ESTUDIO DEL TRANSITO DE AVENIDAS DEL RIO TUMBES I. INTRODUCCIN:

Una avenida o crecida (de un ro, arroyo, etc.), creciente, riada o aguas altas es la elevacin del nivel de un curso de agua significativamente mayor que el flujo medio de ste. Durante la crecida, el caudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho del ro puede resultar insuficiente para contenerlo. Entonces el agua lo desborda e invade el lecho mayor.En cuanto a tipos de avenidas se pueden clasificar en:Crecida elemental: solo afecta a uno o varios afluentes y puede tener causas muy diferentes: pluvial, debido a las lluvias continuas sobre una cuenca poco permeable o que ya se ha empapado de agua; nival, provocada por la fusin de las nieves, el deshielo que provoca la ruptura del obstculo congelado que retena las aguas, etc. Crecida compleja: se da cuando dos o ms de estas causas simples suman sus efectos y el ro, sobre todo despus de haber recibido las aguas de varios afluentes importantes. As es como los chubascos primaverales pueden agravar considerablemente una crecida nival.Por otra parte, las avenidas se pueden caracterizar segn su variabilidad en el tiempo: Avenidas peridicas, que generalmente no causan daos, e incluso a veces pueden ser benficas. Son causadas por las variaciones climticas de vastas regiones de la cuenca hidrogrfica. Son previsibles, pudindose tomar medidas de proteccin para evitar o minimizar los daos. Avenidas excepcionales: Estas son causadas por precipitaciones intensas sobre toda la cuenca o parte de esta. Son difcilmente previsibles, para ello se requiere de una red de monitoreo operada en tiempo real. Generalmente causan daos a las poblaciones y a la infraestructura econmica. Se pueden tomar medidas de proteccin civil y mantenimiento preventivo de las infraestructuras. Combinacin de ambas: Generalmente causan daos, son difcilmente previsibles si no se cuenta con una red de monitoreo en tiempo real.La importancia de estudiar las avenidas radica en poder estar preparados para mitigar los posibles daos que estas puedan causar. El mitigar los daos incluye soluciones ingenieriles, preparacin a la poblacin aledaa, tomar medidas de proteccin civil y mantenimiento preventivo de las infraestructuras.II. PROBLEMA:Los principales problemas que se han encontrado tras analizar la avenida del ro Tumbes, son los significativos desbordes que afectan diversos puntos tales como: inundaciones en cultivos de agricultura, cada de estructuras como, torres de alta tensin, lo cual originan prdidas tanto econmicas como de vidas humanas.Adems, un grave problema que se enfrenta es el no estar preparados con la infraestructura adecuada, que debera evitar o mitigar estos desastres, asimismo la gente carece de cultura de prevencin y no sabe cmo reaccionar ante estas eventualidades.

III. OBJETIVOS:

Objetivo General:Proporcionar planes de mitigacin ante impactos negativos a la agricultura y poblacin causados por avenidas del ro Tumbes. Objetivos especficos:El primer objetivo especfico es identificar con qu frecuencia y en que temporadas se llevan a cabo las mencionadas avenidas o crecidas.Luego de identificar la frecuencia y temporada, analizar los puntos ms sensibles que se puedan ver afectados por esta eventualidad.Por ltimo, proponer medidas de seguridad e infraestructura que mitiguen este tipo de desastres, para as evitar prdidas de vidas humanas y econmicas.

IV. DESCRIPCIN DE LA ZONA:Tumbes es una ciudad del extremo noroeste del Per, capital provincial y del Departamento de Tumbes, situada cerca de la desembocadura del ro Tumbes en el golfo de Guayaquil (ocano Pacfico), a 30 km de la frontera con el Ecuador.Tumbes se encuentra en una zona completamente tropical. Ubicada en la orilla norte del ro Tumbes, ste le sirve de lmite natural ya que la ciudad no se extiende en absoluto a la orilla sur del ro. Rodeada de vasta vegetacin. Se encuentra a 1.256 km al norte desde Lima.El ro Tumbes nace en las cordilleras del Zaruma (Ecuador, por las afluencias de los ros Amarillo y Calera, su ingreso al Per lo hace a una longitud de aproximadamente 130 Km. los ecuatorianos lo llaman ro puyango. Desde el lmite internacional hasta su desembocadura en el ocano pacfico, mide 80 Km. aqu recibe el nombre de ro Tumbes. Es uno de los mayores de la costa peruana, de rgimen regular (nunca se seca) y es el nico navegable de la costa peruana.El ro Tumbes se puede dividir en 4 secciones: a.- Seccin Intermontaosa: desde su curso superior, en su lugar de origen, hasta el pongo de zapallal. b.- Seccin de Pongos y Caones: abarca desde el pongo de Zapallal hasta salto el tigre, formando caones y cascadas. c.- Seccin de la llanura: comprende desde el salto el tigre hasta la ciudad de tumbes. d.- Seccin Delta: va desde la ciudad de Tumbes hasta su desembocadura en el ocano pacfico. Es cruzado por canales conocidos como esteros cubiertos de mangle.

Debido a su situacin geogrfica tropical y de sabana tropical, tiene un clima clido y semihmedo durante todo el ao, siendo su temperatura promedio anual de 27 C.El verano es de diciembre a abril en donde temperatura mxima alcanza los 35 C y la mnima invernal (de junio a setiembre) es de 18 C. La mayor parte del ao la temperatura oscila entre los 30 C (da) y 22 C (noche).En el cuadro mostrado abajo, se puede observar la precipitacin media mensual en Tumbes, siendo Febrero y Marzo los meses con mayor precipitacin.

V. REVISIN BIBLIOGRFICA

Existe muy poca informacin referida a estudios de mximas avenidas en los ros de la costa norte.El nico estudio disponible analizado fue el desarrollado por ORSTOM, 1999, en la cual desarrolla un amplio estudio de regionalizacin de la precipitacin mensual mas no as de las lluvias diarias y encuentran que en las cuencas vertientes al pacifico se puede agrupar las lluvias en 9 regiones muy marcadas como se muestra en la Figura.Describen los mecanismos climatolgicos que gobernaron los eventos Nio de los aos 1998 y 1983, construyeron un modelo precipitacin escorrenta deltipo determinstico agregado para estimar caudales de las cuencas priorizadas por el estudio.

VI. METODOLOGA:

a) Recolectar y analizar informacin de crecidas (meses ms crticos, lugares)4.1. Anlisis de la precipitacin de setiembre-diciembre 2005:El rgimen de precipitaciones totales mensuales analizadas, esta basado en el anlisis de la informacin de 03 estaciones meteorolgicas (CO Cabo Inga, PLU El Tigre y CO Puerto Pizarro) ubicadas en la parte baja, media y alta de la cuenca del ro Tumbes. Segn los reportes de precipitacin que ha experimentado la cuenca, y a travs de los anlisis comparativos realizados con sus valores promedios histricos o normales, se han obtenido deficiencias de 23% en Cabo Inga, 78% en El Tigre y 59 % en Pto. Pizarro, tal como se puede apreciar en las Figuras 1, 2 y 3. En dichas figuras, se observan que para el perodo analizado el aporte de precipitaciones durante setiembre y octubre; se caracterizo por su ausencia, mientras que en noviembre y diciembre la cuenca media y alta registro lluvias que permitieron el inicio del proceso de humedecimiento de la cuenca y por ende la generacin de escurrimiento superficial.

4.2. Anlisis de la precipitacin de enero-febrero 2006: Las precipitaciones ocurridas durante enero y febrero de 2006, se caracterizo por: - En enero, las precipitaciones se incrementaron, sin alcanzar sus valores normales, las deficiencias fueron de 7% en Cabo Inga, 26% en El Tigre y 45% en Puerto Pizarro (Figuras 4; 5 y 6).

Para el anlisis de febrero, se incluyeron las estaciones Caaveral (cuenca de la Quebrada Bocapn) y Matapalo (cuenca del ro Zarumilla), que permiti caracterizar el comportamiento de la lluvia en la cuenca, cuyos aportes experimentaron incrementos significativos que originaron que se registren excesos superando sus valores normales, as tenemos que en las estaciones meteorolgicas de Cabo Inga se tuvo un 89%, El Tigre con 153%, Pto. Pizarro con 130%, Caaveral con 58% y Matapalo con 134%. Para fines grficos se ha seleccionado las Estaciones Cabo Inga, El Tigre y Pto. Pizarro, tal como puede observarse en las Figuras 4, 5 y 6. En la Figura 7, se muestra las precipitaciones diarias ocurridas en las referidas estaciones, durante febrero y donde se observa la forma irregular del comportamiento temporal de la lluvia, obtenindose que en la primera y ltima dcada, dicho aporte se intensificaron en forma significativa permitiendo alcanzar valores diarios del orden de 50 mm a 85 mm. Del total acumulado diario, se identific que la mxima precipitacin diaria se present el da 26, que ocasion el incremento sbito del caudal del ro Tumbes y ro Zarumilla y originaron la activacin de la quebrada Bocapn.4.3. Anlisis de los caudales de setiembre-diciembre 2005:Durante el periodo setiembre-diciembre de 2005, el caudal del ro Tumbes registraba en promedio una deficiencia de 47%, con respecto a su valor normal. Los caudales inferiores se dieron en diciembre, alcanzando una deficiencia de 65% (Figura 11).

Esta situacin de deficiencias tanto en lluvias y caudal, afecto el normal desarrollo socio econmico de la regin Tumbes, siendo declarada en emergencia a partir del 28 de diciembre de 2005, por la escasez de disponibilidad de agua para atender a los diferentes usuarios de la zona, siendo la parte agrcola la mas afectada. 4.4. Anlisis de los caudales de enero-febrero 2006:Los caudales diarios registrados en enero, se mantuvieron por debajo de sus valores normales; obtenindose al finalizar el mes una deficiencia promedio de 51%, como se observa en la Figura 12.

A partir del 23 de febrero, el caudal del ro Tumbes inici su incremento como producto del aporte de precipitaciones que se presentaron en la aparte media y alta de la cuenca. Segn los datos registrados en la estacin automtica El Tigre, el da 27 a las 10 a.m., el ro Tumbes registr una altura de agua de 5,18 m, que equivale a un caudal mximo instantneo de 1 557,6 m3 /s. Al finalizar febrero el caudal fue de 263,5 m3 /s, valor que super a su normal del mes en 21%. En la Figura 13, se muestra las variaciones diarias del caudal registrado durante febrero, donde se aprecia su distribucin temporal y tendencia creciente que experimento que los valores de los caudales fluctuarn entre 50,0 m3 /s y 1200 m3 /s.

b) Identificar daos pasados (ej: en noticias pasadas, inundaciones) Qu aspectos se vieron ms afectados? Cmo afecto?CONSECUENCIAS DE LAS INUNDACIONES:El da 27, la intensificacin de las precipitaciones registradas en la parte media y baja de la cuenca; trajo como consecuencias la ocurrencia de eventos extremos que originaron la presencia de aniegos en la ciudad y en algunos centros poblados de los alrededores de la ciudad, as como tambin el desborde e inundacin del ro Tumbes. Todo esto ocasiono prdidas socio econmicas en la regin. El da 28 pese haber disminuido en magnitud, las precipitaciones continu aportando agua a los aniegos en la ciudad. A continuacin se mencionan los desastes ocurridos en la Regin de Tumbes, obtenidos de diferentes fuentes de informacin: 1) Centro Regional de Prevencin y Control de Emergencias y Desastres (Direccin Regional de Tumbes) 3 358 viviendas afectadas en el distrito de Tumbes, tal como se presenta en el Tabla 1. Tabla 1: Viviendas afectadas por Localidades en la Ciudad de Tumbes 27 de Febrero del 2006

Se interrumpi la Panamericana Norte, entre las localidades Cancas y Bocapn. Acceso interrumpido por activacin de las quebradas que atraviesan los lugares: Casitas, Matapalo, Capitn Hoyle, Lechugal, principalmente). 42 establecimientos de Salud afectados.1) INDECI, segn la Nota de Prensa N 009-2006-INDECI-UII, del 1 de marzo de 2006 indica que segn la evaluacin de daos, se registr 325 personas damnificadas, 2,262 personas afectadas, 65 viviendas destruidas, 466 viviendas afectadas, 05 centros educativos y 01 centro de salud afectado, 01 local pblico afectado, 41 kilmetros de carretera afectados, 01 puente afectado, 03 kilmetros de canales de regado afectados y 3, 950 hectreas de cultivo afectados. As tambin se manifest en la Nota de Prensa sobre la continuacin de la evaluacin de daos en los distritos de Zorritos, Casitas, Tumbes, Aguas Verdes y Papayal (www.indeci.gob.pe, 2006).2) EL REGIONAL DE PIURA(02.03.2006) manifiesta que debido a la crecida del ro Zarumilla por las intensas lluvias, una persona muerta y otra desaparecida dej el desborde del Canal Internacional, ubicado en la lnea fronteriza con el cantn Huaquillas (Ecuador) (www.elregional.com.pe, 2006).

c) Proponer soluciones para evitar dichos daos: (enrocados en zonas ms crticas, gaviones en el resto y limpiezas de cauce para mantenimiento)

4.5. CAUSAS DE LAS VARIACIONES DEL CAUCE DEL RO TUMBESLos cambios del cauce del ro se deben a factores geolgicos, hidrolgicos, meteorolgicos y a la actividad antrpica. a) Factores geolgicos: Desde Higuern hasta la ciudad de Tumbes se presentan afloramientos de rocas sedimentarias (Palacios, 1994) de fcil erosin, formndose un valle abierto. Aguas abajo no se localizan afloramientos rocosos ya que el valle se amplia. Aguas arriba de Higuern se encuentran afloramientos de rocas intrusivas que son ms resistentes a la erosin fluvial y forman una zona encaonada. La zona aluvial entre el poblado de San Pedro de Los Incas (Corrales) y la ciudad de Tumbes llega a tener un ancho de hasta 3.5 Km.b) Factores meteorolgicos: En la poca lluviosa del FEN el ro Tumbes acarrea mucho material. Al terminar esta temporada empieza a perder capacidad de transporte, dando lugar a la depositacin del material que lleva en suspensin, originando la colmatacin del cauce. Entonces empieza a buscar zonas ms bajas con respecto a su nivel, originando una variacin del cauce. Al transportar una carga extraordinaria, el canal activo muchas veces no soporta tal volumen, dando lugar al ensanchamiento del cauce por erosin. En otros casos busca nuevos o antiguos canales. Es por este motivo que la desembocadura del ro ha migrado hacia el norte, tomando parte del curso del canal estero ro Chico.c) Factores hidrolgicos: Las excesivas precipitaciones de un FEN origina que el ro Tumbes aumente su carga en volumen de agua y sedimentos, de tal manera que los aforos registrados se eleven. En la estacin El Tigre, el 05 de febrero de 1983 se registr un aforo histrico de 3,712.5 m3 /seg. (Otiniano, 1995). El caudal medio anual es de 114 m3 /seg. El caudal medio mensual mximo es de 336.3 m3 /seg para el mes de marzo y el caudal medio mensual mnimo de 19.6 m3 /seg para el mes de octubre. El caudal medio mensual durante el perodo de avenidas considerado entre enero y abril es de 245.1 m3 /seg. (Asesores Asociados, 2002).d) Actividad antrpica: En ciertos sectores de las riberas del ro y terrazas, la vegetacin natural ha sido talada para fines agrcolas, quitndole su barrera natural y contribuyendo a que los terrenos sean susceptibles a la erosin o inundacin fluvial. Las variaciones del cauce del ro Tumbes entre los aos 1986 al 2000 fueron las ms pronunciadas, siendo la parte sur de la ciudad de Tumbes, las Pampas de Hospital y San Jacinto las ms afectadas.AsImismo en el ao 1997 cuando se realizaron las obras de limpieza del cauce, en algunos casos no se respet los bordes, eliminndose la vegetacin autctona de sus riberas, con ello se le quito la proteccin natural de la zona, hacindola vulnerable.

VII. RESULTADOS:

Modelamiento hidrolgico de la Cuenca Tumbes - Hec HMSEn la simulacin con el Sistema de Modelamiento Hidrolgico (HEC HMS) de la cuenca del ro Tumbes se determin el modelo de cuenca, el modelo meteorolgico y el control de simulacin.a. Modelo de cuencaEl rea total de la cuenca es subdividido en: subcuencas desde la parte superior hasta la estacin de aforo Puente Tumbes, como se muestra en la Figura No 26.

El rea de proyecto completo y la red de ros asociados, fueron configuradas en 11 unidades vertientes o subcuencas y 11 tramos de cauce. A cada tramo se le proporcion nmeros topolgicos de tres dgitos acompaado por la letra R y a las subcuencas un nombre compuesto por nmeros y letras asociados la cuenca (W) en forma secuencial.Los parmetros de ingreso se encuentran detallados en los Cuadros No 24 27, para las subcuencas y la interconexin de cauces.El cuadro No 24, presenta informacin de los parmetros de clculo de la abstraccin en la cuenca a travs del mtodo de SCS, la misma que se encuentra en f uncin del nmero de curva (CN), el almacenamiento potencial (S) y la abstraccin inicial (Ia).

El cuadro No 25 resume el clculo de los parmetros de transformacin de la precipitacin en escorrenta a nivel de subcuencas, aplicando el mtodo del Hidrograma de Snyder . Donde L es la longitud de cauce ms largo, Lc es la longitud al centroide a travs del cauce y Ct, Cp y Tp son parmetros de forma del hidrograma de Snyder.

El cuadro No 26, presenta el clculo de los parmetros de caudal base aplicando el mtodo de recesin, teniendo como tasa de decaimiento (k) y el valor lmite de rendimiento como flujo base, representado como el punto de inflexin (Treshold Q).

El cuadro No 27, muestra los parmetros calculados para efectuar el trnsito de las ondas formadas en las subcuencas a travs de los cauces hasta llegar a la salida de la cuenca. El mtodo seleccionado es el mtodo de Muskingum.

La delimitacin de la cuenca aportantes hasta la estacin Puente Tumbes y las subcuencas integrantes se desarroll aplicando el Geo HMS.Los nombres de las subcuencas y los cauces lo genera automticamente el geo HMS, as como las caractersticas fsicas de la cuenca y los cauces, sin embargo se tom en cuenta los lmites de las subcuencas previamente delimitadas segn la metodologa de Pfafstetter.b. Modelo meteorolgico El modelo meteorolgico se construy con la informacin de las isoyetas de precipitacin para diferentes periodos de retorno, interpolando el valor para el centroide de la subcuenca.

Cada valor de lmina de precipitacin mxima mostrada en el cuadro No 27, fue transformado a perfiles de tormenta (hietograma) usando los perfiles de tormenta de la SCS tipo I, por ausencia de perfiles de tormenta en la zona.Normalmente la duracin de las tormentas en los andes peruanos tienen una duracin variable entre 8 horas y 14 horas. Si analizamos la tormenta tipo I de SCS, notaremos que la duracin de la precipitaciones ms intensas se encuentran entre las 8 15h, (ver Figura 27) un lapso de7 horas, que podra ser coincidente con las duraciones antes sealadas.

Los hidrogramas de avenida fueron calculados para perodos de retorno de 25, 50, 75, 100 y 200 aos. As mismo se presentan los caudales mximos del hidrograma en el Cuadro 29.El hidrograma total es acompaado por los hidrogramas parciales o de las subcuencas. En el caso del Tumbes, el hidrograma total se obtiene en la estacin el Tigre y el registrado en la estacin Puente Tumbes es bsicamente el hidrograma transitado, no existe aporte importante entre estos dos puntos, como puede apreciarse en J259 y Puente Tumbes Run.

VIII. REFERENCIAShttp://www.ingemmet.gob.pe/publicaciones/cap2-trab8.pdfhttp://www.senamhi.gob.pe/pdf/estudios/hidro_hidroTumbes.pdfBCEOM ORSTOM. 1999 Estudio Hidrologico Meteorologico en la vertiente del Pacifico del Peru con fines de evaluacion y pronostico del fenomeno El Nio para prevencion y mitigacion de desastres.