles líquidos, como con-
sulta oportuno recordar las más importantes:
dición de borde aguas abajo del modelo se utiliza-
· importantes procesos de erosión del lecho
ron los niveles diarios en L. V. Mansil a, cuyo cero
con el paso de las crecidas;
de la escala está referido al cero del IGM. Como
· procesos de sedimentación en la recesión de
secciones de control de niveles se contó con los
los hidrogramas de crecida que se continúan
registros en Puerto Laval e y El Colorado, también
aun en el período de aguas bajas, donde se da la
referidos al IGM. Los datos hidrométricos de Santa
conformación final de la sección;
Rita, La Victoria y El Sauzalito no están vinculados
· cambios en las características granulométricas del
al plano de referencia común utilizado, por lo que
material del lecho asociados a dichos procesos,
sólo pudieron usarse de un modo cualitativo para
· grandes incrementos de los tirantes en aguas al-
el seguimiento de la onda de crecida.
tas, conformados tanto por la mayor cantidad de
140
PEA BERMEJO
agua como por el descenso pronunciado del lecho;
rrespondiente (Brea et al, 1999).
· cambios en las relaciones alturacaudal en
Como se ha expresado, en el período 1998-99
las secciones como consecuencia de los proce-
se verificaron desbordes del río de carácter ordi-
sos señalados;
nario, a la vez que se contaba para el mismo con
· desbordes producidos en situación de creci-
niveles líquidos en seis estaciones en el tramo:
das de cierta magnitud;
Santa Rita, El Sauzalito, La Victoria, Puerto Lavalle,
· grandes cantidades de sedimento transportado;
El Colorado y Mansilla, las tres últimas con refe-
· una sola estación de aforos en el río;
rencia común.
· ausencia de datos hidrosedimentológicos en la
En la Figura 3.18 se han graficado los cauda-
zona de desbordes.
les diarios ingresantes a la Baja Cuenca para el
Las variables asociadas a estos procesos debie-
período 1 de diciembre de 1998 al 23 de abril de
ron ser consideradas para lograr una buena repre-
1999. Puede observarse que existieron dos im-
sentación. La mecánica de trabajo fue ir evaluando
portantes eventos con caudales pico superiores
las variables de a una por vez, de modo de saber
a los 5.000 m³/s, el segundo de los cuales tuvo
cuál era la respuesta de los cambios efectuados
una duración tal que provocó desbordes de con-
en los parámetros involucrados en cada caso en la
sideración en la zona.
búsqueda de la calibración.
En primer término se trabajó sin desbordes,
tratando que los niveles y caudales calculados en
6000
las secciones intermedias se correspondieran con
los medidos disponibles. También se buscó que los
4000
procesos de erosión/sedimentación observados,
2000
estuvieran correctamente representados. Una vez
calibrado el modelo en estas condiciones se pasó
0Dic 1998 Enero 1999 Febrero
Marzo
Abril
a analizar situaciones con desbordes, considerando
crecientes ordinarias y extraordinarias.
Figura 3.18
En este contexto se seleccionaron cuatro perío-
Caudales líquidos ingresantes a la Baja Cuenca - 1998-1999
dos de registro para las corridas de calibraciónve-
rificación, correspondientes a los estados de aguas
Los registros hidrométricos fueron utilizados para
altas de los años 1995-96 (sin desbordes), 1994-95
tratar de definir zonas de desbordes, tarea que se l e-
(desbordes moderados), 1998-99 (desbordes ordi-
vó a cabo a partir de comparar las formas de los hidro-
narios) y 1983-84 (creciente excepcional).
gramas en cada estación para el período en análisis.
Se describirán aquí los resultados correspon-
Esta metodología dio resultados concordantes con los
dientes a los dos últimos períodos mencionados,
que surgen del estudio de las inundaciones por des-
estando el análisis completo en la referencia co-
borde, que se presenta en el punto 3.3 de este libro.
Generación y Transporte de Sedimentos
141
6000
78
4000
74
Dic 1998
2000
70
0
Dic 1998 Enero 1999
Febrero
Marzo
Abril
Enero 1999
Febrero
Marzo
Abril
Figura 3.21
Figura 3.19
Comparación niveles líquidos medidos y calculados en El Colora-
Comparación caudales líquidos medidos y calculados en
do, 1998-1999
El Colorado, 1998-1999
2500
106
1500
102
500
98
Dic 1998 Enero 1999
Febrero
Marzo
Abril
Dic 1998
Enero 1999 Febrero
Marzo
Abril
Figura 3.20
Figura 3.22
Comparación niveles líquidos medidos y calculados en Puente
Comparación transporte sólido medido y calculado en El Sauza-
Lavalle, 1998-1999
lito, 1998-1999
En el modelo los desbordes se materializaron a
mencionadas, sin garantizar la obtención de bue-
través de derivaciones del caudal del río median-
nos resultados. Por lo tanto no se buscó la exac-
te vertederos laterales. La ubicación, el ancho y
titud en los ajustes sino que los desbordes mode-
la cota de cresta de estos vertederos fueron las
lados tendieran a lograr un buen acuerdo entre
variables que se manejaron con el fin de lograr un
los valores medidos y calculados, lo que implica-
buen ajuste de los parámetros de control utiliza-
ría que se están representando correctamente la
dos. La gran complejidad del fenómeno analizado
física de los procesos en juego. Los gráficos aquí
y la falta de mediciones sistemáticas en la zona
presentados corresponden a la configuración de
de desbordes que permitieran una calibración del
desbordes final adoptada.
modelo en este sentido, hacen que sean innume-
En la Figura 3.19 se presenta el contraste entre
rables las posibilidades de combinar las variables
los caudales medidos y calculados en El Colorado.
142
PEA BERMEJO
2500
12000
1500
8000
500
4000
Dic 1998
Enero 1999 Febrero
Marzo
Abril
0
Ene 1984
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Figura 3.23
Comparación caudal sólido según ley Qs-Ql y calculado por el
Figura 3.24
modelo en El Colorado, 1998-1999
Caudales líquidos ingresantes a la Baja Cuenca, 1983-1984
En las figuras 3.20 y 3.21 se presenta la compara-
datos básicos que permitan una mejor implemen-
ción de niveles medidos y calculados en las estacio-
tación. Lo expresado se ve avalado por los resulta-
nes Puerto Laval e y El Colorado, respectivamente.
dos obtenidos para la crecida de 1983-84.
Los puntos rojos indican los valores registrados,
En el período 1983-84 se se produjo una cre-
mientras que en trazo continuo negro se presen-
ciente excepcional del río Bermejo, tal como puede
tan los resultados del modelo. Puede observarse el
apreciarse en la Figura 3.24, en la que se han gra-
buen ajuste logrado en todos los casos.
ficado los caudales medios diarios ingresantes a la
En la Figura 3.22 se presenta el transporte sóli-
Baja Cuenca para dicho período. Puede observarse
do de arenas calculado en El Sauzalito. Se observa
que hubo prácticamente un mes con caudales su-
un buen ajuste de los valores calculados con los
periores a los 2.000 m³/s, con un pico de más de
seis puntos medidos.
12.000 m³/s. Hubo en consecuencia importantes
En la Figura 3.23 se presenta la comparación
desbordes que produjeron grandes superficies
entre los valores de caudal sólido de arenas cal-
inundadas en la Baja Cuenca.
culados mediante la relación entre caudal líquido
En este caso, para el contraste entre valores
y sólido en El Colorado y los caudales calculados
medidos y calculados, sólo se contó con los datos
por el modelo. Puede observarse el buen grado de
de El Colorado, consistentes en caudales medios
ajuste obtenido.
diarios, niveles líquidos y evolución de la cota del
La modelación de los desbordes permitió com-
lecho del río. Este último dato es de sumo interés
prender el mecanismo de los mismos y su relación
ya que fue la única posibilidad de verificar los pro-
con la morfología del río. Los resultados con el es-
cesos de erosión/sedimentación con el paso de
quema de modelación adoptado se consideran muy
una onda de crecida.
satisfactorios. Tal como se indicara, dicho esquema
Con el mismo esquema de desbordes imple-
es perfectible pero a partir mayor disponibilidad de
mentado para la crecida de 1998-99, se modeló la
Generación y Transporte de Sedimentos
143
78
12000
8000
74
4000
70
0
Ene 1984
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ene 1984
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Figura 3.25
Figura 3.26
Comparación caudales líquidos medidos y calculados en El Colo-
Comparación niveles líquidos medidos y calculados en El Colora-
rado, 1983-1984
do, 1983-1984
crecida de 1983-84. En la Figura 3.25 se presenta
comparación de parámetros medidos y calcula-
el contraste entre los caudales medidos y calcu-
dos denota la existencia de cierta regulación en
lados en El Colorado, mientras que en la 3.26 se
el sistema, seguramente producida por el puente
observa la comparación de niveles medidos y cal-
allí existente ante el importante estado de inun-
culados en la misma estación.
dación generado. Esta situación no está represen-
Puede apreciarse una vez más el correcto ajus-
tada en el modelo.
te logrado. No obstante aparece en este caso de
En la Figura 3.27 se presenta la evolución de la
crecida extraordinaria un comportamiento no ve-
cota del lecho en El Colorado. Es de resaltar el exce-
rificado en las crecientes anteriores analizadas. La
lente ajuste obtenido entre valores medidos y calcu-
Figura 3.27
Evolución cota del lecho en El Colorado, 1983-1984
144
PEA BERMEJO
lados. El grado de recuperación de la cota del lecho
mismas secciones en las zonas de recesión de los hi-
calculado resulta también idéntico al medido. Esta
drogramas son bien explicadas utilizando ecuaciones
verificación es de suma importancia porque permite
que calculan el transporte total de arenas.
confirmar lo ya señalado a lo largo del informe acer-
Para esta crecida resulta de interés presentar
ca de que tanto las erosiones del lecho durante los
las figuras correspondientes a los niveles líquidos
picos de las crecidas, como las deposiciones en las
y evolución de la cota del lecho en El Colorado,
Figura 3.28
Comparación niveles líquidos medidos y calculados en El Colorado, 1983-1984 (sin desbordes)
Figura 3.29
Evolución cota del lecho en El Colorado, 1983-1984 (sin desbordes)
Generación y Transporte de Sedimentos
145
considerando que no se producen desbordes en
el tramo. En la Figura 3.28 se presenta la compa-
ración entre los niveles medidos y calculados en
El Colorado para la situación hipotética planteada.
Se observa que los niveles máximos alcanzados
hubieran superado en cerca de 10 m a los efecti-
vamente producidos en la crecida.
En la Figura 3.29 se presenta la evolución de la
cota del lecho en El Colorado bajo la misma hipóte-
sis. La línea continua representa la evolución calcu-
lada, mientras que las marcas corresponden a los
puntos medidos. Puede observarse un descenso
máximo calculado de la cota del lecho del orden de
Figura 3.30
los 9 m, verificándose una recuperación de la cota
Área de estudio local
del lecho del orden de los 6.50 m. El descenso del
lecho medido fue de 3.5 m, con una recuperación
3.2.2. morfología en planta del río Bermejo
de 3 m.
Inferior y su impacto en la infraestructura
Estos resultados permiten resaltar la importan-
cia de los desbordes del río, que constituyen un fe-
El conocimiento adquirido sobre el comporta-
nómeno natural. En el hipotético caso de que el río
miento morfológico del río Bermejo en su tramo
Bermejo hubiera sido provisto de terraplenes en am-
inferior a partir del análisis y estudio de la informa-
bas márgenes que impidieran su desborde en toda
ción hidrosedimentológica disponible permitió im-
su longitud, en la crecida de 1983-84 en la zona del
plementar el modelo morfológico descripto en el
puente de El Colorado se hubiera manifestado una
punto anterior, que constituye una herramienta de
profundización del lecho del orden de los 9 metros.
suma utilidad a la hora de encarar cualquier tipo de
Si bien ésta es una situación l evada a un extremo
obra relacionada con el río.
muy poco factible, permite resaltar el hecho de que
Claro está que no menos importantes resultan los
los terraplenes de defensa contra desbordes del río,
movimientos en planta del río Bermejo inferior, famo-
que naturalmente ocupa las zonas a proteger, de-
so mundialmente por el desarrol o de sus meandros.
ben realizarse teniendo en cuenta la afectación que
Este complejo fenómeno físico tridimensional presen-
generan tanto en la morfología del curso principal
ta cierto grado de dificultad a la hora de tratar de de-
como en los estados de inundación en zonas no pro-
sarrol ar una herramienta de cálculo que permita ca-
tegidas. En este sentido, el modelo morfológico del
racterizar y predecir estos meandros. La importancia
Bermejo Inferior constituye una herramienta valiosa
que tiene la evolución de meandros en relación con la
a la hora de evaluar este tipo de obras.
afectación de infraestructura vial, ferroviaria, produc-
146
PEA BERMEJO
Figura 3.31
Envolvente de posiciones de
todos los ejes del cauce
del río Bermejo.
Figura 3.32
Comparativo posiciones
de márgenes del río
Bermejo, años
1962, 1976 y 1984
Generación y Transporte de Sedimentos
147
Figura 3.31
Figura 3.33
Envolvente de posiciones de
Faja de divagación de
todos los ejes del cauce
meandros del río Bermejo
del río Bermejo.
(límite geomorfológico
aproximado).
tiva y social en la Cuenca l evó al estudio específico de
Tabla 3.7
Evolución de longitudes del tramo recto (P 1,25) del cauce del
la morfología en planta del río Bermejo y su impacto
Bermejo aguas abajo del Puente Lavalle
en la infraestructura, con una aplicación directa en el
puente de Puerto Laval e, sistemáticamente afectado
año
longitud (km)
por procesos erosivos en ambas márgenes
Los pasos seguidos para el estudio comenzaron
1945
1,47
con un análisis multitemporal de fotografías aéreas
1955
0,70
e imágenes satelitales para seguir con la aplicación
1962
4,95
de modelos numéricos específicos y análisis esta-
dístico de la evolución de meandros en el río. Como
1972
3,52
se expresara, la interrelación entre infraestructura
1976
3,86
y morfología se estudió para el puente de Puerto
1984
4,25
Laval e, donde también se presentan los resultados
1989
7,82
de la aplicación de programas específicos para es-
tudiar la migración de los meandros en un tramo
1993 a 2005
8,47
de unos 20 kilómetros aguas abajo del puente. Se
148
PEA BERMEJO
presentan aquí los aspectos más salientes del estu-
mediciones desde los registros cartográficos uti-
dio, estando el desarrollo completo en la referencia
lizados, se obtuvieron valores de las longitudes
respectiva (Brea et al, 2007).
del río con las que ha permanecido con patrón
recto aguas abajo del Puente Lavalle en los últi-
3.2.2.1. estudios de base
mos 60 años.
La persistencia e, incluso, el incremento en lon-
El estudio multitemporal de imágenes permitió
gitud de semejante tramo recto en el contexto del
conocer la conformación del cauce del río Berme-
patrón y morfodinámica meandriforme típicos del
jo en la zona para distintas épocas. El trabajo fue
Bermejo permiten asociar ambas características a
realizado a partir de una serie histórica de imáge-
alguna forma de control morfológico ejercido por
nes satelitales y fotografías aéreas que cubrieron el
el Puente Lavalle desde su construcción entre los
período de 1962 a 2005. En la Figura 3.30 se mues-
años 1968 y 1976.
tra la zona en estudio. El material de base permi-
Con una luz original de 285 m, esa obra signifi-
tió identificar la disposición en planimetría de los
có una reducción de casi 60% respecto del ancho
meandros del río Bermejo en una longitud ligera-
modelado por las divagaciones recientes del río
mente superior a los 10 km aguas arriba del Puente
en el sector, y de un 85%, si se considera el valor
Laval e y 20 km aguas abajo del mismo.
medio de tal parámetro en los 65 km de longitud
El estudio geomorfológico apuntó, entre otros
involucrados en el examen zonal.
temas, a la descripción de las divagaciones recien-
La estabilidad del sector recto en el sitio de em-
tes del cauce. A partir del tratamiento de imágenes
plazamiento del Puente Laval e es de tipo relativa,
aéreas y cartas topográficas se analizaron los cam-
ya que desde mediados de los `90 a la actualidad se
bios de posición de la planta del río Bermejo a dos
registran al í amplias oscilaciones en planta del cau-
niveles de detalle, zonal y localizado, de acuerdo a
ce, con cambios de ubicación del canal de estiaje/
la escala y cobertura espacial que permitían esas
talweg del río desde una margen a otra. Estos des-
bases cartográficas. El examen zonal de las diva-
plazamientos y fenómenos de desbordes asociados
gaciones del cauce consideró las sucesivas posi-
produjeron, primero, erosiones que afectaron la
ciones de su eje geométrico en una longitud recta
obra de cruce vial determinando la ampliación hor-
del río de 65 km.
migonada del Puente Laval e en ambos extremos y,
En la Figura 3.31 se muestra la envolvente de todos
en el verano de 2004, la inevitable extensión con
los ejes de cauce considerados en el estudio zonal.
un puente Bailey del lado chaqueño. La luz actual
En cuanto al estudio local de las migraciones del
del cruce es cercana a los 400 m.
cauce, en la Figura 3.32 se muestra como ejemplo el
En la Figura 3.33 se delimitó en forma aproxima-
gráfico con las posiciones de las márgenes fluviales
da la faja de divagación de meandros del río Berme-
entre los años 1962 y 1984.
jo a partir de la interpretación geomorfológica de
También en el marco del estudio, y sumando
de las imágenes aéreas utilizadas.
Generación y Transporte de Sedimentos
149
Interesa destacar que en el sitio donde se en-
cuentra Puerto Laval e y el puente homónimo la
faja se angosta localmente a unos 2.000 m; es decir,
más de la mitad de lo que posee en sus entornos de
aguas arriba y abajo.
3.2.2.2. el modelo RvR meander
La morfología de ríos envuelve diferentes fenó-
menos físicos (hidrodinámica y transporte de sedi-
mentos, entre otros) que se encuentran en cons-
tante interacción. Como consecuencia de la misma,
procesos tales como migración lateral de ríos de-
bido a la erosión de las márgenes , ensanchamien-
to del cauce, degradación y agradación del lecho,
Figura 3.34
Configuración de parámetros (a) planta, (b) sección transversal
evolución de las formas de fondo, variaciones en
las concentraciones de sedimentos suspendidos,
influencia de la planicie de inundación, entre otros,
suceden a lo largo de la vida de un río. En el caso
particular de modelos matemáticos para analizar la
migración de meandros, Sun et al (1996) y Lancas-
ter y Bras (2002) presentaron simulaciones donde
la planicie de inundación, el efecto de perturba-
ciones morfológicas hacia aguas arriba y abajo y la
implementación estocástica de corte de meandros,
fueron incorporados. Para una revisión de proce-
Figura 3.35
sos geomorfológicos en ríos meandrosos el lector
Definición de componentes en la migración lateral
puede referirse a Bridge (2003), Seminara (2006) y
Odgaard (2006).
La utilización de modelos hidrodinámicos
para predecir la migración de ríos meandrosos es
usualmente compleja debido a las características
hidrodinámicas (como ser flujo helicoidal, distri-
bución no homogénea de los esfuerzos de corte
en el fondo, influencia de las curvaturas locales
150
PEA BERMEJO
en los niveles de intensidad turbulenta) las cuales
3.2.2.3. aplicación al caso del puente de Puerto
también originan diferentes patrones en el trans-
lavalle
porte de sedimentos, donde la tasa de erosión y
deposición en el lecho y en los bancos produce
El estudio se concentró en el análisis de los
una respuesta cíclica hacia la hidrodinámica del
procesos morfológicos a mediana escala temporal
sistema. Debido a ello barras alternadas, dunas,
relativos a la evolución del río Bermejo y de la in-
puntos de barra y otros patrones se observan
fluencia del puente localizado en Puerto Laval e en
en ríos de baja pendiente. La modelación com-
la migración de meandros. Se utilizó para la imple-
putacional (Computational Fluid Dynamics: CFD)
mentación del modelo toda la información básica
se ha incrementado en las ultimas décadas, sin
desarrol ada en el marco del proyecto.
embargo su aplicación para resolver problemas
El puente actúa como punto de fijación local
ingenieriles se ha basado en dominios localiza-
del cauce, apreciándose dos longitudes caracte-
dos (Abad et al. 2006).
rísticas de influencia: una aguas arriba del puente,
El modelo matemático RVR Meander (Abad y
de longitud , que representa la región en donde,
u
García, 2006) ha sido desarrollado para caracte-
por efecto de la condición de fijación de la estruc-
rizar y analizar la migración de meandros en ríos,
tura, la libre migración de los meandros es restrin-
lo que permite conocer la tasa de desplazamien-
gida cerca del puente con cambios en la curvatura
to transversal y longitudinal del cauce entre otros
y orientación de los meandros; y otra aguas abajo
parámetros. El análisis de migraciones permi-
del puente, de longitud , que representa la región
te simular el desplazamiento del río a través del
donde las migraciones laterales de los meandros
tiempo, basado en un modelo hidrodinámico sim-
preexistentes han sido casi completamente elimi-
plificado acoplado con un modelo de erosión de
nadas. En la citada Figura 3.30 se indican las longi-
márgenes.
tudes de afectación y .
u
d
La Figura 3.34 muestra la configuración de los
En la Figura 3.36 se muestra la evolución del
parámetros adoptados en el modelo. La sinuosi-
río Bermejo en la zona de interés para cuatro fe-
dad (S) y la tasa de migración (·S ) son calculadas
chas características.
como
A partir de la digitalización del talweg del río
para las distintas fechas, y tras su posterior post-
procesamiento mediante los correspondientes mó-
L
·
S
S
S = A
y
2
1
S =
dulos del modelo, se procedió a realizar el análisis
L
t
t
v
2
1
estadístico de la evolución del río. En la Figura 3.37
se presenta el análisis de las curvaturas en función
respectivamente. La Figura 3.35 muestra el área
de las progresivas en el tramo de río localizado
trabajada o área de migración para el intervalo de
aguas arriba del puente, el que se emplaza en co-
tiempo.
rrespondencia con la progresiva 63.700 metros.
Generación y Transporte de Sedimentos
151
1972
1989
2000
2005
Figura 3.36. Evolución temporal de meandros en el río Bermejo
La evolución temporal de la sinuosidad en la
puente, pero la inercia del sistema hace que a
zona aguas arriba del puente se presenta en la
una cierta distancia el río continúe con su evo-
Figura 3.38. El puente funciona como un elemen-
lución natural provocando una suerte de apila-
to de fijación, condicionando la migración lateral
miento de los meandros que, progresivamente,
del cauce. Este control impide que los meandros
van incrementando su curvatura. Este proceso
migren aguas abajo en correspondencia con el
se desarrolla hasta que la curvatura es tal que
152
PEA BERMEJO
ante el pasaje de una crecida se produce el corte
registrado. De esta manera un primer análisis se
de uno de los meandros, momento en el cual co-
extendió desde el año 1993 hasta el año 1997, y un
mienza a desarrollarse un nuevo ciclo.
segundo entre los años 1998 y 2005, habiéndose
Aguas abajo del puente se desarrol a un proceso
producido entre las fechas de los registros de 1997
inverso: en un tramo extenso del río no se obser-
y 1998 el citado corte del meandro.
van migraciones laterales. Este comportamiento,
En la Figura 3.40 se presentan los resultados para
ya identificado en el estudio geomorfológico, se
el primer intervalo apreciándose el buen ajuste entre
aprecia con claridad en la Figura 3.39 que muestra
la predicción y la situación real. En la Figura 3.41 se
el análisis de las curvaturas en función de las pro-
muestran los resultados del modelo de migración de
gresivas en el tramo de río en cuestión y donde se
meandros entre los años 1998 y 2005, pudiéndose
distingue un segmento del orden de los 10 km sin
apreciar nuevamente una buena concordancia entre
desarrollo de meandros, siendo el único sector de
predicción y la situación real, aunque en la zona cer-
río con gran estabilidad en los últimos 20 años.
cana al corte del meandro hay ciertas discrepancias,
El extremo de aguas arriba del tramo sobre el
posiblemente atribuibles a que el modelo sólo pue-
que se implementó el modelo se correspondió con
de analizar el desarrol o de procesos continuos en
la sección de emplazamiento del puente; la longi-
el tiempo y no cambios abruptos como los que se
tud de río analizada fue de aproximadamente 20
verifican en el desarrollo de cortes.
km, tomando como extremo final una sección lo-
Las corridas del modelo, cuyos resultados se
calizada aguas abajo del primer corte de meandro
han aquí presentado, se realizaron para un caudal
1945
1972
1959
2000
2005
Año
Figura 3.37
Figura 3.38
Análisis de las curvaturas en función de la progresiva aguas
Evolución temporal de las curvaturas de los meandros aguas
arriba del puente
arriba del puente
Generación y Transporte de Sedimentos
153
de 1.800 m3/s, un ancho y un tirante representati-
rísticas de estos desbordes. Como punto de par-
vos de las condiciones en las curvas y un material
tida resulta de interés conocer para qué caudales
de diámetro medio del orden de las arenas finas.
ingresantes desde la Alta Cuenca del río pueden
A modo de conclusión puede decirse que se
producirse desbordes en la Baja Cuenca.
cuenta con una herramienta de predicción para es-
Del mismo modo con el que se hicieron los estu-
tudiar las tendencias evolutivas en ríos de caracte-
dios de la dinámica fluviomorfológica del río, pre-
rísticas semejantes a las del Bermejo Inferior.
sentados en el punto 3.2, también para este análisis
Los estudios han permitido definir las dos lon-
se ha considerado al caudal aguas abajo de la Junta
gitudes características de influencia, estando la
de San Francisco como la suma de los correspon-
zona de aguas arriba del puente caracterizada por
dientes a las estaciones Pozo Sarmiento y Caiman-
aumentos de la sinuosidad del tramo como conse-
cito y, sobre la base de los datos disponibles, se
cuencia de las limitaciones que el puente impone
realizó una comparación de los caudales en El Colo-
a la libre migración de los meandros, mientras que
rado con los de las estaciones antes mencionadas.
aguas abajo el río adquiere una disposición sin cur-
El objeto de este análisis fue tratar de encontrar la
vas pronunciadas en una longitud del orden de los
relación entre los caudales en El Colorado respecto
10 km, siendo el único tramo que en los últimos 20
al caudal suma entrante a la Baja Cuenca.
años presenta una condición de estabilidad en su
Para ello, de la serie de datos de caudales dia-
configuración planimétrica.
rios disponibles en ambas estaciones, se extraje-
Los desarrollos presentados son relevantes para
ron los valores correspondientes a los días en los
la caracterización de ríos del tipo del estudiado y
que se contaba con datos en El Colorado. Asimis-
para el estudio de los procesos morfológicos que se
mo, debido a la distancia entre las estaciones, y
desarrol an ante la presencia de estructuras trans-
teniendo en cuenta la celeridad de la onda de cre-
versales a la corriente en ríos con meandros.
cida, se realizaron análisis con desfasajes entre los
datos en El Colorado y las otras estaciones. Así se
repitieron los estudios para 7, 10, 15, 20 y 28 días
3.3. estudio de inundaciones por desborde
de diferencia.
del cauce principal del río Bermejo
Con las series de caudales obtenidas mediante
el procedimiento anterior se calcularon los coefi-
3.3.1. determinación de caudales de desborde en
cientes de correlación para los distintos casos. Los
la cuenca Inferior
resultados se presentan en la Tabla 3.8.
Puede apreciarse que la mejor correlación se
Las importantes implicancias asociadas a los
obtiene para un desfasaje de 10 días entre los datos
desbordes del río Bermejo Inferior, que se produ-
de Pozo Sarmiento más Caimancito y los de El Co-
cen, en mayor o menor medida, en los períodos
lorado (coeficiente de correlación = 0.77). De modo
de crecida hacen necesario estudiar las caracte-
que se adoptaron estas series de caudales para ob-
154
PEA BERMEJO
tener una ley que vincule los datos.
Se realizó una regresión lineal entre los datos de
El Colorado y los correspondientes a la confluen-
cia (suma de los caudales de las dos estaciones de
]
aguas arriba) y una regresión lineal múltiple utili-
y
[
m
zando como variables independientes los datos en
Pozo Sarmiento y Caimancito.
En la Figura 3.42 se ha graficado la comparación
entre los caudales medidos y calculados con la ley ob-
tenida de la regresión lineal múltiple en El Colorado.
En la Figura 3.43 se han graficado los caudales en El
5488000
X [m]
5498000
Colorado en función del caudal suma, representan-
do las leyes obtenidas junto con los datos históricos.
Figura 3.39
En ambas figuras puede apreciarse que, para cauda-
Análisis de las curvaturas en función de la progresiva aguas
les importantes aguas arriba, los valores calculados a
abajo del puente
partir de las regresiones se alejan considerablemen-
te de los datos. La causa de este comportamiento es
la analizada ocurrencia de desbordes en el tramo del
río involucrado cuando los caudales se encuentran
alrededor de los 2.200 m³/s.
Esto hecho se aprecia claramente a partir un
análisis estadístico de la serie de mediciones dis-
ponibles en El Colorado, de la que se obtiene un
caudal máximo de 2.362 m³/s, un caudal mínimo de
12 m³/s y uno medio de 448 m³/s. Se observa que
el caudal máximo se mantiene acotado en un valor
cercano al de desborde.
Para completar el análisis se repitió el cálculo,
eliminando los datos correspondientes a los cauda-
les suma en la Junta de San Francisco superiores al
valor de desborde. En la Tabla 3.8 se aprecia que el
coeficiente de correlación mejora sustancialmen-
te (0.90). Las Figuras 3.44 y 3.45 son análogas a
las Figuras 3.42 y 3.43, pero con las nuevas regre-
siones. Se observa un mejor ajuste de los valores
Generación y Transporte de Sedimentos
155
calculados respecto de los datos, siendo aún im-
portante la dispersión.
3.3.2. cuantificación de volúmenes de desborde
a partir de los registros históricos. contraste con
mapas de desbordes a partir de las imágenes
satelitales
Se ha señalado a lo largo de este libro que,
en muchos casos, la falta de información básica
hidrosedimentológica apta para el desarrollo de
estudios ha atentado contra la posibilidad de rea-
lizarlos en condiciones tales que permitan obte-
Figura 3.40
ner un producto capaz de cumplir con el objetivo
Migración de meandros aguas abajo del puente. 1993-1997
buscado. El caso de cuantificar los volúmenes de
desborde del río Bermejo inferior en situación de
crecida sería uno de dichos casos. El tema ya se
trató en el capítulo 3.2.1, en el que se expresó que
la ausencia de estaciones de aforos y de niveles en
las zonas de desborde impiden una cuantificación
precisa del fenómeno, que ya es por sí mismo de
naturaleza muy compleja.
Al estado actual de la información hidrométrica
disponible, una manera aproximada de cuantificar
los volúmenes de desborde es a partir de la dife-
rencia entre los volúmenes ingresados a la Baja
Cuenca (suma de las mediciones en Pozo Sarmien-
to y Caimancito) y los pasantes por El Colorado.
En la Tabla 3.9 se presenta este cálculo, realizado
sobre la base de los derrames anuales extraídos
Figura 3.41
del anuario de EVARSA (EVARSA, 2004).
Migración de meandros aguas abajo del puente. 1998-2005
El cálculo se efectuó para los años en los que
se contaba con el dato del derrame anual para las
tres estaciones involucradas. Por no cumplir con
esta premisa quedaron excluidos años en los que
156
PEA BERMEJO
Tabla 3.7
Tabla 3.8
Evolución de longitudes del tramo recto (P 1,25) del cauce del
Coeficientes de correlación
Bermejo aguas abajo del Puente Lavalle
coeficientes de correlación
año
longitud (km)
(los días se refieren al desfasaje entre datos de el colorado,
respecto a los caimancitos y Zanja del Tigre)
1945
1,47
0 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
el colorado
1
1955
0,70
caimancito 0.69530289
1
Z. del Tigre 0.59198169 0.87744254
1
1962
4,95
cai + ZsT
0.63031187 0.92690312 0.99332912
1
1972
3,52
7 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
1976
3,86
el colorado
1
caimancito 0.73779102
1
1984
4,25
Z. del Tigre 0.72006083 0.84125423
1
cai + ZsT
0.74757006 0.90969076 0.98980148
1
1989
7,82
10 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
1993 a 2005
8,47
el colorado
1
caimancito
0.7884217
1
Z. del Tigre 0.72513017 0.78137769
1
se verificaron importantes estados de inundación,
cai + ZsT
0.77079411 0.86728197 0.98834181
1
tal como se indicará más adelante. De los resulta-
15 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
dos del cuadro anterior se desprende que prácti-
el colorado
1
camente siempre existe una fuga de caudales en
caimancito 0.70863307
1
Z. del Tigre 0.68273597 0.87797485
1
el tramo entre la Junta de San Francisco y El Colo-
cai + ZsT
0.70575835 0.93056698 0.99227933
1
rado, sin que ello siempre signifique aparición de
20 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
zonas inundadas. En los años 1992-93 y 1994-95,
el colorado
1
el análisis efectuado arroja valores negativos del
caimancito 0.73787592
1
Z. del Tigre 0.67544291 0.78767218
1
desborde, de escasa significación frente al de-
cai + ZsT
0.71708849 0.86939928 0.98922024
1
rrame ingresante, que se ubican dentro del mar-
28 días
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
gen de error aceptable para este tipo de cálculo
el colorado
1
aproximado.
caimancito 0.66477438
1
En distintas referencias se trata el tema de las
Z. del Tigre 0.63625848 0.88653641
1
cai + ZsT
0.65697703 0.93362929 0.99343955
1
inundaciones por desborde en el río Bermejo Infe-
rior (OEA, 1975; COREBE, 1994 (1); COREBE, 2007;
10 días*
el colorado caimancito Z. del Tigre cai + ZsT
el colorado
1
Brea et al., 1996), siendo aquel también abordado
caimancito 0.84073174
1
por otros proyectos del PEA (APA UNNE, 2007).
Z. del Tigre 0.88081793 0.81656093
1
cai + ZsT
0.90311934 0.89826232 0.98716807
1
Resulta de interés para el análisis la descrip-
* considerando los Caudales ZdT+Cai menores que 2200 m3/s
ción de las crecidas anuales del río Bermejo que
Generación y Transporte de Sedimentos
157
se presentan en la referencia (COREBE, 2007). En
la misma se presentan, para cada crecida desde
1992 (año de inicio del Sistema de Información Hi-
drológica de la Cuenca del Río Bermejo - SIH), una
serie de datos hidrológicos que intentan reflejar
la importancia de cada crecida anual, indicándo-
se la altura máxima registrada en la estación Pozo
Sarmiento, el caudal máximo allí aforado, la altu-
ra media durante el aforo y la permanencia en
cantidad de días consecutivos de caudales supe-
riores a los 2.000 m³/s considerados capaces de
producir situaciones de riesgo en el tramo inferior
de la Cuenca.
Se presentan también datos de Puerto Lavalle,
localidad de la Baja Cuenca ubicada en un tramo
crítico del río cuando su nivel supera la altura de
Figura 3.42
5,90 m en la escala del lugar. La altura máxima al-
Caudales medidos vs calculados en El Colorado
canzada allí, la fecha de ocurrencia y su perma-
nencia en días consecutivos por encima del citado
valor dan cuenta de la importancia de la crecida
anual en ese sector. Se indica asimismo si se regis-
traron desbordes en la zona y se presenta la altura
máxima observada en El Colorado.
A modo de ejemplo se presenta, extraído de la
referencia, el informe producido sobre la crecida de
1999-2000, de suma importancia puesto que en el
mes de enero se produjo la crecida máxima históri-
ca del río Bermejo, quedando fuera de operación la
estación Alarache. En la oportunidad se produjeron
desbordes de importancia en la Alta Cuenca con
pérdidas humanas y afectación de zonas cultiva-
Figura 3.43
das en el tramo comprendido entre Aguas Blancas
Caudales suma vs El Colorado
y Embarcación y corte temporario de la Ruta Na-
cional 34. En el sector de la Baja Cuenca la crecida
afectó mayormente a la provincia de Formosa por
158
PEA BERMEJO
carecer de defensas en el área de Puerto Laval e. A
continuación se transcribe el informe (Tabla 3.10):
Tabla 3.10
Crecida anual 1999-2000
Pozo sarmiento
altura máxima registrada: 12,6 m (26/01/2000)
Máxima histórica
caudal máximo estimado: superior a 13.000 m3/s
Permanencia de caudales > 2000 m3/s: 10 días
Puerto lavalle
altura máxima registrada: 6,20 m (01/04/2000)
Permanencia de alturas > 5,90 m: 27 días
el colorado
altura máxima registrada: 7,86 m (07/04/2000)
Figura 3.44
Caudales medidos vs calculados en El Colorado
A partir de la información presentada en la re-
ferencia pudieron elaborarse cuadros como el que
se presenta en la Tabla 3.11.
La información hasta aquí presentada confirma
lo expresado al comienzo acerca de la ausencia de
información hidrométrica y de caudales que impide
el conocimiento más acabado del funcionamiento
del sistema. No obstante, cuadros como el prece-
dente resultan de importancia para caracterizar
el sistema y reflejar su complejidad. Nótese que
mientras la crecida 1999-2000 presentó 24 días por
encima del nivel crítico de inundación (máxima cre-
ciente del río Bermejo), la crecida 1996-1997 man-
tuvo el nivel por encima del crítico 58 días.
Figura 3.45
Del mismo modo, el análisis de los derrames
Caudales suma vs El Colorado
presentado en la Tabla 3.8 concuerda con lo expre-
sado en el párrafo anterior para algunas crecidas
Generación y Transporte de Sedimentos
159
(1998-1999 y 1999-2000), no siendo concordante
surgidas de encuestas en la zona. Estas zonas
en otras (2002-2003).
son las siguientes (COREBE, 1994 (1)):
De un modo general, las características princi-
· interfluvio Bermejo-Bermejito (Chaco): es la
pales de los desbordes, obtenidas a partir de obser-
zona que presenta los mayores volúmenes des-
vaciones y algunas mediciones, son las siguientes
bordados;
(COREBE, 1994 (1)):
· zona de Vil a Río Bermejito (aguas arriba, zona
· el frente de inundación tiene características
de Confluencia);
similares en ambas provincias. No obstante, la
· paraje El Yacaré: por margen izquierda es po-
margen chaqueña resulta más perjudicada que
sible una alimentación del arroyo Teuquito por
la formoseña;
desborde del cauce principal. Los desbordes al
· los desbordes pueden formar cauces secunda-
interfluvio por margen derecha son mayores;
rios laterales, los que por erosión retrocedente
· desde El yacaré hacia aguas abajo, hasta el Km
pueden llegar a capturar el curso principal;
642 (Puerto San Jorge) los derrames se produ-
· superada la capacidad de conducción de los
cen hacia margen derecha. Desde este punto
cauces, la masa líquida avanza activando el sis-
hasta el Km 525, la franja de divagación es de 3 a
tema de drenaje no encauzado. El manto de
5 km, incrementándose los derrames, que tam-
agua se desplaza muy lentamente l enando los
bién se manifiestan hacia margen izquierda. A
bajos que encuentra en su camino (lagunas, es-
partir de aquí, y por aproximadamente 180 km,
teros, bañados);
se verifican los mayores desbordes del Bermejo
· los volúmenes de agua que se encuentran
hacia ambas márgenes, constituyendo la zona
ocupando grandes superficies no reingresan al
más conflictiva.
cauce principal, aún después de que en éste se
Documentos de COREBE describen los desbor-
verifique una bajante en la Alta Cuenca;
des producidos en las crecidas de los años 1974,
· en general, los anegamientos por desborde
1981, 1982, 1984 y 1985. Las zonas de desborde
coinciden con períodos de l uvias intensas en la
coinciden con las descriptas.
zona, generando una dificultad en la discrimi-
Estas zonas se han relacionado con perfiles to-
nación del origen de aquéllos (fluvial o pluvial).
pobatimétricos existentes y las zonas de inunda-
Esto indica que, de no existir desbordes del
ción resultantes del análisis de imágenes (Brea et
Bermejo, aún podrían verificarse situaciones de
al, 1999 (2)).
anegamiento a partir de las lluvias estacionales.
En la citada referencia se señala la correspon-
Las zonas de desbordes identificadas a partir
dencia de los niveles de terreno con las manchas de
del análisis de imágenes satelitales disponibles
inundación en la zona de Fortín Belgrano, en espe-
en épocas de crecida (octubre 1983, octubre y
cial sobre margen derecha en el interfluvio Berme-
noviembre 1984), coinciden en general con las
jo-Bermejito (Figura 3.46). Dicha correspondencia
citadas en el informe de la OEA (1975) y con las
es aproximada si se tiene en cuenta que los estados
160
PEA BERMEJO
Tabla 3.9
Derrames anuales de desborde en el río Bermejo inferior.
derrames anuales (hm3)
año
el colorado
caimancito
Pozo sarmiento Ps + caimancito
desborde
1968
1969
7480
2007
7333
9340
1860
1969
1970
7463
1752
7668
9420
1957
1970
1971
8541
2250
7587
9837
1296
1971
1972
6249
1332
7039
8371
2122
1972
1973
12030
3228
9977
13205
1175
1973
1974
15854
4236
13871
18107
2253
1974
1975
11882
2950
9814
12764
882
1976
1977
13809
4571
12152
16723
2914
1987
1988
17550
4826
14895
19721
2171
1988
1989
8260
1816
8108
9924
1664
1992
1993
13544
3420
9743
13163
-381
1993
1994
12651
2365
10367
12732
81
1994
1995
15653
3008
12571
15579
-74
1995
1996
12291
2414
11087
13501
1210
1996
1997
16545
4409
13654
18063
1518
1997
1998
10103
2026
8290
10316
213
1998
1999
18561
4437
16799
21236
2675
1999
2000
17360
3862
15768
19630
2270
2000
2001
14999
3635
12580
16215
1216
2001
2002
14714
3020
13901
16921
2207
2002
2003
12359
2748
13076
15824
3465
Generación y Transporte de Sedimentos
161
de inundación fueron levantados de imágenes sa-
en este caso las obras existentes tratan del control
telitales no georeferenciadas (COREBE, 1994 (1)).
de erosión a nivel del cauce fluvial que tratan de
Realizando el mismo análisis para el perfil de la
proteger poblaciones, infraestructura vial, ferro-
zona de San Camilo (Figura 3.47), pueden recono-
viaria y productiva.
cerse claramente sobre margen derecha (interfluvio
El desarrollo de meandros en río, analizado en
Bermejo-Bermejito) los bajos inundables marcados
este capítulo, es causa habitual de desarrollo de
en el Plano Nº 1.2 del Capítulo 1, así como también
erosiones en estribos de puentes viales y ferrovia-
las zonas bajas ubicadas sobre margen izquierda.
rios, como el puente vial sobre el río Bermejo en
Como puede apreciarse, la información reco-
Puerto Laval e, y el puentes vial y ferroviario sobre
pilada de diversas fuentes, apoyada en imágenes
el río San Francisco, entre otros.
satelitales y perfiles topobatimétricos, arroja los
Es común en la Cuenca el proyecto y ejecución
mismos resultados sobre las zonas de desbordes
de espigones y terraplenes longitudinales con el
del cauce del río Bermejo. Las corridas del modelo
fin de defender las costas de la acción erosiva
morfológico del río Bermejo Inferior con las zonas
del río. En el caso de los terraplenes son también
de desborde ubicadas de acuerdo con la evolución
usados como obra de control de inundaciones,
de la onda de crecida para el período 1998-99, que
tal es el caso del terraplén sobre margen derecha
resultan coincidentes a las aquí explicadas, permi-
del río en la zona de Puerto Lavalle, en la pro-
tieron comprobar que los desbordes modelados
vincia de Chaco. En las siguientes Figuras (3.48
representaron correctamente el funcionamiento
a 3.56) se presentan fotos de obras de control
morfológico del río.
de erosión construídas en el río Bermejo infe-
rior, desde Embarcación (cerca de la Junta de San
Francisco) hacia aguas abajo. A partir de las mis-
3.4. medidas de control de los procesos
mas puede apreciarse la tipología de obras en la
asociados con los sedimentos
zona. En cada caso se consigna además la fecha
de la imagen lo que, en algunos casos, permite
3.4.1. control de erosión
apreciar las demoras que existen para completar
las obras.
Tal como se expresara en el Capítulo 1 al tratar
el tema del control de erosión en la Alta Cuenca
3.4.2. Incidencia de la alta carga de sedimentos
del Río Bermejo, también en este caso la impor-
en obras de toma
tante actividad morfológica del río Bermejo infe-
rior y sus características particulares, descriptas a
La alta concentración de sedimentos en suspen-
lo largo del presente capítulo, requieren de espe-
sión del río Bermejo en su tramo inferior en situa-
cial atención en la identificación, proyecto y cons-
ción de crecidas, que puede l egar a 15.000 ppm,
trucción de obras de control de erosión. También
tiene una gran importancia en la posibilidad de uso
162
PEA BERMEJO
Tabla 3.11
Días por encima del nivel crítico en Puerto Lavalle, 1992-2008
días con niveles por
crecida
máximo
encima del nivel crítico
1992
1993
4
6,34
1993
1994
8
6,4
Desbordes en Embarcación y en Puerto Lavalle
1994
1995
9
6,44
1995
1996
7
6,11
1996
1997
58
6,5
Desbordes en diversos sectores de la baja cuenca
1997
1998
0
5,78
1998
1999
28
6,34
Desbordes en la baja cuenca
1999
2000
27
6,2
Afectó al área de Puerto Lavalle en Formosa (1)
2000
2001
4
6,25
2001
2002
9
6
2002
2003
0
5,84
2003
2004
0
5,41
2004
2005
0
5,21
2005
2006
2
5,98
2006
2007
0
5,85
2007
2008
23
6,28
(1) En Enero se produjo la crecida máxima histórica del río Bermejo.
de agua del curso. En efecto, tomar el agua del río
ción de la pre toma del embalse Laguna yema, en la
Bermejo para cualquier uso implica tomar también
provincia de Formosa.
la carga de sedimentos. El manejo de tamaña canti-
Las Figuras 3.60 a 3.62 permiten apreciar la
dad de sólidos no es trivial y la situación planteada
problemática del funcionamiento de las tomas de
es una de las principales dificultades a la hora de
agua en el río Bermejo Inferior. En la Figura 3.60
tratar de aprovechar el recurso en la Cuenca.
se observa la estructura de la toma, y a ambos la-
Algunas imágenes pueden reflejar lo expresado.
dos de la misma, sendas piletas de decantación o
Así las Figuras 3.57 y 3.58 muestran el acopio de se-
desarenadores que son usados alternativamente y,
dimentos luego de un período de crecidas extraído
luego, limpiados para asegurar un funcionamiento
del canal principal de la toma de agua dulce del in-
continuo del sistema.
genio Ledesma, provincia de Jujuy, sobre el río San
La Figura 3.61 es una vista desde aguas arriba
Francisco.
hacia aguas abajo de la zona, en época de estiaje,
La Figura 3.59 muestra el estado de sedimenta-
donde se acostumbra a dragar o excavar canales
Generación y Transporte de Sedimentos
163
hasta la toma para asegurar el suministro. La Figu-
206
ra 3.62, en cambio, corresponde a un período de
204
aguas altas, pudiendo observarse el estado de soli-
202
200
citación que sufre la estructura ante la velocidad de
198
)
m 196
la corriente y los troncos y palos que trae el río.
194
c
o
t
a
(
Lo expresado anteriormente permite señalar
192
190
un aspecto saliente asociado con la dificultad del
188
186
uso del agua del río Bermejo Inferior a causa de la
184
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
carga de sedimentos. Dicho aspecto se refiere a la
prog. desde Formosa hacia Chaco. (m)
violencia de las crecidas, que además de traer gran-
Figura 3.46
des cantidades de sólidos generan procesos erosi-
Perfil topobatimétrico Fortín Belgrano
vos contra las márgenes que, en casos de crecidas
importantes, dejan fuera de servicio gran parte de
la infraestructura de riego, especialmente las más
precarias. A modo de ejemplo, la Figura 3.63 mues-
158
tra una imagen de la crecida del arroyo Santa Rita,
156
afluente del San Francisco, del año 2001, que afec-
154
tó seriamente a la localidad de Palma Sola. Dicha
152
crecida, generada por aludes en la alta cuenca del
c
o
ta
150
arroyo, arrasó con tomas de agua e infraestructura
148
de riego, además de causar importantes daños en
146
la zona urbana.
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Como conclusión de este punto puede decirse
prog. desde Lag. yema hacia Fuerte Esperanza (m)
que el tema de las tomas de agua en el Bermejo
Figura 3.47
Inferior es un capítulo abierto en la Cuenca. Por
Perfil topobatimétrico San Camilo
diversas razones no se ha podido avanzar sobre el
estudio generalizado de optimización de tomas de
aguas, desarenadores y canales, que tiendan a mi-
nimizar los efectos producidos por las altas concen-
traciones del río.
164
PEA BERMEJO
Figura 3.48
Figura 3.51
Muro marginal de gaviones, margen izquierda río Bermejo, 1994
Muro marginal de gaviones,margen izquierda río Bermejo, 2007
Figura 3.49
Figura 3.52
Muro marginal de gaviones, margen izquierda río Bermejo, 1988
Muro marginal de gaviones, margen izquierda río Bermejo,2007
Figura 3.53
Figura 3.50
Espigón de gaviones margen izquierda río Bermejo en El Colorado,
Muro marginal de gaviones, margen izquierda río Bermejo, 2000
1994
Generación y Transporte de Sedimentos
165
Figura 3.54
Espigón de gaviones margen izquierda río Bermejo en El Colorado, 1994
Figura 3.57
Canal agua dulce Ingenio Ledesma
Figura 3.55
Espigón de pilotes con placas margen izquierda río Bermejo en El
Figura 3.58
Colorado, 2006
Canal agua dulce Ingenio Ledesma
Figura 3.56
Espigón de pilotes con placas, crecida, margen izquierda río Ber-
Figura 3.59
mejo en El Colorado, 2006
Sedimentación pre-toma Laguna Yema, provincia de Formosa
166
PEA BERMEJO
Figura 3.60
Figura 3.62
Toma de agua Don Panos margen derecha río Bermejo, provincia
Toma de agua Don Panos margen derecha río Bermejo en aguas
de Chaco
altas.
Figura 3.61
Figura 3.63
Toma de agua Don Panos margen derecha río Bermejo en aguas
Palma Sola 2001, afectación de infraestructura de riego, arroyo
bajas.
Santa Rita, Jujuy.
4. El río Bermejo y la cuenca del Plata
4.1. Influencia de la carga sedimentaria
del río Bermejo en el sistema Paraguay-
San Francisco
Iruya
Paraná-de la Plata
20%
41%
Pescado
6%
En este punto se realiza un análisis global del
transporte de sedimentos en el sistema Bermejo-
Blanco
o Zenta
Paraguay-Paraná-de la Plata en la situación actual.
9%
Se ha citado a lo largo de este libro que el ras-
Bermejo Superior
Grande de Tarija
10%
14%
go más saliente de la Cuenca del Río Bermejo lo
constituye la gran cantidad de sedimentos gene-
rados en la misma, que la ubica entre las más al-
Figura 4.1
Distribución porcentual de sólidos en suspensión en los principales
tas tasas de sedimento producido por unidad de
afluentes del río Bermejo en la Alta Cuenca.
área en el mundo.
Estudios antecedentes (Brea et al, 1996) consig-
nan que el aporte de los sólidos suspendidos del río
distribución porcentual de los principales afluentes
Bermejo a ese tipo de carga sólida en el río Paraná
del río Bermejo en la Alta Cuenca.
(a la altura de Corrientes) constituye casi el 75 % del
Por su parte en la Figura 4.2 se presenta la dis-
total si se considera toda la serie de registros dispo-
tribución porcentual de los sólidos en suspensión
nibles, aumentando este porcentaje si se analizan
en Corrientes, calculados de la manera preceden-
los últimos años. El gráfico de la Figura 4.1 refleja la
temente descripta.
168
PEA BERMEJO
Bermejo
Paraguay
Alto Paraná
Posteriormente, se analizó la influencia de la va-
70%
6%
24%
riación de la carga sedimentaria del río Bermejo en
el sistema Paraguay-Paraná-de la Plata (Brea et al,
1999 (1)) y se efectuó un balance de aportes sóli-
dos en el sistema a partir de la información básica
disponible en las estaciones de la red hasta 1999.
Figura 4.2
Considerando a la estación Itatí como representa-
Distribución porcentual de sólidos en suspensión aportados al río
Paraná en Corrientes
tiva de las condiciones del río Paraná aguas arriba
de la confluencia con el Paraguay, y a Puerto Pilco-
Los estudios han establecido que el aporte de só-
mayo en el Paraguay, se demostró que en valores
lidos suspendidos del río Bermejo constituye un 70%
medios el Bermejo aporta el 81% de la carga sólida
de la carga sólida del río Paraná en la estación Co-
total del río Paraná (sección túnel), mientras que el
rrientes, considerando la serie de registros disponi-
Paraguay aporta el 6%.
ble a la fecha de realización de esos estudios. Se con-
El balance de material transportado en suspen-
signa que aproximadamente el 80% de la carga en
sión a través del sistema Bermejo a partir de los
suspensión aportada al Bermejo Superior en la Junta
caudales sólidos aforados y de los datos consigna-
de San Francisco proviene de la Subcuenca Berme-
dos en el anuario sedimentológico publicado por
jo Superior y el 20% restante de la Subcuenca San
Agua y Energía Eléctrica (1991) para el Bermejo Su-
Francisco. Considerando la serie de aforos sólidos en
perior y el San Francisco estableció los valores de
Pozo Sarmiento y en Caimancito se obtuvieron para
caudal sólido en suspensión anual que se reprodu-
la primera un transporte en suspensión medio de
cen en la Tabla 4.1, donde se observa que la suma
70.508.100 toneladas al año (79%) y para la segunda
del aporte del Bermejo Superior y del San Francisco
uno de 18.901.200 toneladas anuales (21%) lo que
resulta casi coincidente con el correspondiente al
totaliza 89.409.300 toneladas anuales.
Bermejo Inferior en El Colorado.
Debe señalarse que, aproximadamente, en los
últimos 30 años se aprecia una disminución de la
Tabla 4.1
Balance de material transportado en suspensión a través del
carga de lavado en el Paraná generada presumi-
sistema Bermejo a partir de los caudales sólidos consignados en el
blemente por las presas construídas sobre el río
anuario sedimentológico (1991)
Paraná en el Brasil. Estas circunstancias generan
caudal
que los sedimentos entregados por el río Bermejo
Río
estación
sólido total
(miles de toneladas por año)
al río Paraná tengan un mayor peso en el total de
los sedimentos transportados por este río, siendo
Bermejo Superior Z. del Tigre - P. Sarmiento
87199
el porcentaje actual correspondiente al Bermejo de
San Francisco
Caimancito
25159
alrededor del 80-85% del total. Sobre este tema se
Bermejo Inferior
El Colorado
106913
volverá más adelante.
Generación y Transporte de Sedimentos
169
Al nivel de datos básicos hidrosedimentológicos
sólido y que fueran presentadas previamente.
disponibles resulta dificultoso dar valores definitivos
Se eligió para este análisis un período de regis-
y realistas de los aportes sólidos correspondientes a
tro de caudales medios diarios en las estaciones de
los principales afluentes de la Alta Cuenca. En efec-
interés de mediciones comunes entre 1964 y 1997.
to, como puede verse en el anuario sedimentológico
Para este período común se calcularon los caudales
(Agua y Energía Eléctrica, 1991), los valores anuales
medios mensuales promedio y los sólidos en co-
reportados por la referencia corresponden a perío-
rrespondencia. La totalización anual de los valores
dos de registro disímiles. Por ejemplo, para el río
mensuales de aportes sólidos conduce a la distri-
Iruya se consignan apenas 2 valores anuales (años
bución porcentual promedio para el período que se
1971/72 y 1978/79) para la estación El Angosto, y 9
presenta en la Figura 4.3.
años para la Estación San José (1980/81-1988/89).
La desigualdad de longitud de registros y su no
San Francisco
Grande de Tarija
Bermejo Superior
simultaneidad atentan contra la posibilidad de lo-
Caimancito
San Telmo
Aguas Blancas
grar mayores precisiones en la discriminación de
24%
16%
7%
los aportes de sedimentos por afluentes en la Alta
cuenca del Bermejo. No obstante pudieron hacerse
Pescado
aproximaciones a partir de la recopilación de datos
Cuatro Cedros
9%
históricos realizada en el marco del PEA.
A continuación se presentan los resultados de
Ituya + Blanco
dos de las aproximaciones realizadas en este con-
44%
texto, que arrojaron resultados coherentes con los
Figura 4.3
estudios efectuados.
Distribución porcentual de aporte de sólidos suspendidos de los
En primer lugar, a partir de la información básica
afluentes de la Alta Cuenca del Río Bermejo. (Valores promedio en
el período 1964-1997)
hidrosedimentológica actualizada, se buscó validar
los resultados anteriores analizando globalmente el
Se destaca que no se discriminan los apor-
transporte de sedimentos de los principales ríos de
tes correspondientes a los ríos Iruya y Blanco, ya
la cuenca del Bermejo a partir de los datos origina-
que no se cuenta con información de caudales en
les. La metodología empleada consistió en el cál-
esas estaciones que permitan el establecimiento
culo de los caudales medios mensuales caracterís-
de los valores medios. Sin embargo, y a pesar de
ticos para cada estación en el período de registro,
las limitaciones de la metodología empleada que
y la estimación a partir de ellos de los valores me-
implica suponer la validez de las relaciones cau-
dios de aporte de sólido en suspensión. Para esto
dal líquido-caudal sólido más al á de su rango de
fueron utilizadas las relaciones experimentales que
determinación y de la gran variabilidad inherente
vinculan el caudal sólido total y el caudal líquido,
a los propios datos, los resultados obtenidos ma-
postuladas a partir del análisis de los datos de aforo
nifiestan acuerdo con los estimados anteriormente
170
PEA BERMEJO
para períodos diferentes en cuanto a los porcenta-
el Bermejo en la estación Zanja del Tigre, en el mis-
jes de distribución de las cargas provenientes de los
mo período, es de 53.000.000 tn/año, lo que implica
distintos ríos. Debe destacarse, no obstante, que el
una diferencia de 4.369.000 toneladas (alrededor
valor de carga sólida media anual del río Bermejo
del 8 %). La Figura Nº 4.5 muestra que esta diferen-
para el período 1964-1997 (de 61.000.000 tonela-
cia no modifica la distribución porcentual indicada
das anuales) resulta entre un 30 y un 50% inferior a
en la Figura Nº 4.4. Además la diferencia consignada
las estimaciones precedentes.
resulta aceptable en el marco en que se desarrol an
En segundo lugar, la inclusión a la base de datos
estos cálculos, debiendo tenerse en cuenta también
de los registros en papel levantados en la sede Orán
que hay zonas de la Alta Cuenca cuyos aportes no
de EVARSA permitieron una posibilidad de ajustar
quedan comprendidos en las estaciones de aforo
las proporciones de los aportes de los afluentes
disponibles, y que sí están reflejados en los montos
principales del río Bermejo a su carga sólida. La reco-
correspondientes a Zanja del Tigre.
pilación de los datos de aforo disponibles en la esta-
Río Pescado
Río Iruya
ción Vado Hondo del río Blanco, aun cuando ya se ha
5%
(El Angosto)
apreciado que presentan dificultades, permitieron
46%
Río Bermejo
tener más elementos para el análisis sobre el tema.
Superior
El único período con datos en todas las estacio-
8%
nes de aforo de la Cuenca fue el correspondiente a
la estación Vado Hondo, sobre el río Blanco o Zenta,
Río Grande
Río Blanco
definido entre los años 1973 y 1977. En estas con-
de Tarija
10%
11%
diciones se efectuó el balance para este período,
con todas las estaciones disponibles, comparando
Figura 4.4
Distribución porcentual de aporte de sólidos suspendidos de los
la suma total de sólidos en suspensión en dichas es-
afluentes de la Alta Cuenca del Río Bermejo (Valores promedio en
taciones, con el total de sólidos en suspensión pa-
el período 1973-1977)
santes en la estación Zanja del Tigre para el período
Río San Francisco
Río Iruya
en cuestión.
Río Pescado
19%
(Diferencia)
5%
49%
La cantidad promedio de material sólido que
Río Bermejo
aportó cada río de la Cuenca al Bermejo para el
Superior
período de análisis se presenta como distribución
7%
porcentual en la en la Figura 4.4.
Con las cantidades obtenidas en las estaciones
Río Grande
de Tarija
Río Blanco
San Telmo, Aguas Blancas, Cuatro Cedros, El Angos-
10%
10%
to, Vado Hondo y Caimancito, se obtiene un prome-
Figura 4.5
dio total de 48.631.000 tn/año para el período anali-
Distribución porcentual de aporte de sólidos suspendidos de los
afluentes de la cuenca alta del Río Bermejo (Valores promedio en
zado. El valor correspondiente a lo transportado por
el período 1973-1977)
Generación y Transporte de Sedimentos
171
A modo de conclusión sobre este tema pue-
talmente compuesta por limos.
de decirse que los análisis efectuados confir-
En correspondencia con la desembocadura del
maron la validez de las proporciones presenta-
río Bermejo en el río Paraguay se verifica en este
das a partir de los aportes de los afluentes del
último la existencia de un banco de arena (Hal-
río Bermejo Superior. Debe señalarse que di-
crow & Partners, 1973). Si bien la concentración
chas proporciones y, en mucha mayor medida,
de arenas en suspensión en el Bermejo es muy
los montos de sedimentos en juego, dependen
reducida si se la compara con la de limos, no obs-
fuertemente del período de estudio utilizado.
tante constituye la mayor concentración de arena
Se confirma al río Iruya como el principal apor-
encontrada en cualquier estación del río Paraguay
tante de sedimentos en suspensión de la Cuen-
hacia aguas arriba.
ca del Río Bermejo.
La concentración de los sedimentos suspendidos
Caracterizados los aportes del río en la Alta
del río Paraná sufre un notorio incremento aguas
Cuenca hacia la cuenca inferior se describirán a
abajo de la confluencia con el Paraguay. Como este
continuación las características de los mismos y su
río no tiene un transporte en suspensión significa-
comportamiento en el sistema Paraguay-Paraná-
tivo antes de recibir al Bermejo, se verifica que es
de la Plata.
este último el causante de dicho incremento (Or-
Aun en la Alta Cuenca, desde que se computa
feo, O.; 1995).
la fracción fina y gruesa de los sedimentos sus-
En la citada referencia se consigna que, aguas
pendidos (1993), se observa en la estación Pozo
arriba de la confluencia con el Paraguay, los sólidos
Sarmiento una altísima variación de las proporcio-
suspendidos del Paraná son muy homogéneos y
nes de ambas fracciones. Para aguas altas (sobre
están compuestos por altos porcentajes de arcil as
72 datos) se tiene en promedio un 77% de finos y
(82%) y menor proporción de limos (18%). Aguas
un 23% de gruesos, mientras que para aguas ba-
abajo de la confluencia, en margen izquierda, se
jas (22 datos) los porcentajes son del 73% y 27%,
mantienen las mismas proporciones, mientras que
respectivamente. Pese a la dispersión, a partir
en margen derecha se observa un importante in-
de dichos promedios se observa un aumento del
cremento de los limos (63%), disminuyendo las ar-
porcentaje de la fracción gruesa con respecto a
cil as (32%), con un 5% de arenas.
la fina en aguas bajas, lo que indica la asociación
La relación porcentual de tamaños que pre-
directa entre la carga de lavado y la alta pluviosi-
sentan los sólidos suspendidos del Bermejo
dad en la Cuenca.
puede ser adecuadamente reconocida en el
En la Baja Cuenca la única estación de aforos
Paraná, permitiendo identificar su incidencia
operativa es la ubicada en El Colorado (Brea et al,
sobre este último hasta la localidad de Empe-
1999 (2)). Al í la proporción de arena en suspensión
drado (Corrientes), como puede apreciarse en
varía entre un 10 y un 20% en promedio de la carga
el siguiente cuadro de la Tabla 4.2, extraído de
total suspendida. La fracción fina está fundamen-
la citada referencia.
172
PEA BERMEJO
Tabla 4.2
Bermejo (las máximas concentraciones coinciden
Relación porcentual característica de de sólidos en suspensión en
el río Paraná
con los máximos caudales) es esperable que en el
río Paraná las concentraciones más grandes de car-
ga de lavado ocurran normalmente un cierto tiem-
lugar
% arenas
% limos
% arcillas
po después de marzo o abril, lo que fue verificado a
Itatí
0
15
85
partir de mediciones.
Paso de la Patria (1)
0
22
78
Los diferentes tipos de material en suspensión
Paso de la Patria (2)
5
63
32
que se incorporan al cauce principal del Paraná en
Corrientes
4
66
30
su tramo medio son mezclados por el río de una
Empedrado
3
67
30
manera tal que conforman un sedimento suspen-
dido polimodal, pobremente seleccionado, excepto
cuando se transportan los picos de concentración
Debe destacarse que las muestras 1 y 2 se ubi-
aportados por el Bermejo.
can aguas arriba y aguas abajo de la confluencia
Como primera aproximación, puede decirse que
Paraguay-Paraná, respectivamente.
los sedimentos finos transportados en suspensión
Desde la desembocadura del Paraguay en el Pa-
por el río Paraná sólo encuentran condiciones gene-
raná, hacia aguas abajo por este último, se verifican
rales favorables de deposición al l egar al río de la
diferencias de concentración entre ambas márge-
Plata y sus canales de navegación (Brea et al, 1996).
nes que se van atenuando hacia aguas abajo por
No obstante, es conocido que las fracciones más
efecto de mezcla progresiva.
finas (limos y arcil as) transportadas en suspensión
Lo hasta aquí expresado viene poniendo de ma-
constituyen buena parte de los depósitos que ha-
nifiesto lo establecido en diferentes referencias
bitualmente, durante los períodos de desborde,
acerca de que la dinámica de los sedimentos sus-
sedimentan sobre las planicies de inundación del
pendidos del Paraná, a partir de la confluencia con
Paraná medio e inferior a través de diversos me-
el Paraguay, está directamente relacionada con el
canismos, conformando y renovando los estratos
ciclo hidrológico del Bermejo. (Amsler, M.; Drago,
superficiales de estas últimas.
E.; Bertoli de Pomar, H.; 1984 ; Orfeo, O.; 1995; Dra-
En este contexto, se ha comprobado, efectuan-
go, E.; Amsler, M.; 1988 ; Brea et al 1996).
do un balance entre la carga de lavado que l ega
Hacia aguas abajo por el Paraná también se ha
a la altura de Paso de la Patria (km 1240 del río
comprobado la similitud entre las características
Paraná) y la que se mide en Paraná (km 601), que
granulométricas de la carga de lavado de este río
una parte de la misma queda retenida en la exten-
(a la altura de la ciudad de Paraná) y la del Bermejo,
sa planicie aluvial que se extiende sobre la margen
aguas arriba de la Junta de San Francisco (Amsler,
derecha del cauce principal entre esos puntos. La
M.; Drago, E.; Bertoli de Pomar, H.; 1984). De acuer-
fracción retenida estaría directamente relacionada
do con dicho estudio, en función del régimen del
con el caudal sólido del río Bermejo y con los cau-
Generación y Transporte de Sedimentos
173
dales líquidos en el tramo medio (Amsler, 2006).
por la expresión de Engelund-Hansen (Vanoni, V.;
Del río Bermejo, tal como se ha expresado a lo lar-
1975) son sumamente confiables para este río y su
go del libro, proviene el principal suministro de se-
aplicación para condiciones medias arroja un valor
dimento fino al sistema del río Paraná aguas abajo.
de transporte total de arenas de 25 millones de to-
La situación planteada resulta de suma importancia
neladas anuales.
a la hora de plantear prácticas de control de sedi-
Muestras del lecho extraídas de los pasos de na-
mentos en la Alta Cuenca del Río Bermejo, las que
vegación del río Paraná demuestran una existencia
deberán ser cuidadosamente estudiadas para no
preponderante de arenas en el lecho. En la Tabla 4.3
alterar el sistema fluvial.
se consigna el diámetro medio representativo del
Se ha consignado también que la carga de lava-
material (d50) en cada uno de los pasos y su corres-
do transportada cada año durante el período de
pondiente progresiva del río (Brea et al, 1999 (1)).
máximos aportes sólidos en el sistema Bermejo
ParaguayParaná disminuyó en términos medios
Tabla 4.3
Diámetro medio representativo del lecho del río Paraná entre
de aproximadamente 15.106 toneladas (durante
progresivas 758 y 1605
los '70) a menos de 3.106 toneladas en la actuali-
dad. El origen de esa disminución sería el efecto de
Paso
Km
d50 (m)
"atrape" de los grandes embalses, entre ellos Itai-
pú y yacyretá, construídos en la Alta Cuenca desde
Santa Elena
728
420
Km 786-787
786-787
406
fines de la década del '60. Sobre este particular se
Garibaldi
794
329
ha contabilizado la ejecución de 27 embalses. La
Cartagena
850
268
incidencia de las reducciones comentadas en los
El Selzo
888
353
aportes de carga de lavado del Alto Paraná aguas
Malabrigo
915
329
abajo, en el tramo medio del río Paraná, se mani-
Las Cañas
940
378
festó en las depositaciones totales anuales en 600
Paso de la Patria
1242
384
km de planicie aluvial. Si bien en términos medios
Travesía Toledo
1250
329
Itatí
1280
329
esa sedimentación en la actualidad no varió mayor-
Las dos hermanas
1356
342
mente con respecto a 30 años atrás, ello se debió a
Embocadura S. Isabel
1362
253
los mayores aportes del río Bermejo de donde pro-
Entre Ríos
1369
334
viene el grueso de la carga de lavado que ingresa
San Pablo
1404
382
al sistema y que compensaron las reducciones del
Pta. Naro
1443
493
Alto Paraná (Amsler, 2006).
Abajo yacyretá
1460
1866
En cuanto al transporte de arenas en el Paraná,
Loro IV
1463
275
Desemb. Bermejo
1320
77
tanto en suspensión como por arrastre de fondo,
V. del Pilar
1330
242
puede computarse a partir de fórmulas de trans-
San Antonio
1605
275
porte a capacidad saturada. Las predicciones dadas
174
PEA BERMEJO
Se observa que los d50 corresponden a arenas en
de esmectitas (25%) y caolinita (15%).
todos los casos. Hacia aguas abajo del último paso
Por su parte, las arcil as suspendidas del Alto Pa-
presentado en el cuadro precedente, en el Paraná
raná, aguas abajo de la confluencia con el Paraguay,
Inferior, sigue existiendo preponderancia de arenas
presentan abundante cantidad de il ita y montmo-
con un d50 medio de aproximadamente 250 µm.
ril onita, con menores proporciones de caolinita y
Como ya se expresara, recién en los canales de
clorita. Como se ha dicho, la montmorillonita y cao-
navegación del Río de la Plata se encuentran altas
linita provienen de la región tropical (escudo brasile-
proporciones de limos en las muestras del lecho que
ño), mientras que la il ita y la clorita son suministra-
demuestran que recién en estas zonas las condicio-
das por el río Bermejo. El predominio de il ita (60%)
nes de velocidad de la corriente son tales que permi-
constituye una característica distintiva ya que dicho
ten la depositación de los sólidos suspendidos. Los
componente, ausente en los sedimentos suspendi-
diámetros medios de las muestras de lecho extraí-
dos aguas arriba de la confluencia Paraná-Paraguay,
das del canal Mitre (19 µm), canal de acceso (10 µm)
tiene sus orígenes en la erosión de terrenos áridos y
y canal Punta Indio (10 µm) confirman lo expresado.
semiáridos típicos de regiones andinas, lo que indi-
En resumen, puede decirse que el seguimiento
ca su procedencia. Las características expuestas se
de los sedimentos producidos en la Alta Cuenca del
mantienen por el río Paraná hacia aguas abajo. A la
río Bermejo, a través primero de su cuenca inferior,
altura de la ciudad de Paraná se encuentran los mis-
pasando luego por el Paraguay y el Paraná, para
mos componentes en las arcil as en suspensión: il ita,
l egar al río de la Plata, efectuado principalmente
caolinita, montmoril onita y clorita, observándose el
en base a características granulométricas, permite
mismo porcentaje de il ita (60%), correspondiendo
confirmar el hecho que los sedimentos volcados
el resto a las otras componentes.
por el río Bermejo al sistema son en gran medida
Al l egar al río de la Plata, las muestras de se-
los que se depositan en la zona del delta del Paraná
dimentos suspendidos y de fondos oceánicos ad-
y los canales del río de la Plata.
yacentes muestran también predominio de il ita
Un análisis complementario del anterior resulta
(44%), seguida por la montmorillonita (30%), que-
de estudiar la composición mineralógica de la frac-
dando el resto conformado por caolinita y clorita,
ción arcil a de los sedimentos suspendidos en una
según lo especifican las referencias. En muestras
corriente fluvial, que proporciona información so-
de lecho del río de la Plata exterior se encuentran
bre el origen de las mismas (Brea et al 1999 (1)). En
partes iguales de il ita, caolinita y montmorillonita,
esta referencia se realiza el análisis que se presenta
por influencia de corrientes oceánicas.
a continuación.
Sobre la base del análisis efectuado, y si se tiene
El sedimento suspendido del Bermejo muestrea-
en cuenta que del total de il ita aportada al río de la
do a la altura de la Ruta 11 (Puerto Vélaz) presenta
Plata el 95% proviene del río Paraná y el 5% restan-
una composición mineralógica de la fracción arcil a
te del río Uruguay y que, el 100% de la clorita que
con marcado dominio de il ita (60%), con presencia
l ega al río de la Plata proviene también del Paraná
Generación y Transporte de Sedimentos
175
(Depetris, P.J.; 1968), se puede concluir que la ma-
el río Bermejo; Ita-Cuá e Itatí sobre el río Paraná,
yor parte de estos materiales son aportados por el
aguas arriba de la confluencia con el Paraguay; y
río Bermejo.
Túnel sobre el río Paraná, aguas abajo de dicha con-
En consecuencia, el análisis de la composición
fluencia, en las cercanías del Túnel Subfluvial Uran-
mineralógica de las arcil as transportadas en sus-
ga-Begnis, frente a la ciudad de Paraná.
pensión por el río Bermejo arroja una conclusión
coincidente con la surgida de estudiar las granulo-
metrías y concentraciones.
4.1.1. Balance a partir de las estaciones de aforo
en el sistema BermejoParaguayParaná
En este punto, a partir de la información bási-
ca hidrosedimentológica en todas las estaciones
disponibles de la red, se buscó caracterizar global-
mente el transporte de sedimentos y su evolución
a lo largo de todo el sistema, complementando el
análisis del punto anterior.
Del total de datos hidrosedimentológicos reco-
pilados para este análisis, además de los del Berme-
jo se utilizaron los correspondientes a estaciones
Figura 4.6
Sistema Bermejo-Paraguay-Paraná-Río de la Plata. Ubicación
sobre los ríos Paraguay y Paraná, que permitieran
estaciones de aforo utilizadas
definir el comportamiento del sistema. Las esta-
ciones utilizadas fueron Puerto Pilcomayo, en el río
Con estas estaciones, más Pozo Sarmiento sobre
Paraguay (caudal sólido y líquido) e Ita-Cuá (caudal
el Bermejo Superior, Caimancito sobre el San Francis-
sólido y líquido), Iratí (caudal sólido y líquido), Co-
co y El Colorado sobre el Bermejo Inferior se realizó
rrientes, Timbúes, Chapetón y Túnel (caudal sólido
el balance de sólidos transportados en suspensión.
y líquido) en el río Paraná.
Se realizaron las relaciones entre el nivel y el
La ubicación de las estaciones en el sistema se
caudal líquido para las siete estaciones, y las rela-
presenta en Figura 4.6. Sólo en cuatro de las siete
ciones caudal líquido caudal sólido en suspensión
estaciones se tienen aforos líquidos y sólidos. No
para las cuatro que contaban con aforos sólidos.
obstante, estas estaciones se encuentran ubicadas
En las Figuras 4.7 a 4.10 se presentan las rela-
de modo tal que permiten realizar el análisis busca-
ciones entre los caudales líquidos y sólidos para las
do. En efecto, Puerto Pilcomayo se encuentra sobre
estaciones Puerto Pilcomayo, Ita-Cuá, Itatí y Túnel,
el río Paraguay, aguas arriba de la confluencia con
respectivamente. En cada caso se establecieron ex-
176
PEA BERMEJO
10000
10000
1000
1000
k
g
/
s
)
s
(
k
g
/
s
)
s
(
Q
Q
100
100
10
10
0
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
0
2000
4000
6000
8000
10000
Ql (m3/s)
Ql (m3/s)
Figura 4.7
Figura 4.9
Ql-Qs en Puerto Pilcomayo
Ql-Qs en Itatí
10000
100000
1000
10000
k
g
/
s
)
s
(
k
g
/
s
)
s
(
Q
Q
100
1000
10
100
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Ql (m3/s)
Ql (m3/s)
Figura 4.8
Figura 4.10
Ql-Qs en Ita-Cuá
Ql-Qs en Túnel Subfluvial
presiones que vinculan los caudales sólidos y líqui-
El río Paraná, antes de la confluencia con el Para-
dos. De la observación de estos gráficos ya pueden
guay, presenta en Ita-Cuá valores máximos del or-
apreciarse las magnitudes de los transportes sóli-
den de 1.100 kg/s, con un promedio de los registros
dos y su influencia en el sistema.
igual a 269 kg/s. En Itatí, donde la dispersión de los
En efecto, los aforos sólidos del río Paraguay en
datos es mucho mayor que el caso anterior, se han
Puerto Pilcomayo, aguas arriba de la confluencia con
medido caudales sólidos máximos del orden de los
el Bermejo, dan un valor máximo del orden de los 600
3.000 kg/s, con un valor promedio de los registros
kg/s, siendo el promedio de los registros de 251 kg/s.
de 506 kg/s. Entre ambas estaciones se encuentra
Generación y Transporte de Sedimentos
177
emplazada la presa de yacyretá.
cias (Brea, J.D.; Busquets, M.S.; Spal etti, P.D.; 1996;
En la estación de aforos Túnel Subfluvial ya el río
Anderson, R,; da Franca Ribeiro, N.; Diaz, H.; 1993).
Paraná acusa el ingreso del río Bermejo en el sistema:
Más al á de la distribución porcentual de los apor-
el valor máximo aforado l ega a los 8.000 kg/s, con
tes provenientes de los distintos ríos, interesa conocer
un valor promedio de los registros de 3.150 kg/s.
cómo resulta el balance del material transportado en
A partir de estos valores queda reflejada la im-
suspensión a través del sistema a partir de las medicio-
portancia de los aportes del Bermejo al sistema. Si
nes existentes. A tal fin se trabajó a partir de los cauda-
bien no resultan suficientemente exactos los análisis
les sólidos mensuales en las estaciones de la red.
cuantitativos directos a partir de los datos aquí pre-
De las estaciones sobre los ríos Bermejo Infe-
sentados, la coincidencia de los períodos de registro
rior, Paraguay y Paraná, pudo obtenerse la infor-
de los aforos sólidos recopilados para estas cuatro
mación de los caudales medios mensuales a partir
estaciones permite la determinación de un número
del anuario hidrológico (EVARSA, 2004) de acuerdo
expeditivo. En estas condiciones, considerando los
con el siguiente detal e (Tabla 4.5):
valores medios de los registros y a Itatí para repre-
sentar al río Paraná aguas arriba de la confluencia con
Tabla 4.5
Estaciones y períodos disponibles de caudales medios mensuales
el Paraguay, se obtienen las siguientes proporciones
de los aportes sólidos al río Paraná aguas abajo:
Período
Río
estación
disponible
Tabla 4.4
Bermejo Superior Z. del Tigre - P. Sarmiento
1940-94
Distribución de aportes sólidos a partir de valores medios de
aforos sólidos 1983-1998
San Francisco
Caimancito
1946-94
Bermejo Inferior
El Colorado
1968-94
Río
% de aporte
Paraguay
Puerto Pilcomayo
1980-94
Paraná
Itá-Cuá
1901-94 (1)
Bermejo
81
Paraná
Itatí
1910-94
Paraguay (antes del Bermejo)
6
Paraná
Túnel
1904-94
Paraná (antes del Paraguay)
13
Como puede apreciarse en el cuadro, no exis-
Estos valores están en el mismo orden de mag-
te homogeneidad en los períodos de registro, lo
nitud que los ya presentados, obtenidos a partir de
que es de fundamental importancia a la hora de
analizar toda la serie de registros disponibles, pero
efectuar un balance. Por lo tanto se buscó en pri-
acusan una mayor influencia del aporte del Bermejo
mer término un período en el que se tuvieran los
(81% frente al 70%) lo que está dando una tendencia
registros de caudales mensuales sólidos y líquidos
de mayor peso de los aportes del Bermejo coincidente
al menos en las principales estaciones del sistema.
con la expresada en este capítulo y en otras referen-
Fue así que se trabajó con el período 1969-1989
178
PEA BERMEJO
(veinte años), el que es cubierto por todas menos
exactos, aunque sí absolutamente válidos para el
por Puerto Pilcomayo, justificando este hecho en
cumplimiento de los objetivos del estudio.
virtud de la poca influencia del aporte sólido del río
En primer lugar se observa que la suma del
Paraguay aguas arriba de la afluencia del río Ber-
aporte del Bermejo Superior y del San Francisco
mejo, demostrada precedentemente.
(112.358.000 t/año) resulta casi coincidente con el
Para el Bermejo Superior y el San Francisco se
correspondiente al Bermejo Inferior en El Colorado
consideraron los valores de caudal sólido mensual
(106.913.000 t/año). Esta igualdad resulta de enor-
dados por el anuario sedimentológico (Agua y Ener-
me importancia pues permite confirmar los resul-
gía Eléctrica, 1991). Para el resto de las estaciones
tados obtenidos en el análisis de la dinámica fluvio-
se trabajó con los caudales medios mensuales, de-
morfológica del río Bermejo Inferior presentado en
terminando los caudales sólidos correspondientes
el capítulo 3 de este libro. Al í se expresa que parte
a partir de las relaciones obtenidas a partir de los
del material ingresado en la Junta de San Francisco
aforos. El resultado de este análisis se resume en la
es depositado en el Bermejo Inferior y es compen-
Tabla 4.6, donde QsT es el caudal sólido en suspen-
sado con la erosión del lecho y márgenes del río en
sión expresado en miles de toneladas anuales:
épocas de crecida, lo que da una equivalencia entre
el material que entra y sale del sistema. Lo expresa-
Tabla 4.6
do concuerda con el resultado del balance aquí efec-
Balance 1969-1989
tuado, confirmando las conclusiones del Capítulo 3.
QsT 1000
Siguiendo con la Tabla 4.6, si se analiza el nudo
Río
estación
t/año
Paraguay-Paraná, se obtiene que el aporte del pri-
Bermejo Superior Z. del Tigre - P. Sarmiento
87199
mero es de 115.038.000 t/año (resultante de la suma
San Francisco
Caimancito
25159
de las estaciones El Colorado y Puerto Pilcomayo),
Bermejo Inferior
El Colorado
106913
mientras que el del segundo resulta de 8.005.000 t/
año. Esto indica que del total aportado (123.043.000
Paraguay
Puerto Pilcomayo
8125
t/año) los porcentajes correspondientes discrimina-
Paraná
Itátí
8005
dos resultantes se presentan en la Tabla 4.7:
Paraná
Túnel
99477
Surgen del cuadro interesantes observaciones,
Tabla 4.7
Aportes de sedimentos al nudo Paraguay-Paraná
siempre teniendo en cuenta que las características
de las variables analizadas (en especial, la alta dis-
Río
% de aporte
persión de los aforos sólidos) y la metodología em-
pleada (determinación de relaciones entre caudales
Bermejo
87
líquidos y sólidos aforados y su aplicación con cau-
Paraguay (antes del Bermejo)
7
dales medios mensuales) hacen que los resultados
Paraná (antes del Paraguay)
6
obtenidos no puedan considerarse numéricamente
Generación y Transporte de Sedimentos
179
Si se compara este cuadro con el similar de la
se compone en general de arenas y de limos, con
Tabla 4.4, confeccionada sobre la base de los afo-
menor proporción de arcil as.
ros sólidos, se observa un incremento de la inci-
Como también se expresara, a los efectos del
dencia del aporte del Bermejo en relación al total,
análisis del sistema fluvial en la escala aquí conside-
a expensas del aporte del río Paraná Superior, lo
rada, el transporte de arena se produce a una tasa
que sigue la tendencia ya verificada por numero-
que es la correspondiente a la capacidad de satura-
sas fuentes.
ción, razón por la cual puede computarse a partir
Si se compara el total calculado aportado por el
de fórmulas tales como la de Engelund-Hansen, que
Paraná Superior y el Paraguay (123.043.000 t/año)
arroja un valor del transporte total de arenas del
con el resultado en la estación del Túnel Subfluvial
orden de 25 millones de toneladas al año (Amsler,
(99.477.000 t/año) la diferencia resulta del orden
M.; 1995). Considerando una densidad promedio
del 20%. En esta estación no pasa el total del río
de un depósito de arena del orden de 1.700 +/- 100
Paraná por lo que el cierre presenta una diferencia
kg/m³, el transporte citado equivale a un volumen
del orden del 20%.
cercano a 15 millones de metros cúbicos anuales.
Otra observación de interés a partir del análisis
Los limos y las arcil as son transportados por el
efectuado es la influencia que tiene el período de
río Paraná como carga de lavado. No existen lími-
registros analizado en las cantidades de sedimen-
tes prácticos para la cantidad de sedimento trans-
tos aportados. En efecto, como ya se expresara, a
portado por la corriente de agua en este modo de
partir de la utilización de todos los registros de la
transporte. Debe recordarse que en todos los aná-
serie de cada estación (Agua y Energía Eléctrica,
lisis efectuados a lo largo del estudio se ha conside-
1991) el aporte del Bermejo resulta de alrededor
rado como carga de lavado a la fracción fina (limos
de 90.000.000 t/año; mientras que para el análisis
más arcil as) del transporte en suspensión medido
efectuado en el período 1969-89 el aporte del mis-
en las estaciones de aforos sólidos utilizadas. Si
mo río fue de alrededor de 123.000.000 t/año. Se
bien esto no es estrictamente cierto, ya que se con-
considera que entre estos órdenes de magnitud se
sidera a la carga de lavado constituida por tamaños
encuentra el aporte anual del río Bermejo al siste-
de partículas que se encuentran en muy pequeñas
ma ParaguayParaná-de la Plata.
cantidades en una muestra del lecho (van Rijn, L.;
1993) resulta aceptable a los fines prácticos y para
4.1.2. comportamiento del sistema delta del
el cumplimiento de los objetivos del estudio. Por
Paraná y río de la Plata
otro lado, no existen mediciones específicas a lo
largo del sistema que permitan una determinación
Hasta aquí se ha analizado el comportamiento
más precisa del límite entre carga de lavado y en
del sistema hasta prácticamente la desembocadura
suspensión.
del río Paraná en la zona del Delta. Como se ha se-
Tal como se expresara en el punto anterior, el
ñalado, el transporte de sedimentos del río Paraná
río Paraná recibe un aporte de material sólido en
180
PEA BERMEJO
suspensión total (fino más grueso) del orden de
y a los niveles en el río de la Plata. El aporte líquido
100-120 millones de toneladas anuales (123 calcu-
fundamental al sistema está dado por el río Paraná,
lado para el período 1969-89) en la confluencia con
siendo sus dos brazos principales en la zona inferior
el río Paraguay. A partir de los estudios efectuados
el Paraná de las Palmas y el Paraná Guazú, que l e-
puede considerarse como base para el análisis que
van aproximadamente el 20 y 80% del caudal total
alrededor de 100 millones de toneladas anuales
del Paraná, respectivamente (Bombardel i, F.; Me-
constituyen el aporte de fracción fina (fundamen-
néndez, A.; Brea, J.D.; 1997) (Figura Nº 4.11).
talmente limos) debido al río Bermejo.
En el extremo inferior de la zona del delta, el río
Es oportuno señalar en este punto que algunos
de la Plata constituye una hendidura en el litoral
estudios antecedentes (Amsler, M.; 1995) dan un
atlántico de Uruguay y Argentina que descarga las
valor del transporte de partículas de limos y arcil a
aguas de los ríos Paraná y Uruguay al océano Atlán-
en el Paraná en el orden de 145 millones de tone-
tico. Su longitud aproximada es de 290 km. El nivel
ladas anuales. El mismo fue determinado a partir
de agua en el río de la Plata está determinado por
de datos del período 1976-81 y considerando como
la descarga fluvial, el régimen de mareas y los fac-
diámetro límite de la carga de lavado un valor de
tores atmosféricos o meteorológicos.
31 µm. Si bien se está en los mismos órdenes de
Toda la zona del Delta del Paraná se encuen-
magnitud, se resalta el hecho ya mencionado de
tra afectada por la onda de marea que penetra en
la variabilidad de los aportes sólidos calculados en
el río de la Plata. Dicha onda está alterada, entre
función de los períodos considerados.
otros factores, por la descarga fluvial, la resistencia
En cuanto a la densidad de los depósitos de limo
al escurrimiento por la baja profundidad, la mor-
puede tomar un valor variable entre 1.100 y 1.600
fología del estuario y la configuración de la red de
kg/m³, dependiendo del diámetro de las partículas,
canales que conforma el delta. Hacia aguas arriba,
el tipo de sedimento y el tiempo de consolidación/
la onda de marea remonta los brazos del Delta y el
deposición.
río Paraná, considerándose que su efecto es total-
Se ha caracterizado entonces el aporte sólido del
mente despreciable recién a la altura de la ciudad
río Paraná antes de la entrada al Delta. El Delta del
de Rosario.
río Paraná abarca una franja de tierras bajas, con
El análisis de la composición granulométrica de
una superficie total aproximada de 1.500.000 ha,
los sedimentos del lecho de los ríos Paraná de las
que se inunda periódicamente debido fundamen-
Palmas y Paraná Guazú, y de los procesos geomór-
talmente a las crecidas de los ríos Paraná, Uruguay
ficos que les dieron origen, permiten concluir que
y de la Plata. La zona del delta está conformada
el último de los cursos mencionados capta la mayor
por numerosos cursos de agua de distinta magni-
parte de los caudales líquido y sólido del río Paraná
tud, naturales y artificiales, cuyo comportamien-
antes de la bifurcación (Amsler, M.; 1995). El Paraná
to hidrodinámico está sujeto a las condiciones de
de las Palmas puede l egar a transportar volúmenes
caudales aportados por los ríos Paraná y Uruguay
importantes de arena en suspensión que deposita
Generación y Transporte de Sedimentos
181
Figura 4.11
Delta del río Paraná
al l egar al Canal Mitre sólo en situaciones de gran-
una zona o tramo de río. Para la realización de este
des crecientes (Hopwood, H.; Menéndez, A.; Chivi-
análisis es conveniente discutir separadamente la
dini, M.; Cavaliere, M.; Brea, J.D.; 1991).
mecánica de las arenas por un lado y la de los limos
En la zona del delta, los cambios fluviomorfoló-
y arcil as, por el otro.
gicos se relacionan en gran parte con los desbalan-
Como ya se expresara, el lecho de los cauces
ces de masa de sedimento entrante y saliente de
principales es de arena y el transporte de dicho
182
PEA BERMEJO
material se produce a una tasa correspondiente a
cauces fluviales en el río de la Plata.
la capacidad de saturación. Esto implica que la ca-
En el caso de aguas altas se produce un intercam-
pacidad de transporte de estas corrientes fluviales,
bio entre el agua de los cauces y las masas de agua
en el supuesto caso de que se produzca un déficit
que inundan las planicies e islas del delta. Cuando
en un aporte del sistema superior, será completa-
una masa de agua con carga de lavado ingresa en
da siempre por aportes sólidos tomados del lecho
zonas inundadas de muy baja velocidad se produce
del río. Sobre este tema se volverá al analizar la in-
la deposición de dichos materiales, contribuyendo
fluencia de cambios del aporte sólido del Bermejo
de ese modo al crecimiento del Delta.
en el sistema. Como consecuencia de los hechos
En cuanto a la tasa de avance del frente del
señalados se concluye que la formación de bancos
Delta, cabe indicar que, en la situación actual, es
y depósitos de arena en el delta depende del ma-
del orden de 100 metros/año (Brea et al 1999 (1)).
terial aportado por los cauces principales del Para-
Sobre este punto merece destacarse un reciente
ná y no por los suministros en la Alta Cuenca. Cabe
trabajo de detal e sobre el avance del delta del río
aclarar asimismo que, en términos generales, las
Paraná (Sarubbi et al, 2004) Dicho estudio se ha ba-
corrientes del río de la Plata no tienen capacidad
sado en los documentos generados en el marco del
de arrastre suficiente para el transporte de arenas,
PEA del río Bermejo en lo que hace a los aportes de
lo que implica que las arenas que ingresan al delta
este río al sistema.
por transporte fluvial son depositadas en esa zona,
La carga de sedimentos en suspensión es en
pudiendo ser redistribuidas en algunos casos por
su mayor parte aportada por el río Bermejo, que
acción del viento y/o por procesos litorales (acción
determina el permanente avance del delta. En la
del oleaje sobre playas).
actualidad es posible distinguir dos frentes princi-
Para el análisis de la deposición de limos y arcil as
pales de avance, uno en torno al Paraná Guazú y
resulta conveniente caracterizar el comportamien-
otro asociado al Paraná de las Palmas. Para el pri-
to del sistema en aguas bajas y en aguas altas.
mero, las tasas de avance están comprendidas en-
En el caso de aguas bajas, los limos son transpor-
tre 0 y 25 m/año, mientras que para el Paraná de
tados como carga de lavado junto con la corriente
las Palmas se l egan a valores entre 50 y 100 m/año.
de agua. En esta condición, las aguas fluyen por los
(Pittau et al, 2003)
cursos del sistema en forma encauzada, existiendo
El estudio descripto en este punto ha l egado
algunas pérdidas del material de la carga de lava-
a interesantes conclusiones sobre el avance del
do en brazos transversales y cuerpos de agua la-
frente del delta del Paraná (Sarubbi, 2007). Se basó
terales, tales como lagunas y dársenas portuarias,
sobre una exhaustiva recopilación cartográfica his-
donde se dan las condiciones de velocidad de la
tórica del frente del delta, obtenida de diferentes
corriente que permitan su deposición. Consecuen-
instituciones y organismos, como la Academia Na-
temente, puede decirse que el limo es conducido
cional de Historia, Archivo General de la Nación,
con una eficiencia alta a la desembocadura de los
Biblioteca del Congreso, Biblioteca del Museo de
Generación y Transporte de Sedimentos
183
Plano de ubicación
Uruguay
Río de la
Plata
N
Referencias:
Año 1778
Año 1845
Año 1896
0
km
10
Año 1969
Año 2000
Figura 1.12
Frentes digitalizados para los años 1778, 1845, 1896, 1969 y 2000
184
PEA BERMEJO
Ciencias Naturales de La Plata, Departamento de
Geodesia de La Plata e Instituto Geográfico Militar.
El material recopilado comprende 53 mapas que
cubren una extensión temporal de 400 años, desde
el siglo XVI hasta el siglo XX. Dicho material fue se-
leccionado priorizando la información que se brin-
daba sobre la posición del frente del delta.
Además se contó con un plano de avance del
frente del Delta confeccionado por la Comisión Ad-
ministradora del Río de la Plata (representando al
frente en los años 1896, 1905, 1926, 1969 y 1984)
y con imágenes satelitales del Instituto Geográfico
Militar (IGM) y de la Comisión Nacional de Activida-
des Espaciales (CONAE). Estas imágenes correspon-
den a los años 1994 (IGM), 2000 y 2002 (CONAE)
(Sarubbi, 2007). A modo de ejemplo, se presentan
en la Figura 4.12, extraída de la referencia, los fren-
tes digitalizados de las cartas que se consideraron
más aptas para el desarrollo de estudio.
Del mismo modo, la Figura 4.13 muestra el incre-
mento areal del frente del delta entre 1896 y 2002.
Para vincular el avance del frente con el aporte
Figura 4.13
continuo de sedimentos, se implementó un modelo
Incremento areal del delta del río Paraná
hidrodinámico y sedimentológico que simula el me-
canismo de avance del delta. El mismo fue desarro-
l ado con el objetivo de representar las tendencias
de avance del frente del delta a gran escala durante
todo el siglo XX (Sarubbi, 2007).
Llegamos de este modo al eslabón final del sis-
tema Bermejo-Paraguay-Paraná-Delta y río de la
Plata: el Río de la Plata.
Las Figuras 4.14 y 4.15 muestran, respectiva-
mente, una vista aérea del delta del río Paraná, una
del Delta y estuario del río de la Plata.
A los efectos del presente análisis, el río de la
Generación y Transporte de Sedimentos
185
Plata puede dividirse de la siguiente manera: (Figu-
ra Nº 4.16):
· río de la Plata Superior, desde el frente del del-
ta hasta una línea imaginaria desde las ciudades
de La Plata hasta Colonia;
· río de la Plata Medio, zona canal Intermedio,
desde la línea La PlataColonia hasta la altura
de la Torre Mareográfica Oyarbide, en el Km 121
del canal navegable principal;
· río de la Plata Exterior, zona externa de la Ba-
rra del Indio.
El río de la Plata Superior es la zona de mayor
actividad fluviológica. En particular se produce el
rel eno del lecho debido a la deposición de limos en
Figura 4.14
el fondo del estuario y la formación de bancos de
Vista aérea del Delta del río Paraná
materiales limosos en el frente del Delta.
En relación con los dragados de mantenimiento
de los canales de navegación en esta zona cabe in-
dicar que en su estado al año 1999, con una profun-
didad de 9.75 metros al cero de las cartas náuticas y
con anchos de solera del orden de 100 metros, los
volúmenes de mantenimiento medios anuales son
del siguiente orden de magnitud (Tabla 4.8):
Tabla 4.8
Volúmenes dragados de mantenimiento en canales
canales
volumen de mantenimiento
Mitre
4.000.000 m3/año (5.400.000 tn/año)
De Acceso
1.000.000 m3/año (1.350.000 tn/año)
De Acceso Norte y Sur 1.000.000 m3/año (1.350.000 tn/año)
Martín García
7.000.000 m3/año (9.450.000 tn/año)
Los materiales dragados son casi exclusivamente
Figura N° 4.15
limos. Para la transformación a peso se ha considera-
Delta del río Paraná y estuario del río de la Plata.
186
PEA BERMEJO
Figura N° 4.16
El río de la Plata
Generación y Transporte de Sedimentos
187
do una densidad de 1.350 kg/m³. La ubicación de los
lúmenes de mantenimiento medios anuales son del
canales puede observarse en la citada Figura 4.15.
orden de 5.000.000 m³/año. Considerando la den-
En consecuencia, el monto total de sedimentos
sidad de los depósitos, ello equivale a 5.500.000
depositados en los canales navegables principales
toneladas de sedimento seco cada año.
de este sector del río de la Plata resulta del orden
De todo lo expuesto surge que, para el man-
de 17.550.000 toneladas anuales.
tenimiento de los canales navegables del río de la
Si consideramos, tal como se indicara más arri-
Plata, resulta necesario remover aproximadamente
ba, que el aporte de finos del Bermejo al sistema es
23 millones de toneladas de sedimento cada año.
de unos 100 millones de toneladas anuales, los sedi-
Esta cifra representa, en términos globales, el 23%
mentos depositados en los canales del río de la Plata
del peso total de los sedimentos aportados por el
Superior representan aproximadamente un 17% de
Bermejo.
dicho aporte. Se concluye que el porcentaje restante
El 77% restante se repartiría entre depósitos en
(83% menos lo que queda en el delta) se deposita en
la zona del delta, el lecho del río de la Plata fuera
parte en el lecho del estuario, fuera de la zona de los
de la zona de canales, y el océano. Este último por-
canales, y otra parte se transporta hacia el río de la
centaje representa en términos de volumen unos
Plata Exterior y el océano Atlántico.
56.000.000 m³/año. Si se lo considera uniforme-
En el río de la Plata Medio existe aproximada-
mente distribuido sobre el río de la Plata Superior
mente un equilibrio entre el sedimento entrante y
(aproximadamente 3.340 km²) daría una tasa de
saliente. Consecuentemente no se producen gran-
crecimiento del lecho del río de 1.7 cm/año, mien-
des cambios fluviomorfológicos en esta zona.
tras que si se considera el total del río de la Plata
En lo que se refiere al río de la Plata Exterior, al í
(aproximadamente 21.320 km²) la tasa se reduce
se ubica la l amada Barra del Indio. Esta constituye
a 0.26 cm/año. Cualesquiera de los valores que se
una elevación del lecho en la boca exterior del río
considere, el cálculo realizado permite confirmar
que se produce debido a la decantación en aguas
los análisis efectuados, ya que en líneas generales
salobres de las partículas más finas de la carga de
el lecho del río de la Plata mantiene aproximada-
lavado proveniente del río Paraná. Los tamaños de
mente constante su cota de fondo salvo en la zona
partículas en esta zona son en general menores a
de la Barra del Indio y, además, como se indicara,
15 micrones, y las densidades de depósito inicial en
parte del material fino queda en la zona del delta y
el lecho y en los canales navegables son del orden
en el océano.
de los 1.100 kg/m³.
En relación a los dragados de mantenimiento
4.1.3. Incidencia de la carga sólida del Bermejo
del canal de navegación Punta Indio, ubicado en
en el sistema Paraguay-Paraná-de la Plata con
la zona, en su estado actual, con una profundidad
acciones en la alta cuenca del Río Bermejo
de 9.75 metros al cero de las cartas náuticas y con
anchos de solera del orden de 100 metros, los vo-
Hasta aquí se han presentado los estudios
188
PEA BERMEJO
vinculados a determinar la incidencia de la carga
sis, el resultado final obtenido es de una ligera dis-
sólida aportada por el río Bermejo en el sistema
minución de los volúmenes transportados, efecto
Paraguay-Paraná-Delta y río de la Plata en la si-
que desaparece por completo después de recibir
tuación actual.
los aportes de los afluentes Iruya y Pescado.
En este punto se efectúan los análisis tendientes a
El proceso erosivo que se desplaza hacia aguas
determinar la afectación que distintos escenarios de
abajo tiende a una situación de equilibrio a largo
acciones en la Alta Cuenca del Río Bermejo podrían
plazo con una menor pendiente longitudinal del
generar en la carga sedimentaria tanto del Bermejo
cauce, que se traducirá en una disminución de la
Inferior como de los demás ríos del sistema.
capacidad de transporte sólido.
Los estudios correspondientes a las conclusio-
En el otro escenario analizado se consideró la
nes aquí presentadas se encuentran en la referen-
reducción del aporte sólido del sistema Iruya-Pes-
cia (Brea et al, 1999 (1)).
cado al Bermejo Superior, en tres condiciones: a un
Los escenarios de aplicación desarrol ados fue-
75%, 50% y 25% del volumen de aporte total anual
ron los siguientes:
actual de arenas.
Estas disminuciones del aporte sólido se conside-
Cuenca del Río Bermejo Superior
ran producidas por efecto de potenciales interven-
ciones en el territorio, tales como acciones difusas
En este caso los escenarios estudiados fueron:
(prácticas agropecuarias especiales, de reforesta-
· situación con las presas proyectadas;
ción, etc.) o construcción de obras de retención de
· situación con intervenciones de mitigación en
sedimentos en la red fluvial (como protecciones de
las subcuencas de los ríos Iruya y Pescado.
márgenes, obras transversales de interceptación,
En el primer caso se consideró la construcción
cuencas de depósito, etc.). La falta de asociación de
de los aprovechamientos de Las Pavas y Arrazayal,
los escenarios a obras concretas se basa sobre la ya
sobre el río Bermejo, y Cambarí, sobre el río Tarija.
señalada dificultad para identificar políticas factibles
Para los cálculos se asumió que, por efecto de la
de manejo de cuencas que afecten significativamen-
sedimentación en el embalse, las presas atrapan
te la carga sólida de los ríos de la Cuenca del Ber-
la totalidad de los sedimentos provenientes desde
mejo, lo que motivó que los escenarios de análisis
aguas arriba de la Cuenca.
efectivamente utilizados consideren directamente
El proceso de sedimentación en los embalses
disminuciones porcentuales en las cargas sólidas
genera una mayor tendencia a la erosión del cauce
aportadas para cada caso de interés, de modo de
en los tramos aguas abajo de las mismos. El aumen-
conocer cuál es la respuesta del sistema a tal solici-
to del proceso erosivo genera una incorporación
tud, independientemente de la potencial causa que
mayor de sedimento en el flujo líquido, de modo
pueda generarla (Brea et al 1999 (3)). Lo expresado
de equilibrar la menor alimentación de sedimento
vale también para la cuenca del río San Francisco.
desde la zona aguas arriba de la Cuenca. En sínte-
La reducción del aporte sólido del sistema Iru-
Generación y Transporte de Sedimentos
189
yaPescado a un 75% del valor actual puede aso-
más productora de sedimentos, en la morfología
ciarse a una hipótesis de intervención difusa en el
del tramo de río Bermejo Superior aguas abajo y
territorio, con prácticas especiales de protección
en los aportes de arena hacia la Cuenca Inferior del
contra la erosión del suelo. El resultado obtenido
Río Bermejo.
en este caso indica que una eventual reducción del
Sobre la influencia del corte en el aporte de ma-
25% en el aporte sólido del sistema Iruya-Pescado
teriales finos (limos y arcil as) deben hacerse algu-
produciría una reducción del 6% en Pozo Sarmiento
nos comentarios. Como ya se expresara, el modelo
y del 3% de las arenas transportadas en la Junta de
numérico utilizado no simula el sedimento fino en
San Francisco.
suspensión. Dadas las características de los ríos de
La reducción del aporte sólido a un 50% del va-
la red, puede afirmarse que el transporte de finos
lor actual, por su magnitud, puede asociarse ade-
se realiza como carga de lavado en todo el río Ber-
más de a una intervención difusa en el territorio a la
mejo Superior. En estas condiciones, dicho río no
construcción de obras de retención de sedimentos
"sentiría" reducciones en el aporte de finos, que-
en la red fluvial secundaria. El resultado obtenido
dando determinada la concentración de limos y ar-
en este caso indica que una eventual reducción del
cil as por la cantidad de estos materiales aportada
50% en el aporte sólido del sistema Iruya-Pescado
a la corriente y no por la capacidad de ésta para
produciría una reducción del 9% en Pozo Sarmiento
transportarla.
y del 4% de las arenas transportadas en la Junta de
Lo expresado estaría indicando que reducciones
San Francisco.
de las cantidades de sedimento fino aportadas, por
Finalmente, la reducción del aporte sólido a un
ejemplo, en el sistema Iruya-Pescado, se reflejarían
25% del valor actual supone, además de una inter-
casi sin alteraciones a la salida de la Cuenca, en la
vención difusa en el territorio y a la construcción de
Junta de San Francisco. Si bien esto es cierto en
obras de retención de sedimentos en la red fluvial
teoría, en la práctica la situación es más compleja,
secundaria, la construcción de obras importantes
entrando en juego otros factores, tales como cam-
en el cauce principal del río Iruya (protecciones de
bios morfológicos, reincorporación de finos de las
márgenes, grandes obras transversales de reten-
planicies inundables y de las márgenes, que hacen
ción de sedimento, deflectores de sedimento y/o
que exista una recuperación de materiales finos.
generación de cuencas de sedimentación, etc.). El
En el caso del Bermejo Superior, la disponibili-
resultado obtenido en este caso indica que una
dad de finos en el lecho resulta escasa (a partir de
eventual reducción del 75% en el aporte sólido del
los análisis granulométricos efectuados), mientras
sistema Iruya-Pescado produciría una reducción
que el aporte puede ser mayor desde las márgenes
del 11% en Pozo Sarmiento y del 6% de las arenas
barrancosas del último tramo.
transportadas en la Junta de San Francisco.
Puede apreciarse la enorme de dificultad que
Es de resaltar la poca influencia que tienen fuer-
presenta intentar cuantificar cuál es el grado de
tes reducciones del aporte de arenas en la cuenca
recuperación de finos en el río en relación con po-
190
PEA BERMEJO
tenciales cortes en el suministro de los mismos en
minución del caudal sólido grueso ingresante al río
las cuencas de aporte. No obstante, los balances
Grande se traduce en una erosión en las primeras
de transporte en la red realizados permiten afir-
secciones, con menores deposiciones en la zona
mar que dicho grado es mínimo en relación a los
anastomosada que las verificadas en la situación
escenarios de reducción analizados y teniendo en
actual. Al incorporarse los tributarios, el río toma
cuenta, además, la escala de análisis y los objetivos
las mismas características que en la modelación del
del estudio.
escenario actual, por lo que se concluye que la re-
Por otro lado, se puede asumir de todos modos
ducción del caudal sólido modelada es recuperada
que existe una reducción del sedimento fino en
casi en su totalidad en el mismo río Grande y parte
suspensión, asociada a la reducción del sedimento
en el San Francisco, sin afectar al resto del sistema,
grueso en suspensión, pero cuya relación no es fácil
esto es, sin variaciones en el aporte al río Bermejo
de predecir, dependiendo de las medidas adopta-
Inferior en la Junta de San Francisco.
das y de la reacción morfológica del sistema fluvial
Es oportuno resaltar las limitaciones de datos bá-
a tales cambios de aporte sólido.
sicos disponibles en este sistema (Brea et al 1999 (1))
Obras de mitigación del tipo difuso (prácticas
que hacen que los resultados obtenidos de la mo-
agropecuarias adecuadas, reforestación) actúan
delación deban considerarse cualitativamente. Este
más sobre la reducción de la fracción fina, mientras
hecho, sumado al considerablemente menor aporte
que las medidas estructurales (protección de lade-
sólido del río San Francisco frente al del Bermejo Su-
ras, obras transversales en la red fluvial) lo hacen
perior (20% vs 80% del total ingresante al Bermejo
más sobre la fracción gruesa. De todos modos, en
Inferior) motivó no analizar otros escenarios.
ambos tipos de intervención se tendrá una reduc-
ción en ambas fracciones.
Incidencia en el Bermejo Inferior
Cuenca del río San Francisco
Como se describe en el Capítulo 3, se implemen-
tó el modelo morfológico del río Bermejo Inferior,
A los fines de evaluar cómo se comporta el sis-
desde la Junta de San Francisco hasta la Ruta Nº 11,
tema ante una variación de la carga sólida aportada
en la cercanía de las localidades de L. V. Mansil a
se realizó una corrida considerando una reducción
(Formosa) y Colonia Vélaz (Chaco).
del aporte sólido grueso en la sección de inicio del
Sobre la base de una intensa recopilación de
río Grande, del 30 % del aporte total. Una reducción
antecedentes y realización de tareas de campo es-
del monto mencionado puede asociarse a acciones
pecíficas, se obtuvo un importante avance en el co-
difusas en la cuenca, como prácticas agropecuarias
nocimiento del funcionamiento fluviomorfológico
especiales de protección del suelo.
del sistema, fundamental para el desarrollo de un
Los resultados obtenidos resultan coincidentes
modelo que diera resultados confiables (Brea et al
a lo observado en el río Bermejo Superior. La dis-
1999 (2)).
Generación y Transporte de Sedimentos
191
En consecuencia, se logró una excelente repre-
Superior, no genera cambios en el aporte de arenas
sentación del comportamiento fluviomorfológi-
a la Cuenca Inferior, razón por la cual no fue consi-
co del río Bermejo Inferior, más aun si se tiene en
derada esa hipótesis.
cuenta la alta complejidad del sistema que combi-
Las reducciones del aporte sólido en el sistema
na fuertes procesos de erosión/deposición en el
Iruya-Pescado analizadas producen como máximo
lecho con materiales de diferentes características,
una disminución del transporte de arenas en la
desbordes en diferentes puntos del curso de agua y
Junta de San Francisco del 6% con respecto a la si-
escasa información básica específica.
tuación actual. Esta pequeña variación resultó im-
Se ha identificado que el sistema en sus condi-
perceptible al ser analizado su impacto en la mor-
ciones actuales parece encontrarse en equilibrio
fología del Bermejo Inferior.
desde el punto de vista del transporte sólido (Brea
Esto motivó la selección de los dos escenarios
et al 1999 (2)), verificándose una concordancia en-
consignados, que constituyen reducciones del
tre el aporte sólido en suspensión aportado al Ber-
aporte sólido grueso más severas. De esta manera
mejo Inferior desde la Alta Cuenca (Bermejo + San
pudo analizarse la respuesta del sistema ante tales
Francisco) y el transporte medido en El Colorado,
solicitaciones aunque las disminuciones estudiadas
cerca del final del tramo estudiado (unos 100 millo-
no puedan ser asociadas a obras o políticas de ma-
nes de toneladas anuales en cada caso).
nejo concretas en la Alta Cuenca.
Parte del material ingresado en la Junta de San
Como resultado se obtuvo que, en ambas con-
Francisco es depositado en el tramo y es compen-
diciones, la recuperación de las arenas se produce
sado con la erosión del lecho y márgenes del río en
rápidamente. Aguas abajo de la Junta de San Fran-
épocas de crecida, lo que da la equivalencia entre
cisco existe un amplio tramo de río anastomosado
el material que entra y sale del sistema. En el Capí-
(aproximadamente hasta el Paraje El Colgado) en
tulo 3 se presentan gráficos, análisis y corridas del
el que se produce el depósito de gran parte de las
modelo en los que se fundamentan estos comenta-
arenas transportadas en la situación actual y de
rios (Brea et al 1999 (2)).
donde se recuperan las arenas en los escenarios de
Los escenarios de cambio en el aporte sólido al
reducción analizadas.
Bermejo Inferior en la Junta de San Francisco ana-
También en este caso resultan válidas las consi-
lizados fueron:
deraciones realizadas sobre los impactos de las re-
· reducción del aporte de arenas a un 70% res-
ducciones de finos en la Alta Cuenca. En este caso,
pecto del actual;
las posibilidades de recuperación de limos son ma-
· reducción del aporte de arenas a un 30% res-
yores en el Bermejo Inferior debido a las caracte-
pecto del actual.
rísticas del lecho y márgenes de este río. También
Cabe consignar que la situación con las presas
en este caso resulta imposible cuantificar dicha
proyectadas en la Alta Cuenca, de acuerdo con los
recuperación, lo que sólo podrá lograrse con me-
resultados presentados del modelo del Bermejo
diciones de campo una vez efectivizadas obras de
192
PEA BERMEJO
retención aguas arriba. Los balances del transporte
material analizadas en los escenarios descriptos
sólido en suspensión en el sistema, ya presentados,
quedan recuperadas dentro de la Cuenca del
estarían indicando la escasa significación de las re-
Bermejo.
cuperaciones de limos de lecho y márgenes.
Como consecuencia, se concluye que la forma-
ción de bancos y depósitos de arena en el Delta
Incidencia en el Delta del Paraná y río de la Plata
seguirá con su ritmo normal, no siendo afectadas
por posibles políticas de manejo en la Alta Cuenca
En cuanto a la incidencia que los cambios en los
del Bermejo que generen reducciones del aporte
aportes sólidos del río Bermejo puedan tener en la
de arenas.
conformación del Delta del río Paraná, es conve-
En cuanto a la deposición de limos y arcillas,
niente, como ya se hiciera, analizar separadamente
como ya se dijo, en el caso de aguas bajas, las
el comportamiento de las arenas y el de los finos.
aguas se mantienen encauzadas, sin desbordes,
Puede afirmarse que el volumen anual de arenas
y los limos son transportados como carga de la-
que ingresan al delta no será afectado por eventua-
vado con una alta eficiencia hasta la desemboca-
les variaciones de aporte de arenas del Bermejo al
dura de los cauces en el río de la Plata. En aguas
río Paraguay por las siguientes razones:
altas se verifican desbordes en planicies y zonas
· los lechos de los cauces principales del río Pa-
de islas que generan deposiciones de limos en
raná son de arena y, como ya se expresara, el
las mismas, contribuyendo de este modo al cre-
transporte de arena se produce a una tasa co-
cimiento del delta.
rrespondiente a la capacidad de saturación del
Se concluye que una reducción de la concen-
transporte. Por lo tanto, la capacidad de trans-
tración de sedimentos de la carga de lavado del
porte del Paraná, en el supuesto caso de que
Paraná tendría el efecto de atenuar la velocidad
se produzca un déficit en un aporte del sistema
de crecimiento del delta por deposición de limos.
superior, será completada siempre por aportes
Desde el punto de vista de la infraestructura, di-
sólidos tomados del lecho del río. La longitud de
cha reducción implicaría menores tasas de sedi-
recarga del transporte a partir de las existencias
mentación en recintos portuarios laterales del sis-
de arena en el lecho se produce en longitudes
tema (fuera del cauce principal) y una disminución
reducidas (orden de magnitud de 1 km) frente
del volumen de sedimento a procesar en plantas
a la longitud de desarrollo del río Paraná desde
de tratamiento de aguas.
Corrientes hasta el río de la Plata (del orden de
Por otro lado, no es esperable que sucedan proce-
1.000 km);
sos erosivos en el Delta del Paraná por esta causa.
· más al á de que el río Bermejo no se caracteri-
La tasa de avance del frente del delta, que en la
za por tener un importante aporte de arenas al
situación actual es del orden de 100 metros/año,
sistema, quedó demostrado en los puntos ante-
resultará evidentemente afectada, siendo su re-
riores que las reducciones del monto de dicho
ducción aproximadamente proporcional a la de la
Generación y Transporte de Sedimentos
193
concentración de limos en las aguas del Paraná.
mentación.
Puede decirse, simplificando el funcionamien-
Como se expresara anteriormente, para el
to del sistema, que las arenas tienen más peso en
mantenimiento de los canales navegables del río
el crecimiento del delta en longitud y que los limos
de la Plata resulta necesario remover aproxima-
lo tienen en el crecimiento en cota. En efecto, en el
damente 23 millones de toneladas de sedimento
frente del delta se forman depósitos de arena que
cada año, lo que representa, en términos globales,
determinan zonas de baja velocidad donde existen
el 23% del peso total de los sedimentos aportados
condiciones favorables para la deposición de los fi-
por el Bermejo.
nos. La complejidad del fenómeno descripto y la au-
En términos prácticos esto significa que sería
sencia de datos específicos impiden cuantificar cada
necesario retener una proporción de 10 toneladas
uno de los procesos y, en consecuencia, la incidencia
anuales de material fino en el sistema del Bermejo
que tendrían reducciones del aporte de limos.
para lograr una reducción de 2.3 toneladas de se-
El río de la Plata Superior constituye la zona de
dimento dragado en los canales navegables del río
mayor actividad fluviomorfológica, produciéndose
de la Plata.
el rel eno del lecho por deposición de limos en el
En la misma línea de análisis, y siempre consi-
estuario y la formación de bancos de materiales li-
derando un aporte de finos del Bermejo de 100
mosos en el frente del Delta.
millones de toneladas anuales, debería retenerse
Como consecuencia de una reducción del apor-
todo ese aporte en la Alta Cuenca para lograr una
te de limos del río Paraná es esperable también en
potencial eliminación total de los dragados de man-
este caso una reducción de la tasa de crecimiento
tenimiento de los canales. Esta hipótesis, imposible
del lecho del río de la Plata Superior. Dado que, en
de l evar a la práctica, permite descartar la posibili-
términos generales, tanto el crecimiento del delta
dad de prescindir de los dragados a partir de obras
como el rel eno progresivo de esta zona del río de
de retención en la Alta Cuenca.
la Plata causan inconvenientes en la infraestructura
A modo de ejemplo del impacto de una obra
y usos del sistema (en particular la navegación co-
concreta, puede decirse que la construcción de las
mercial y deportiva), puede concluirse que una re-
presas proyectadas en la Alta Cuenca (Las Pavas y
ducción de la tasa de estos procesos no presentará
Arrazayal, sobre el Bermejo, y Cambarí, sobre el Ta-
inconvenientes prácticos.
rija) genera un corte del aporte de finos del orden
Como ya se señalara, en el río de la Plata Medio
de los 15 millones de toneladas anuales, valor ob-
no existe gran actividad fluviomorfológica, no sien-
tenido homogeneizando las series de registros de
do en consecuencia esperables efectos de eventua-
aforos sólidos en suspensión en Balapuca (Berme-
les acciones de control de finos en el Bermejo.
jo) y Astil eros (Grande de Tarija). Este número será
Finalmente, también en el río de la Plata Exte-
menor en la práctica debido a que se ha conside-
rior, reducciones del aporte de finos del Paraná
rado, como simplificación, que las presas retienen
redundarán en disminuciones de las tasas de sedi-
todo el fino (en realidad las arcil as pasan) y a Cam-
194
PEA BERMEJO
barí afectando a todo el Grande de Tarija, cuando
relevancia tienen en la evolución de las cuencas, in-
sólo cortará el aporte del Tarija.
teractuando fuertemente con el hombre debido a
Teniendo en cuenta lo analizado en puntos an-
la proximidad de los asentamientos urbanos a los
teriores acerca de la posibilidad de recuperación de
cursos de agua, siendo éstos el principal medio de
materiales finos del lecho y márgenes del río Ber-
transporte de los sedimentos removidos.
mejo Superior e Inferior, puede estimarse a los fi-
En este sentido, la diversidad de factores invo-
nes de este cálculo expeditivo de recuperación del
lucrados en los procesos erosivos y la complejidad
10%. De este modo, el río Bermejo estaría aportan-
de evaluarlos en detalle, en una superficie de una
do al sistema unos 87 millones de toneladas anua-
magnitud tan grande como la de la cuenca del Pla-
les, en lugar de los 100 millones actuales.
ta, requiere ser abordadas por lo menos cualitati-
Esto significa que la retención de finos genera-
vamente para definir en primera instancia zonas
da por las presas del Bermejo se reflejaría en una
de atención prioritaria caracterizadas por una sus-
reducción del dragado de unos 3 millones de tone-
ceptibilidad a la erosión.
ladas de sedimento en los canales navegables del
En la primera etapa del PEA Bermejo (Brea et
río de la Plata. Este valor fue calculado teniendo en
al, 1999 (1)) se aplicó la metodología de Gavrilovic
cuenta que la proporción de los depósitos de finos
para evaluar la tasa de producción de sedimentos
en el Delta del Paraná y en el río de la Plata se man-
en la Alta Cuenca del Bermejo, a partir de lo cual
tendría como en la actualidad.
se determinó el volumen de sedimentos producido
anualmente en la Cuenca.
Esta metodología, descripta en detal e en el
4.2. Replicabilidad de los estudios del río
Capítulo 2, requiere que los datos se encuentren
Bermejo en la cuenca del Plata
relevados con una resolución en el terreno que
permita la adecuada representación de las varia-
Uno de los objetivos de la segunda etapa del
ciones espaciales de los parámetros. Esta resolu-
PEA fue analizar la replicablidad de los estudios y
ción, al trabajar en cuencas de gran extensión, es
metodologías desarrol ados en la Cuenca del Río
difícil de conseguir por lo cual es necesario realizar
Bermejo al ámbito más amplio de la cuenca del
una evaluación previa que marque zonas de acción
Plata. Se presentan aquí los análisis realizados para
prioritaria mediante el empleo de un menor núme-
cumplir el objetivo buscado.
ro de parámetros y con una menor resolución en
La cuenca del Plata, tanto por sus dimensiones
el relevamiento. Luego de la identificación de estas
como por la diversidad geográfica que enmarca,
zonas puede centralizarse el estudio de los paráme-
presenta un gran desafío a la hora de realizar eva-
tros más significativos dentro de las mismas a fin de
luaciones de los diversos procesos naturales que
obtener resultados más precisos.
tienen lugar en la misma. La erosión superficial se
El área de estudio (la cuenca del Plata) compren-
encuentra dentro del conjunto de procesos que más
de parte del territorio de los países de Argentina,
Generación y Transporte de Sedimentos
195
Brasil, Bolivia, la totalidad de Paraguay y gran par-
producido por erosión superficial en una cuenca y
te de Uruguay (Figura 4.17). La cuenca esta ubica-
que es transportado a la sección del río que la defi-
da entre las latitudes 14° S y 37° S y las longitudes
ne. El volumen de material producido anualmente
43° O, 67° O, con una superficie aproximada de
en la cuenca, G, es:
3.100.000 km².
La cuenca del Plata se divide en tres subcuencas
G = R · W [m³/año]
principales: del Paraguay, del Uruguay y del Paraná.
donde:
La Cuenca del Río Bermejo se encuentra dentro de
W: producción media anual de sedimento por ero-
la subcuenca del río Paraguay.
sión superficial.
Como se dijo anteriormente, este trabajo se basa
R: coeficiente de retención de sedimentos.
sobre la metodología desarrol ada por Gavrilovic.
El empleo de un Sistema de Información Geo-
Esta metodología estima la cantidad de material
gráfico (GIS) permitió subdividir la cuenca en celdas
Figura 4.17
Cuenca del Plata con subcuencas principales.
196
PEA BERMEJO
cuyo tamaño es función del grado de resolución de
información disponible. Los parámetros dentro de
cada celda se procesaron utilizando las expresiones
del método (Capítulo 2) obteniéndose así la dis-
tribución espacial del aporte anual de sedimentos
dentro de la cuenca.
Los datos disponibles para el estudio provienen
del Instituto Geográfico Militar de la República Ar-
gentina y de la Agencia Nacional de Energía Eléctri-
ca del Brasil y fueron los siguientes:
· del IGM, las cartas 1:250.000 digitalizadas para
la región de la República Argentina;
· de ANEEL, "Trabajo de georreferenciamiento
de datos de cuencas hidrográficas de Brasil de
interés para el sector hidroenergético", para el
Referencias
Modelo digital de terreno
resto de los países que conforman la cuenca del
5543 m.s.n.m.
río de la Plata.
0 m.s.n.m.
La distribución de los datos topográficos dis-
ponibles permitió un tamaño de celda de 5.000 x
Figura 4.18
Modelo digital de terreno de la cuenca del Plata
5.000 metros más al á del cual ya no se genera ma-
yor definición en los resultados.
Por otra parte, el estudio realizado para deter-
minar la producción de sedimentos en la Alta Cuen-
ca del Río Bermejo se realizó con celdas de 100 x
100 metros. Con este nivel de detal e la repre-
sentación de la topografía es adecuada para con-
siderar accidentes del terreno, como ser zonas de
pendientes significativas, los cuales presentan una
vulnerabilidad mayor en los procesos de remoción
de sedimentos.
El modelo digital de terreno de la cuenca del
Plata se presenta en la Figura 4.18 y muestra la
heterogeneidad geográfica de la misma, con zonas
correspondientes a geografía montañosa, al oeste
de la cuenca, y con alturas de 5.500 metros sobre
Generación y Transporte de Sedimentos
197
el nivel del mar, hasta de llanura.
La distribución espacial de las lluvias medias
anuales dentro de la cuenca presenta sus valores
máximos en el noreste de la cuenca, sobre terri-
torio brasileño, con valores de 2.400 mm/año, y
los menores valores, del orden de 400 mm/año,
en el oeste sobre territorio argentino-boliviano
(Figura 4.19).
Con esta información de base se realizó una eva-
luación de la susceptibilidad a la erosión (S ) en la
E
cuenca, dividiéndola en celdas y empleando la infor-
mación resultante del estudio realizado a nivel de la
Cuenca del Río Bermejo. En función de los paráme-
tros disponibles se modificó la metodología descrip-
Referencias
ta en el Capítulo 2, como se expresa a continuación.
Isohietas
A partir de los resultados obtenidos en la Alta
2400 mm/año
Cuenca del Río Bermejo, se buscó definir un pa-
400 mm/año
rámetro de sencil a obtención para caracterizar la
Figura 4.19
susceptibilidad a la erosión aplicable a la cuenca del
Isohietas dentro de la cuenca del Plata
Plata.
La susceptibilidad a la erosión de una determi-
nada zona indica la tendencia de la misma a sufrir la
degradación del suelo debida a procesos erosivos.
Los factores de mayor influencia en la resistencia
del suelo a estos procesos son las pendientes, las
l uvias y el grado de protección del suelo. Es decir:
S =
E
(h,I,X)
donde:
S es la susceptibilidad a la erosión;
E
h es la precipitación media anual;
I es la pendiente;
X es el coeficiente de uso del suelo, que representa
el grado de protección dado por la vegetación.
198
PEA BERMEJO
De los tres factores preponderantes, para el es-
tudio de la cuenca se dispuso sólo de la distribución
espacial de l uvias en la región y la topografía para
poder evaluar las pendientes del terreno.
Con la topografía, representada en el mode-
lo digital de terreno ya presentado, se determinó
la distribución espacial de pendientes que se pre-
senta en la Figura 4.20. Los valores se expresan en
porcentaje siendo el valor 100% correspondiente a
una pendiente dada por un ángulo de 45º respecto
de la horizontal.
Las máximas pendientes en la figura precedente
(22%) corresponden a un ángulo de aproximada-
mente 10° con respecto a la horizontal. Valores tan
bajos en lugares donde las pendientes son mayores
resultan del hecho de definir celdas de 5 kilómetros
de lado, lo cual l eva a no representar adecuada-
mente ciertos accidentes topográficos.
Figura 4.18
Modelo digital de terreno de la cuenca del Plata
Para trabajar en la cuenca del Plata emplean-
do la información obtenida del estudio de la Alta
Cuenca del Río Bermejo fue necesario, por lo tanto,
contemplar el efecto de variar el tamaño de la cel-
da y analizar si genera variaciones importantes que
impidan su replicabilidad a una mayor escala.
En este marco, y con el fin de cumplir el objetivo
planteado, se discretizó la Alta Cuenca del Río Bermejo
con celdas de 100 x 100 metros y con celdas de 5.000 x
5.000 metros, lo que se muestra en la Figura 4.21.
Empleando en la expresión de Gavrilovic los da-
tos disponibles para la cuenca del Plata, se definió
un nuevo índice que representa solamente la in-
fluencia de las l uvias y de las pendientes, que surge
de la siguiente expresión:
= ( +
)32
FPL h
I
Generación y Transporte de Sedimentos
199
donde:
para cada uno. Adoptándose X igual a 0.5 e y igual a
FPL es el factor de pendiente y lluvia;
1. El resultado se muestra en la Figura 4.24.
es el coeficiente de Gavrilovic que evalúa los pro-
Se observó que ambas clasificaciones son simi-
cesos erosivos observados.
lares, encontrándose diferencias debido al hecho
El valor del coeficiente se fijó en 0,5 conside-
de que el FPL considera el efecto de las lluvias.
rando que puede adoptar valores entre 0 y 1. Este
De todos modos, el FPL calculado aparece como
valor se estimó razonable teniendo en cuenta la
un buen parámetro indicador cualitativo de la
diversidad topográfica de la cuenca y la extensión
susceptibilidad a la erosión. Se pueden definir, en
de la misma que hacen que un valor promedio, en
función del mismo, áreas de atención prioritarias
ausencia de datos específicos, resulte aceptable.
para densificar los relevamientos y realizar estudios
La distribución espacial de dicho factor se
puntuales que contemplen todas las variables.
muestra a continuación dentro de los límites de la
Cuenca del Río Bermejo y para cada discretización
Tabla 4.9
Clasificación de Djorovic
del terreno:
Los valores difieren mucho de acuerdo con la uti-
Z
erosión
lización de una u otra discretización, resultando mu-
cho menores al emplear celdas de mayor tamaño.
0.01 a 0.19
Muy Débil
Por otra parte, puede observarse que cualita-
0.20 a 0.40
Débil
tivamente la distribución del FPL es semejante en
0.41 a 0.70
Media
ambas imágenes, de manera que éste puede ser
0.71 a 1.00
Intensa
empleado como un indicador de la susceptibilidad
a la erosión independientemente de la escala de la
1.01 a 1.50
Excesiva
celda definida y extrapolado a una cuenca de gran-
des dimensiones como la del Plata.
El factor FPL, dentro de los límites de la cuenca,
De este modo quedan definidas áreas de se-
se aprecia en la Figura 4.23.
mejante susceptibilidad a la erosión, a partir de
Para validar de alguna manera la metodología
las cuales pueden analizarse las posibilidades de
empleada, se comparó el resultado obtenido con
emplear las metodologías desarrolladas para la
la categorización propuesta por Djorovic (Capítulo
Alta Cuenca del Río Bermejo en zonas acordes de
2) el cual define, de acuerdo con el valor del pará-
la cuenca del Plata.
metro Z (coeficiente de erosión de Gavrilovic), los
Desde este punto de vista resulta muy clara
umbrales de erosión de la Tabla 4.9.
la similitud entre la Cuenca del Bermejo y la del
El valor del parámetro Z dentro de la cuenca del
Pilcomayo, ubicada al norte de la anterior. Puede
Plata se calculó adoptando valores para X e y igua-
tomarse esta situación como una validación de la
les al promedio dentro del rango posible de valores
metodología propuesta.
200
PEA BERMEJO
Figura 4.21
MDT de la Alta Cuenca del Río Bermejo con celdas de 5.000 x 5.000 metros a la izquierda, y celdas de 100 x 100 metros a la derecha.
En resumen, el análisis presentado permite
del Plata que al menos presenten valores zonales
hacer una primera evaluación para determinar la
homogéneos del FPL.
replicabilidad de las metodologías y estudios desa-
En cuanto a la replicabilidad a la cuenca del
rrol ados para cuencas de montaña, como lo es la
Plata de estudios y metodologías desarrolladas
Alta Cuenca del Río Bermejo, en zonas de la cuenca
para el Bermejo en su Cuenca Inferior tales
Generación y Transporte de Sedimentos
201
Figura 4.22
Distribución espacial del FPL dentro de la Alta Cuenca del Río Bermejo tomando celdas de 5.000 metros a la izquierda y de 100 metros a la
derecha.
como el modelo morfológico unidimensional del
directa, no siendo necesario un análisis como el
río Bermejo Inferior, y el modelo bidimensional de
realizado para ríos de montaña.
evolución de meandros aplicado al río Bermejo en
Puerto Lavalle, entre otros y por tratarse de ríos
de llanura, su aplicación a ríos de arenas resultará
202
PEA BERMEJO
Figura 4.23
Figura 4.24
FPL para la cuenca del Plata
Clasificación según Djorovic para la cuenca del Plata
5. Cambio climático y producción
de sedimentos en la Alta Cuenca
del Río Bermejo
5.1. Tasa de producción de sedimentos con
Si bien aún no pueden representar la totalidad
eventuales cambios en la variable climática
de los procesos, su capacidad de representación del
clima presente ha ido progresando brindando una
Los escenarios climáticos son representaciones
mayor confiabilidad sobre las proyecciones futuras.
acerca del clima futuro a partir de suposiciones so-
Para calcular los escenarios futuros de cambio
bre emisiones de gases de efecto invernadero (GEI),
climático, en el presente trabajo se tomaron los re-
de otros contaminantes y con el conocimiento cien-
sultados de Camilloni (2005), que analiza los cam-
tífico actualizado sobre el efecto que tendrá el au-
pos de temperatura y precipitación en las décadas
mento de las concentraciones de estos gases sobre
del 2020, 2050 y 2080 para los escenarios socioeco-
el clima global. Por lo tanto, describen cómo se
nómicos A2 y B2, provistos por un conjunto de mo-
modificará el clima del planeta como consecuencia
delos climáticos globales para el sur de Sudaméri-
de la alteración de la composición de la atmósfera,
ca con el objetivo de representar estas variables,
resultante de las actividades humanas.
seleccionar la que mejor represente el clima de la
Existen diferentes métodos para construir esce-
región y estimar su habilidad para caracterizar los
narios climáticos, pero la metodología más difundi-
campos anuales en ambas variables.
da se basa en la utilización de modelos climáticos
Los escenarios A2 y B2 son muestras de las re-
globales (MCGs). Estos modelos han ido aumentan-
laciones entre las fuerzas determinantes de la emi-
do su complejidad de forma tal de representar cada
sión y su evolución.
vez más adecuadamente los procesos físicos invo-
El escenario A2 describe un mundo muy hete-
lucrados en el sistema climático.
rogéneo. Sus características más distintivas son la
204
PEA BERMEJO
autosuficiencia y la conservación de las identidades
llo económico intermedios, y con un cambio tecno-
locales. Las pautas de fertilidad en el conjunto de
lógico menos rápido y más diverso que en las líneas
las regiones convergen muy lentamente, con lo que
evolutivas B1 y A. Aunque este escenario está tam-
se obtiene una población mundial en continuo cre-
bién orientado a la protección del medio ambiente
cimiento. El desarrollo económico esta orientado
y a la igualdad social, se centra principalmente en
básicamente a las regiones y el crecimiento econó-
los niveles local y regional (IPCC, 2001).
mico por habitante, así como el cambio tecnológi-
Camilloni et al. (2005) han identificado, entre los
co, están más fragmentados y son más lentos que
modelos climáticos globales disponibles, a aquéllos
otras líneas evolutivas (IPCC, 2001).
que representan en forma más adecuada la presión
El escenario B2 describe un mundo en el que
a nivel del mar en el sudeste de Sudamérica. En di-
predominan las soluciones locales a la sostenibili-
cho trabajo se comparan los campos anuales de las
dad económica, social y ambiental. Es un mundo
variables de precipitación y temperatura provistos
cuya población aumenta progresivamente a un rit-
por los modelos, con bases de datos en puntos de
mo menor que en A2, con unos niveles de desarro-
una gril a de ambas variables.
-15
-15
-20
-20
-25
-25
-30
-30
-35
-35
-40
-40
-45
-45
-50
-50
-55
-55
-60
-60
-80
-75
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-80
-75
-70
-65
-60
-55
-50
-45
Figura 5.1
Figura 5.2
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
lo HADCM3 para la década 2020 y el presente (19611990) para
lo HADCM3 para la década 2050 y el presente (19611990) para
el escenario A2.
el escenario A2.
Generación y Transporte de Sedimentos
205
A partir de los análisis de la referencia, el modelo
debido a las limitaciones de los modelos.
climático global HADCM3 desarrol ado por Hadley
En el caso del escenario A2 existen disponibles
Center del Reino Unido fue el que mejor representó
tres corridas diferentes del modelo en las que las
el clima en el sur de Sudamérica. Es por este motivo
condiciones iniciales fueron modificadas levemente
que para la elaboración de los escenarios climáticos
en cada una de el as; mientras que para el escenario
futuros para Argentina se utilizan los resultados pro-
B2 existe una única corrida. Es por este motivo que
vistos por este modelo para los escenarios A2 y B2.
los escenarios climáticos futuros que se presentan
Los escenarios climáticos futuros fueron elabo-
a continuación fueron elaborados realizando un
rados en términos de diferencias entre los resul-
"ensamble" de las tres salidas del escenario A2.
tados del modelo que mejor representa el clima
A continuación se presentan las diferencias en-
observado en la región para diferentes décadas fu-
tre la precipitación simulada para las décadas futu-
turas (2020, 2050 y 2080) y un período de referen-
ras 2020, 2050 y 2080 y en el período de referencia
cia (1961-90). Esta metodología permite reducir la
(19611990) para los escenarios socioeconómicos
incertidumbre en la exactitud de estos escenarios
A2 y B2 (Figuras 5.1 a 5.6).
-15
-20
-20
-25
-25
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Figura 5.3
Figura 5.4
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
lo HADCM3 para la década 2080 y el presente (19611990) para
lo HADCM3 para la década 2020 y el presente (19611990) para
el escenario A2.
el escenario B2.
206
PEA BERMEJO
Los resultados muestran una tendencia al au-
5.2. aplicación de la metodología para el
mento de la precipitación en la mayor parte del
cálculo de producción de sedimentos con
centro-norte y en el extremo sur de Argentina,
eventuales cambios climáticos
Uruguay y sur de Brasil. Este incremento es mayor
en el escenario A2 que en el B2.
Para la cuantificación de la producción de se-
Asimismo en las Figuras 5.7 a 5.12 se represen-
dimentos en escenarios con eventuales cambios
tan las diferencias entre la temperatura de super-
climáticos se empleó la metodología de Gavrilovic
ficie para las décadas futuras de 2020, 2050 y 2080
(Capítulo 2), aplicando las hipótesis de cambio cli-
y en el período de referencia (19611990) para los
mático presentadas, específicamente teniendo en
escenarios A2 y B2.
cuenta la afectación de las variables temperatura y
En todos los casos se observa que los escenarios
precipitación para las décadas 2020, 2050 y 2080,
futuros muestran un calentamiento generalizado
en los escenarios socioeconómicos A2 y B2.
en la región que es especialmente significativo en
A partir de la información recopilada, se digitaliza-
el escenario A2.
ron y georreferenciaron los mapas de isohietas e iso-
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Figura 5.5
Figura 5.6
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
Escenario de diferencia de precipitación (mm/día) según el mode-
lo HADCM3 para la década 2050 y el presente (19611990) para
lo HADCM3 para la década 2050 y el presente (19611990) para
el escenario B2.
el escenario B2
Generación y Transporte de Sedimentos
207
termas con el propósito de determinar su distribución
década en estudio (2020, 2050 y 2080).
espacial en el noroeste de Argentina y sur de Bolivia.
En la ecuación de Gavrilovic la variable de tem-
Para determinar el valor cuantitativo en cada
peratura promedio anual t está directamente rela-
celda de las variables de precipitación y tempera-
cionada con el parámetro de coeficiente de tempe-
tura se interpola un área de referencia mayor a la
ratura T, de acuerdo con la siguiente relación:
zona de estudio, con el objetivo de captar la mayor
cantidad de isohietas e isotermas que redunde en
T = [ ( t / 10 ) + 0.1 ] 1/2
una mejor representatividad de los fenómenos. Se
continuó trabajando en celdas de 100 x 100 me-
En los diferentes escenarios climáticos futuros
tros, ya que los planos de base se actualizaron con
las variables de temperatura y precipitación a ni-
esta definición.
vel regional no muestran cambios significativos, sin
A partir de la información de base, se calculó la
embargo realizando un análisis a nivel local, estos
precipitación y la temperatura media anual para
cambios podrían afectar diversos ecosistemas de la
cada escenario socioeconómico A2 y B2 y para cada
región y, por consiguiente, el uso del suelo, la co-
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Figura 5.7
Figura 5.8
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
HADCM3 para la década 2020 y el presente (1961-1990) para el
HADCM3 para la década 2050 y el presente (1961-1990) para el
escenario A2.
escenario A2.
208
PEA BERMEJO
bertura vegetal, etc.
en la referencia (Campos Hernández, 2007).
Más al á de lo indicado en el párrafo anterior, y
En la Tabla 5.1 se presenta un resumen de los
con el objeto de analizar sólo la sensibilidad a los
resultados de la aplicación de la metodología de
parámetros climáticos en sí mismos, no se conside-
Gavrilovic en la Alta Cuenca del Río Bermejo para
raron cambios del coeficiente de erosión (Z) en la
los escenarios futuros antes indicados, donde
formulación de Gavrilovic.
se muestran los valores de producción de sedi-
Una vez definidos los mapas de coeficiente de
mentos y su variación respecto de la situación
temperatura (T), precipitación media anual (h) y
actual.
coeficiente de erosión (Z), se operó entre ellos de
A nivel de subcuencas, las variaciones pueden
tal forma de hallar el volumen de producción de
ser mayores que las presentadas en la Tabla 5.1
sedimentos por erosión hídrica superficial para
para toda la Alta Cuenca del Río Bermejo. En la
cada escenario socioeconómico (A2 y B2) y déca-
Tabla 5.2 se presentan los porcentajes máximos y
da (2020, 2050 y 2080). Los mapas correspondien-
mínimos para cada escenario climático y década
tes a todas las situaciones analizadas se presentan
en estudio.
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Figura 5.9
Figura 5.10
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
HADCM3 para la década 2080 y el presente (1961-1990) para el
HADCM3 para la década 2020 y el presente (1961-1990) para el
escenario A2.
escenario B2.
Generación y Transporte de Sedimentos
209
Tabla 5.1
Resultados de la metodología de Gavrilovic para los diferentes escenarios climáticos analizados.
escenario
g [m3/año]
% variación con situación actual
Situación actual
18.700.000
-
A2 2020
19.600.000
5,18
A2 2050
20.800.000
11,65
A2 2080
22.400.000
19,21
B2 2020
19.600.000
5,21
B2 2050
20.100.000
7,94
B2 2080
21.300.000
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Figura 5.11
Figura 5.12
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
Escenarios de diferencias de temperatura (K) según el modelo
HADCM3 para la década 2050 y el presente (1961-1990) para el
HADCM3 para la década 2080 y el presente (1961-1990) para el
escenario B2.
escenario B2.
210
PEA BERMEJO
Tabla 5.2
y temperatura en la Alta Cuenca del Río Bermejo
Resultados de la metodología de Gavrilovic para los diferentes
escenarios climáticos analizados. Variación máxima y mínima a
muestran, a nivel global, incrementos en la pro-
nivel de subcuencas respecto a la situación actual
ducción de sedimento a largo del tiempo, obser-
vándose en el escenario A2 mayores incrementos
escenarios máximo (%) mínimo (%)
en referencia al escenario B2 a medida que el in-
tervalo de análisis tiene más duración;
A2 2020
9,22
-19,93
· a nivel de subcuencas se observan variaciones
A2 2050
20,42
6,36
máximas locales de importancia en la tasa de
producción de sedimentos respecto de la situa-
A2 2080
32,27
-8,87
ción actual;
B2 2020
9,38
2,63
· para tener en cuenta las condiciones más crí-
B2 2050
14,18
4,26
ticas podría analizarse el comportamiento del
B2 2080
25,18
7,72
sistema considerando los cambios en las varia-
bles climáticas correspondientes al escenario
Como conclusiones del análisis de la producción
socioeconómico más desfavorable (A1);
de sedimentos con eventuales cambios climáticos en
· en los análisis efectuados no se tuvo en cuen-
la Alta Cuenca del Río Bermejo puede decirse que:
ta la forma en que los cambios en las variables
· los eventuales cambios climáticos futuros en las
climáticas pueden afectar otros factores de im-
variables de precipitación y temperatura alteran
portancia en la determinación de la producción
la producción de sedimentos por erosión hídrica
de sedimentos, como por ejemplo la cobertura
superficial en la Alta Cuenca del Río Bermejo;
vegetal. Cambios en las variables climáticas pue-
· los resultados obtenidos con la aplicación de la
den afectar drásticamente estos parámetros y
metodología de Gavrilovic bajo las hipótesis de
consecuentemente los valores de producción
eventuales cambios en las variables precipitación
de sedimentos serán afectados.
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Siglas y abreviaturas
aNeel: Agencia Nacional de Energía Eléctrica, Brasil
ayee: Agua y Energía Eléctrica, Argentina
coBINaBe: Comisión Binacional para el Desarrollo de la Alta Cuenca del Río Bermejo
y Río Grande de Tarija
coNae: Comisión Nacional de Actividades Espaciales, Argentina
coReBe: Comisión Regional del Río Bermejo, Argentina
evaRsa: Evaluación de Recursos S.A., Argentina (operador de la Red Hidrológica Nacional)
fmam: Fondo para el Medio Ambiente Mundial
Igm: Instituto Geográfico Militar, Argentina. Actualmente: Instituto Geográfico Nacional
INa: Instituto Nacional del Agua, Argentina
INcyTH: Instituto Nacional de Ciencia y Técnica Hídricas, Argentina.
Actualmente: Instituto Nacional del Agua (INA)
Noa: Región del Noroeste Argentino (provincias de Salta, Jujuy, Tucumán y La Rioja)
oea: Organización de los Estados Americanos
oTNPB: Oficina Técnica de los Ríos Pilcomayo y Bermejo, Bolivia
Pea Bermejo: Programa Estratégico de Acción
PNUma: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
sIH: Sistema de Información Hidrológica de la Cuenca del Río Bermejo
ssRH: Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación, Argentina
Este libro se terminó de imprimir en Buenos
Aires, en los talleres Artes Gráficas PAPIROS,
en mayo de 2010.
