felipe y ordonez
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
ANALISIS HIDROLOGICO DE LA CRECIDAEXTRAORDINARIA DEL RIO TUMBES DEL 27 DE
FEBRERO DEL 2006Ing. OSCAR FELIPE OBANDO 1 , M.Sc. Ing. JUAN JULIO ORDOÑEZ GALVEZ 2
1 Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI - Dirección General de Hidrología y
Recursos Hídricos - Jirón Cahuide Nº 785 – Lima 11 – [email protected] Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI - Dirección General de Hidrología y
Recursos Hídricos - Jirón Cahuide Nº 785 – Lima 11 – [email protected]
RESUMEN
La cuenca del río Tumbes durante los primeros meses del año hidrológico 2006/2006, venia
registrando un proceso de sequía debido al atraso del inicio de las precipitaciones en la
parte media y alta de la cuenca, lo que obligo al Gobierno Regional de Tumbes a solicitar al
Gobierno Central una declaratoria de emergencia por Sequía.
Ni transcurrido una semana de ser declarado en emergencia, la cuenca del río Tumbes
experimentó un proceso de acumulación de aportes de lluvias en la parte media y baja,
originado en un corto tiempo la ocurrencia de desbordes e inundaciones, generando
grandes perdidas económicas a la región.
Para entender la dinámica hidrológica del proceso que experimento la cuenca del río
Tumbes, se realizaron análisis en la presente investigación, cuyo punto central es el
modelamiento integral del sistema hidrológico de la cuenca del río Tumbes, con el fin de
analizar y determinar las características que la cuenca presentaba ante las ocurrencias de
las tormentas del período del 23 al 27 de febrero de 2006.
El proceso de caracterizar hidrológicamente la cuenca, como un sistema integrado que
permita simular la respuesta de la misma ante la presencia de algún evento extremo
(Tormenta), obedece a la necesidad de conocer los posibles impactos adversos que
pudieran presentarse trayendo como consecuencias perdidas económicas y sociales en las
poblaciones ubicadas a lo largo del río.
Los resultados encontrados nos ha permitido determinar cada una de las etapas que ha
originado la presencia de una onda de avenida, así como la respuesta del cauce del río ante
tan magnitud de volumen de agua.
Palabras claveModelos Hidrológico, Modelos numéricos de predicción meteorológica, previsión hidrológica,
sistemas en tiempo real.
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
1. INTRODUCCIÓN
En este informe se presenta los resultados del análisis de las tormentas que
desataron la crecida extraordinaria del río Tumbes del día 27 de febrero en el cual se
alcanzó un caudal pico de 1543 m3/s, medido en el punto de control hidrométrico de
la Estación El Tigre. Esta crecida causó estragos en áreas urbanas y agrícolas
ubicados en la parte baja del río Tumbes, como resultado del desborde producido en
tramos críticos de su cauce.
Según el hidrograma de caudal anual del río Tumbes, sus mayores caudales se
registran normalmente en el mes de marzo, periodo durante el cual se presentan las
máximas descargas instantáneas del año hidrológico. Los registros históricos de la
serie de máximos anuales, desde 1979 al 2005, los extremos de los caudales
máximos del río Tumbes están comprendidos entre 398,0 m3/s y 3713,0 m3/s, que
corresponden a los años de 1985 y 1983 (Niño 82 – 83); respectivamente. Durante
el Niño del 97-98 el caudal máximo fue de 2570,0 m3/s, registrado en febrero del 98.
En marzo del 99 se produjo un caudal máximo de 2506,0 m3/s y en marzo del 2001
se produjo una crecida con un máximo instantáneo de 2756,0 m3/s. El 2005 el
caudal máximo anual alcanzó los 898,0 m3/s y se registró en marzo. El ajuste
probabilístico de la serie de caudales máximos anuales ha permitido establecer que
el caudal pico de 1500,0 m3/s registrado en febrero del 2006, tiene un tiempo de
retorno de 3 años; es decir un caudal que en un tiempo promedio de 3 años es de
esperarse se presente por lo menos una vez.
Como una primera aproximación al entendimiento de la respuesta hidrológica que
experimenta la cuenca del río Tumbes ante eventos intensos de lluvias, se ha
realizado este análisis hidrológico enfocado en dos niveles; en un primer nivel se
procesa la información en la secuencia cronológica de datos horarios de las
variables de Precipitación y niveles de agua, medidos en la Estación automática El
Tigre. Se construye para la cuenca del río Tumbes el hietograma representativo de
las tormentas comprendidas entre el 23 y 28 de febrero el cual es confrontado con el
hidrograma de caudal, determinándose los componentes del hidrograma de crecida.
En un segundo nivel se realiza la simulación hidrológica para la determinación del
caudal máximo de la crecida del río Tumbes haciendo uso del modelo HEC – HMS
y posteriormente se realiza la simulación hidráulica para la determinación de los
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007perfiles hidráulicos del río Tumbes e identificar zonas de inundación, mediante el
modelo HEC – RAS.
2. OBJETIVOS
Modelar el sistema hidrológico de la cuenca del río Tumbes, para conocer las
características de respuesta de la cuenca; ante las tormentas registradas durante el
período del 23 al 27 de Febrero del 2006.
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO
Esta cuenca binacional, comprende las provincias de El Oro y Loja en la República
del Ecuador y el departamento de Tumbes en la República del Perú.
Geográficamente, el área de cuenca se halla entre las coordenadas 9'530,000 -
9'615,000 N y 536,000 - 680,000 E.
El Perú y el Ecuador en su zona
fronteriza comparten bajo el derecho
internacional el uso de las aguas del río
Puyango-Tumbes, cuya masa anual
promedio representa aproximadamente
3,400 millones de m3, de los cuales sólo
se aprovecha algo menos del 10%. Este
importante río que nace en el Ecuador y
desemboca en el Océano Pacífico tiene
un potencial escasamente utilizado, a
pesar de las posibilidades de
aprovechamiento que presenta tanto
para la agricultura como para la
generación de energía, además de otros
beneficios que producirá su
aprovechamiento y regulación, como la
reducción del riesgo de inundaciones en
la parte baja (sector peruano).Ilustración 1: Cuenca del río Tumbes
Su curso se divide en 4 secciones: la Intermontaña, desde su origen hasta el pongo
de zapayal y el salto el Tigre, la de cañones y cascadas entre el pongo de zapayal y
el salto del tigre, la llanura desde el salto del tigre hasta la ciudad de Tumbes, el
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delta o de esteros en la desembocadura del océano pacifico.
La precipitación total anual, tiene valores promedios de 200mm en la parte baja,
hasta los 1150mm en la parte alta. El peligro en esta cuenca, esta en la margen
izquierda del río tumbes. Los mayores desastres se han registrados durante la
presencia el Fenómeno EL NIÑO - Oscilación del Sur, llegando el río Tumbes a
alcanzar un caudal máximo instantáneo de 2570 m3/s, durante febrero de 1998.
1. MATERIALES
La información utilizada en la investigación corresponde a la red de estaciones
hidrológica y meteorológicas ubicadas en la cuenca del río Tumbes, las cuales se
muestran en la Tabla 1.
Tabla 1: Red de estaciones hidrometeorológicas
También fue necesario la utilización de las imágenes de satélites correspondientes
al período analizado, tal como se muestra en la Ilustración 2.
5.- METODOLOGIA
El hietograma representativo de la Tormenta a nivel de la cuenca del río Tumbes,
fue derivada del promedio simple de las tormentas puntuales en las estaciones de El
Tigre, Rica Playa y Cabo Inga. Para obtener las precipitaciones horarias en cada
estación puntual se aplicó un factor horario a partir de la relación entre la
precipitación horaria y la Precipitación acumulada de la tormenta real, medida en la
Estación automática de El Tigre. En base a este criterio y aplicando un promedio
simple entre los datos de las estaciones utilizadas se obtuvo el hietograma de las
tormentas representativas de la cuenca para eventos comprendidos entre el 23 y 27
de febrero del 2006.
Para fines de la simulación hidrológica se determinaron 3 hietogramas
representativos para las 03 sub cuencas delimitadas. La subcuenca Tumbes estuvo
representada por el hietograma derivada de la Precipitación medida en la Estación
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Estación Categoría Lon Lat AltEl Tigre Plu 80º 27' 55" 3º 46' 45El Tigre HLG 80º 27' 25" 3º 46" 09" 40
Rica Playa CO 80º 30' 11.7'' 3º 48' 29.6'' 54Cabo Inga CO 80º 24' 05" 3º 58' 30" 260
Cuadro 1 : Estaciones utilizadas
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007El Tigre. Para las subcuencas de Cazaderos y Puyango se derivó un hietograma
sobre la base de la precipitación medida en la estación Cabo Inga, asumiendo que la
tormenta en estas dos subcuencas tuvieron la misma característica en cuanto a
intensidad y duración, durante el evento analizado, tal como se refleja en las
imágenes de satélite utilizadas.
22 : 30 Z (26 /02/06) 17:30 hr 01 : 00 Z (27 /02/06) 20:00 hr hr 02 : 30 Z (27 /02/06) 21:30 hr
03 : 30 Z (27 /02/06) 22:30 hr 04 : 00 Z (27 /02/06) 23 : 00 hr 06 : 00 Z (27 /02/06) 01 : 00 hr
Ilustración 2 : Secuencia cronológica de imágenes de Satelite GOES – 12 (Imagen infrarroja)
Los caudales horarios del río Tumbes fueron estimados con la curva de calibración
de caudales de la estación hidrológica El Tigre. El hidrograma se determinó para la
crecida máxima, identificándose sus componentes.
La simulación hidrológica del caudal máximo se realizó para la tormenta
comprendida entre el 19:00 horas del 26 de feb y las 03:00 horas del 27 de feb. Para
fines de la simulación se dividió la zona de trabajo en 3 sub cuencas, cada una con
su Tormenta representativa, según la metodología descrita anteriormente. Sobre
esta base se construyó el modelo de cuenca, modelo meteorológico y las
especificaciones de control que fueron ingresados al modelo HEC – HMS para la
simulación del caudal máximo producido por la tormenta analizada.
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
Para tener una primera aproximación del impacto producido por esta crecida del río
Tumbes sobre la morfología y condiciones hidraúlicas del cauce, se realizó la
simulación hidraúlica para la determinaciòn de perfiles hidraúlicos y posibles àreas
afectadas por los desbordes producidos en tramos críticos del cauce del río. La base
topogràfica utilizada corresponde al estudio del Ingeniero Eduardo Chàvarry “
Simulación Hidráulica del río Tumbes desde la Estación Puerto El Cura hasta 900 m
aproximadamente aguas abajo del Puente Tumbes”, elaborado en el año 2004.
6.- RESULTADOS
6.1 Hietograma representativo de Tormentas para la cuenca del río Tumbes, se
muestran en la Tabla 2. donde se aprecia las precipitaciones registradas
durante el período de análisis para las estaciones seleccionadas.
FECHA El Tigre Cabo Inga Rica Playa Pp promedio
23-02-06 6.4 38.5 4.6 16.524-02-06 26.5 23.8 35.4 28.625-02-06 13.8 21.8 11.8 15.826-02-06 51.5 73.3 37.6 54.127-02-06 11.2 1.2 7.6 6.7
Tabla 2: Precipitacioines
En la Ilustración 3, se muestra el hietograma registrado durante le período de
tormenta analizado observándose un comportamiento variable en su
distribución con una tendencia promedio creciente.
6.2 Niveles y Caudales horarios del río Tumbes
Con respecto al comportamiento del nivel de agua del río y su régimen de
caudales, estos se muestran en la Ilustración 4, donde apreciamos su
variabilidad temporal, tendencia creciente y máximo volumen registrado
durante el período de tormenta a ser analizado a través del modelamiento del
sistema hidrológico de la cuenca.
Curva de Calibración de caudales del río Tumbes: Q = 17.403 H2.766
6.3 Hietograma y Caudales horarios
A fin de poder conocer la relación temporal entre la variable de entrada
( Precipitación) y la variable de salida que se genera en la cuenca del río
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007Tumbes (Caudal), se elaboro la Ilustración 5, que nos muestra cada una de
las etapas que llevaron a la generación del caudal máximo registrado en la
estación hidrológica El Tigre.
Ilustración 3: Hietograma representativo para Tormentas Ilustración 4: Evolución de niveles de agua y caudales comprendidas entre el 23 al 27 de febrero. horarios del río Tumbes
6.4 Determinación de los componentes del Hidrograma de crecida.
El proceso que permite determinar cada uno de los componentes del
hidrograma decrecida se muestra en la Ilustración 6, donde se aprecia cada
una de las etapas que llevo a la generación de la onda de avenida.
Ilustración 5: Representación del hietograma de Tormenta Ilustración 6: Representación Hidrograma de Crecida y el caudal horario del río Tumbes con sus componentes
Componentes del Hidrograma de Crecida:
Punto A : Se inicia el incremento del caudal del río : 23:00 26 febrero
Tramo AB : Rama Ascendente del Hidrograma de Crecida
Punto B : Caudal Pico del hidrograma : 12:00 del 27 de febrero
Tramo BC : Rama Descendente del Hidrograma de Crecida
Punto C : Punto final del escurrimiento Directo.
Tp : Tiempo al pico = 13 horas
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Hietograma representativo de la cuenca del rìo Tumbes
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6
Inte
nsid
ad (m
m/h
)
23-feb 24 feb 25 feb 26 feb 27 feb
Nivel y caudal horario del río Tumbes
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16
Niv
el h
orar
io (m
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Cau
dal h
orar
io (m
3 /s)
Nivel horario
Qhorario
23-feb 24 feb 25 feb 26 feb 27 Feb
Qpico = 1543,0 m 3/s12 : 00 27 feb
Hmàx :
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Pp h
orar
ia
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Caud
al h
orar
rio (m
3/s)
Pp Q
C
A
B
Tp
Tb
Escurrimiento Directo
Flujo Base
26 Febrero 27 Febrero
EF
D
Tormentas entre el 23 y 27 febrero 2006
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16
Inte
nsid
ad (m
m/h
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Caud
al h
orar
io (m
3 /s)
Pp Horaria
Qhorario
23-feb 24 feb 25 feb 26 feb 27 feb
Qpico = 1543,0 m3/s 12 : 00 27 feb
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007Tb : Tiempo Base = 21 horas
Sección ABCD : Escurrimiento Directo
Sección ADCEFA : Flujo base
7.- SIMULACION HIDROLÓGICA CON HEC - HMS
7.1 Modelo de cuenca
La representación del área de trabajo para los fines de la simulación se ha dividido
en 3 subcuencas: Sub cuencas Puyango, Cazaderos y Tumbes, de acuerdo al mapa
de la Ilustración 7. La representación esquemática del modelo de cuenca que
ingresa al HEC-HMS se ilustra en la Ilustración 8.
Ilustración 7: Sub cuencas seleccionadas Ilustración 8: Modelo de cuenca
En Tablas 3, 4 y 5, se muestran los parámetros que le modelo requiere para cada
una de las subcuencas seleccionadas en el sistema hidrológico, los cuales han sido
obtenidos por relaciones empíricas siguiendo las recomendaciones del Manual
Técnico del HEC – HMS y estudios específicos.
Con respecto a la determinación del tiempo de concentración de las subcuencas,
estos se han determinado por el promedio de la aplicación de los métodos de Kirpish
y Temez, haciendo uso del programa Smada. El coeficiente de almacenamiento es
1.5 veces el tiempo de concentración, valor recomendado en el manual del HMS.
8
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007Tabla 3: Loss Rate
Sub Cuenca Area (km2) Method CN Initial Loss % impermeaTumbes 769.00 SCS Curve No 87 7.6 0Puyango 209.9 SCS Curve No 88 6.9 0
Cazaderos 303 SCS Curve No 89 6.3 0Initial Loss (mm) = 0.20*(25400 - 254*CN)/CN
Tabla 4: TransformSub Cuenca Method Time of Concentration (hr) Storage coeficcien (hr)
Tumbes Clark 6.9 10.35 Puyango Clark 7.5 11.25
Cazaderos Clark 5.7 8.55 Storage coeficcient = 1.5 * Tc
Tabla 5: Baseflow MethodSub Cuenca Method Initial Q (m3/s) Recession constant Threshhold Q (m3/s)
Tumbes Recession 288.1 0.9 0.3Puyango Recession 78.3 0.9 0.3
Cazaderos Recession 113.5 0.9 0.3
El Número de curva (CN) es un valor que representa las condiciones medias de
cada subcuenca y estos se han derivado del mapa de suelos de la cuenca del río
Tumbes y del mapa ecológico, tal como se muestra en la Ilustración 9.
Se ha considerado el tránsito hidrológico en el tramo del río Tumbes comprendido
entre la Estación hidrológica de Cabo Inga hasta el punto de control en la estación El
Tigre. Los parámetros se ingresan según el formato de la Ilustración 10.
Ilustración 9: Mapa ecológico de la Cuenca del río Tumbes Ilustración 10: Modulo de tránsito hidrológico
7.2 Modelo meteorológico
9
E c o l .s h pB o s q u e E s p in o z o S u b - T r o p ic aB o s q u e E s p in o z o T r o p ic a lB o s q u e H u m e d o S u b - T ro p ic a lB o s q u e H u m e d o S u b - T ro p ic a lB o s q u e M u y S e c o S u b - T r o p ic aB o s q u e M u y S e c o T r o p i c a lB o s q u e S e c o S u b - T r o p ic a lB o s q u e S e c o T r o p ic a lM a le z a D e s e r t ic a T ro p ic a l
R ío T u m b e s . s h p
STramo Cabo Inga – El Tigre
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
Se determinaron hietogramas representativos para cada sub cuenca relacionando
las lecturas horarias y su acumulado diario de Precipitación de la Estación
Automática El Tigre; este factor de Precipitación horaria se aplicó a las
precipitaciones acumuladas diarias registradas en las estaciones convencionales de
El Tigre, Rica Playa y Cabo Inga, para tormentas de duración de 9 horas, que se
inicia a las 19 horas del día 26 de febrero y termina a las 03 horas del día 27. En el
Tabla 6 se presentan los hietogramas representativos por subcuencas :
Sub cuenca Puyango Sub cuenca Cazaderos Sub cuenca TumbesHietograma Hietograma Hietograma
Hr Pp (mm) Hr Pp (mm) Hr Pp (mm)19:00 14.2 19:00 16 19:00 9.920:00 4.3 20:00 5 20:00 3.121:00 5.6 21:00 6.2 21:00 3.922:00 9.9 22:00 10.3 22:00 6.923:00 6.9 23:00 7.5 23:00 4.800:00 2.2 00:00 2.5 00:00 1.601:00 12.1 01:00 13 01:00 8.502:00 6.9 02:00 7.5 02:00 4.803:00 10.8 03:00 11.5 03:00 7.6
Pp Total 72.9 Pp Total 79.5 Pp Total 51.1
Tabla 6: Tormentas desde las 19:00 hr del 26 – Feb hasta 03:00 hr del 27 Feb
Estas tormentas se ingresan al programa según el formato de la Ilustración 11.
Ilustración 11: Tormenta representativa de la Sub cuenca Puyango7.3 Especificaciones de control
10
10.8
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007Se ingresa la fecha de inicio y término de la simulación hidrológica. El inicio coincide
con el comienzo de la Tormenta y la fecha de término tiene una duración mayor a la
tormenta para poder visualizar el hidrograma de crecida. Los datos se ingresan
según el formato de la Ilustración 12. En la Ilustración 13 se indica el proceso para la
corrida del programa.
Ilustración12: Ventana de Especificaciones de control Ilustración 13: Configuración del modelo de Ejecución
7.4 Salida del programa HEC - HMS
El proceso de calibración del modelo se desarrolla de forma iterativa de tal manera
que los parámetros a ser ajustados logren describir en forma cuasi real el
comportamiento de cada una de las variables que gobierna el sistema hidrológico
simulado. En dicho proceso el modelo genera salida que permiten visualizar la
respuesta dela cuenca ante impulsos de precipitaciones ingresadas hasta lograr
modelar la respuesta de la cuenca a través de la generación del caudal, tal como se
aprecia en las Ilustraciones 14, 15 16 y 17.
VIII.- SIMULACIÓN HIDRÁULICA CON HEC – RAS
Obtenida la simulación del caudal máximo de la crecida del río Tumbes se procedió
a la simulación hidráulica del área de inundación que había sido afectada por el
desborde del río Tumbes en el tramo comprendido entre la Estación El Tigre y el Pte
Tumbes en la ciudad del mismo nombre. La simulación hidráulica se hizo con el
modelo HEC – RAS, y para lo cual se utilizó información topográfica del año 1999
proveniente del estudio del Ingeniero Eduardo Chavarri “ Simulación Hidráulica del
11
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007río Tumbes desde la Estación Puerto El Cura hasta 900 m aproximadamente aguas
abajo del Puente Tumbes”, elaborado en el año 2004.
En la Ilustración 18 se ilustra una imagen satelital del río Tumbes que abarca el
tramo comprendido entre la estación hidrológica El Tigre y su desembocadura en el
Océano Pacífico.
Figura 14: Hidrograma de Crecida - cuenca Puyango Figura 15: Hidrograma de Crecida - cuenca Cazaderos
Figura 16: Hidrograma de Crecida en Cabo Inga Figura 17: Hidrograma de Crecida - Estación El Tigre
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HLG – El TigreProgresiva 31 + 000 Km
Pte TumbesProgresiva 0 + 000
Ilustración 18: Imagensatelital del río Tumbes
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
El esquema geométrico que representa el río Tumbes para el propósito de la
simulación quedaría representado según la Ilustración 19 y su perfil longitudinal tal
como se muestra en la Ilustración 20.
Ilustración 19: Esquema del río Tumbes Ilustración 20: Perfil longitudinal de la superficie del agua
Las secciones transversales están espaciadas cada 200 m desde la progresiva 0 +
000 Km en Pte Tumbes hasta la progresiva 31 + 000 Km en el punto de control
hidrométrico de la Estación El Tigre, se muestra en la Ilustración 21, donde se
aprecia las áreas inundables que genera la onda de avenida.
Ilustracion 21 : Areas de inundación Progresiva en el tramo comprendido entre las progresivas
13
El
Pte Tu
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 20070 + 000 - 7 + 080 Km
Los puntos de control seleccionados, a través de las progresivas 4 + 980 km y 7 +
080 km, permiten mostrar la capacidad de carga en dichas secciones transversales
(Ilustración 22), mostrándose así también las características principales que
registran las mismas secciones a través de las Ilustración 23.
A) Progresiva 4 + 980 Km B) Progresiva 7 + 080 Km
Ilustración 22: Secciones transversales del río Tumbes
a) Progresiva 4 + 980 Km b) Progresiva 7 + 080 Km
Ilustración 23: Características hidráulicas del flujo de agua en las secciones transversales
14
Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007IX.- CONCLUSIONES
Este hietograma fue derivado a partir de las precipitaciones horarias registradas
en la Estación Automática El Tigre, al respecto conviene aclarar que no se realizó
un control previo de la calidad de los datos, sólo se utilizó esta información para
la obtención de factores horarios de lluvia que permita derivar precipitaciones
horarias en otras estaciones puntuales de la cuenca, a partir de sus registros
diarios de lluvia, ante la carencia de bandas pluviogràficas.
Los componentes del hidrograma de crecida, fueron derivados con los datos
horarios medidos en la estación Automática El Tigre, el tiempo al pico; es decir el
tiempo comprendido entre el inicio de la rama ascendente del hidrograma de
crecida y el caudal máximo, tuvo una duración de 13 horas. Este intervalo de
tiempo parece estar sobrestimado, toda vez que el caudal máximo se presentó a
las 12:00 horas del día 27 febrero, 9 horas después de culminada la tormenta. En
todo caso para corroborar este resultado es imprescindible revizar la banda
limnimétrica de la Estación Hidrológica El Tigre a fin de validar los niveles
horarios y reconstruir el hidrograma de crecida.
El modelamiento del sistema hidrológico de la cuenca del río Tumbes, a través
del modelo HMS, ha permitido describir cualitativa y cuantitativa la respuesta de
la cuenca para el evento del 27 de febrero que reproduce bien la magnitud del
caudal máximo de la crecida del río Tumbes, más no el tiempo en que se
produzco. Según la simulación el caudal máximo alcanzado es de 1440,0 m3/s, y
éste se produce a las 7 am; de acuerdo a las estimaciones con la curva de
calibración de caudales se obtuvo un caudal de 1535,0 m3/s y la evolución de los
niveles medidos en la Estación Automática El Tigre indica que esta pico se
produjo a las 12:00 pm.
El modelo de cuenca está diseñado para reproducir el escurrimiento que se
produce en el territorio peruano de la cuenca del río Tumbes; sin embargo al
considerar caudales en puntos de control artificial en las subcuencas Cazaderos
y Puyango derivados sobre la base de los caudales registrados en la estación del
Tigre, antes de que se inicie la rama ascendente del hidrograma de crecida, de
alguna forma se estaría incluyendo la contribución al escurrimiento superficial
proveniente del territorio ecuatoriano. Un modelo de cuenca que incluya el
territorio peruano - ecuatoriano sería el más apropiado.
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Jornadas Internacionales sobre Gestión del Riesgo de Inundaciones y Deslizamientos de Laderas. Brasil. Mayo 2007
La simulación con el modelo HEC-RAS en cierta forma ha permitido establecer la
conexión que existe con el modelo hidrológico HEC –HMS, puesto que obtenidos
los caudales máximos de avenidas es posible evaluar los tramos del cauce del
río que serían más susceptibles a sufrir desbordes e inundaciones, detectados
por la configuración de los perfiles hidráulicos que arroja la simulación hidráulica
del modelo. Con el caudal simulado de 1500,0 m3/s se producen ya algunos
problemas entre las progresivas comprendidas entre los km 5 y 7 aguas arriba
del Puente Tumbes, que corresponde al área urbana de la ciudad de Tumbes.
Estos resultados también son preliminares puesto que la base topográfica
utilizada para este estudio data de 1999, y es posible que la sección hidráulica
del cauce del río haya experimentado algunos cambios importantes tanto por
efecto de condiciones naturales de su régimen fluvial como por factores
inducidos por actividades antrópicas en la cuenca.
X.- REFENCIAS
Monsalve, Germán. 1998. La Hidrología en la Ingeniería. Editorial Alfaomega. 2 Edición.Colombia
Tucci, Carlos. 2000. Hidrologia Ciencia e Aplicacao. Ed. Da Universidade : ABRH.
Chow, Vente. 1994. Hidrologia Aplicada. Chavarri, Eduardo. 2004. “ Simulación Hidráulica del río Tumbes desde la Estación Puerto El
Cura hasta 900 m aproximadamente aguas abajo del Puente Tumbes”
Chavarri. E. 2005. Apuntes del Curso Modelos Matemáticos en Hidrología. Universidad NacionalAgraria La Molina.
http://medioambientecantabria.com/dma/estudios/recursos/Anejo%202.pdf (descripción ycaracteroisticas del hec-hms)
http://web.usal.es/~javisan/hidro/Complementos/Hec-hms_manual.pdf (manual basico HMS tienelos valores de la constante de recesion de caudal y Threshol.
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