Problemática de los ríos

Tipos de
obras

Los tipos de obras para las intervenciones de superficie
pueden clasificarse en: revestimientos, estabilizaciones,
combinación de las anteriores y obras
complementarias.

Los revestimientos se utilizan en particular
cuando es necesario alcanzar rápidamente un buen nivel de
protección del suelo.

Las obras de estabilización son esenciales
para la consolidación de las laderas. Pueden ser naturales
o artificiales:

• Naturales como la siembra de plantas para que
  la penetración de sus raíces en el terreno
  reduzcan la erosión y el flujo hídrico del
  río. Estas obras consisten en trasplantar, en hileras
  rectilíneas, o en determinados puntos seleccionados,
  arbustos, árboles y pasturas con alta capacidad de
  propagación.

• Artificiales materializadas por
  revestimientos para alcanzar una mayor resistencia del
  terreno a la erosión.

Las obras combinadas se aplican para sostener y
consolidar laderas y taludes inestables. Se usan materiales vivos
e inertes.

• Vivos como las plantas o partes de
  ellas.

• Inertes como piedras, hormigón,
  madera, acero o material sintético, que proporcionan
  una mayor durabilidad de las obras.

Las obras complementarias consisten en la mejora
de los bosques y las pasturas deteriorados y tienen el objeto de
enriquecer, consolidar y acelerar el desarrollo de la
vegetación inicial.

Obras
ejecutables

• El propósito principal de estas obras
  consiste en evitar el contacto directo entre el flujo del
  río con alta velocidad y el material de la orilla, y
  guiar o conducir el flujo en una dirección
  conveniente.

• Los procedimientos más comunes para proteger
  las márgenes de los ríos, son:

• Los espigones

• los recubrimientos marginales

• y los diques marginales

• En las obras de protección generalmente se
  utilizan espigones y recubrimientos marginales, mientras que
  en las de encauzamiento y rectificación se pueden usar
  combinaciones idóneas de espigones, recubrimientos y
  diques marginales.

• Los elementos estructurales más usados para
  la construcción de estas obras son los
  gaviones.

Los
gaviones

• Se usan para la construcción de
  revestimientos de márgenes, muros marginales,
  espigones y diques.

• En ingeniería son contenedores o cajas de
  malla de alambre llenas de piedras. Se colocan y se arman
  vacías en la obra y se rellenan con piedras del lugar,
  (figura 1(

Figura 1.

• Evitan erosiones, transporte de materiales y
  derrumbamientos de márgenes.

• Controlan crecientes y protegen valles y poblaciones
  contra inundaciones.

• Como las operaciones de armado y relleno de piedras
  no requiere ninguna pericia, utilizando gaviones se pueden
  ejecutar obras que de otro modo requerirían mucho
  más tiempo y operarios especializados.

• Las cajas se fabrican con mallas de triple
  torsión y escuadras tipo 8×10 cm, en alambre de acero
  con bajo contenido de carbono, de 2,7 mm de diámetro,
  con 270 gramos de zinc en tres capas de galvanizado. Las
  aristas de los gaviones se refuerzan con alambre de 3,4 mm, y
  se utiliza alambre de 2,2 mm para el amarre de las
  cajas.

• Los gaviones pueden tener diferentes formas, es muy
  frecuente la forma de cajas, que pueden tener largos de 1,5,
  2, 3 y 4 metros, un ancho de 1 metro y una altura de 0,5
  ó 1,0 metros.

Los
espigones

• Son estructuras transversales a la corriente, uno de
  cuyos extremos está en la margen del río
  (figura 2(.

Figura 2. Espigones de
protección de la margen de un río.

• Su propósito es alejar de la orilla hacia el
  cauce del río las líneas de corriente con alta
  velocidad y evitar así que el material de la margen
  pueda ser erosionado y transportado por el flujo del
  río.

• Además, los espigones facilitan que los
  sedimentos se depositen en los espacios entre ellos, con lo
  que se logra una protección adicional de la
  orilla.

• Los espigones están a la orilla en contacto
  con el flujo lateral del río, o empotrados desde una
  cierta distancia dentro de la margen del
  río.

Los revestimientos de
márgenes

• Consisten en material natural que se trasplanta, o
  artificial, por ejemplo en forma de gaviones, que se coloca
  directamente sobre el suelo de la orilla, para que
  ésta no pueda ser erosiona y arrastrada por la
  corriente (figura 3(.

Figura 3. Revestimientos de
márgenes de ríos

• Para ello se perfila la orilla con un talud que
  permita la colocación fácil y segura del
  material de protección. Entre el material de la margen
  y el material del recubrimiento, usualmente se coloca un
  filtro, que puede ser geotextil, o natural con capas de
  materiales pétreos y arenosos de tamaño
  decreciente desde afuera hacia la margen.

• El objeto del filtro es evitar el socavamiento del
  revestimiento, cuando las partículas finas del
  material de la margen salgan a través de los huecos,
  que pueda tener la capa exterior o revestimiento,
  diseñada para resistir las altas velocidades del flujo
  del agua. La salida o extracción de las
  partículas del material de la margen, se debe al flujo
  hacia el río de tierra suspendida en agua de lluvias,
  o del río por descensos frecuentes y considerables del
  nivel de sus aguas.

• Los recubrimientos marginales, pueden tener la
  inclinación del talud de la margen cuando se apoyan
  directamente sobre ella. También se construyen
  verticalmente formando muros especialmente en los tramos en
  que los ríos bordean o cruzan ciudades y poblados
  (figura 4).

Figura 4. Pueblos bordeados por
ríos

Los
diques

• Los diques marginales son estructuras, en forma de
  muros verticales, o gradas, en ocasiones de gran longitud,
  colocadas paralelamente a la orilla del cauce para encauzar,
  direccionar, o reducir el ancho del flujo de un río en
  forma más adecuada.

• Son construidos con materiales naturales como
  arcilla, arena o piedra, o materiales artificiales como los
  gaviones o el concreto. (Figura 5(.

Figura 5. Diques de contención
y encausamiento

• Estas estructuras también se utilizan para
  encauzar 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 estribos. Cuando
  se utilizan para este último propósito reciben
  el nombre de diques de encauzamiento.

Estudios
básicos

Tabla 1. Presenta la localización, las
características y el propósito de las acciones que
pueden ejecutarse, para el control de la problemática de
los ríos.

Tabla 1. Acciones ejecutables para el
control de la problemática de los
ríos.

Estudio multitemporal
de imágenes

• Permitió conocer la variación del
  cauce de un trayecto del río Bermejo en distintas
  épocas.

• La zona de estudio (figura 6)
  comprendió una longitud ligeramente superior a los 10
  km aguas arriba del Puente Lavalle y 20 km aguas abajo del
  mismo.

Figura 6. Zona
estudiada.

• El estudio realizado a partir de la serie
  histórica de imágenes satelitales y
  fotografías aéreas del período 1972 a
  2005, del río Bermejo ( figura 7):

Figura 7. Evolución temporal de
meandros en el río Bermejo

Permitió:

• identificar la disposición en
  planimetría de los meandros del río
  Bermejo

• describir las divagaciones recientes del cauce del
  río, considerando las sucesivas posiciones de su eje
  geométrico en una longitud recta del río de 65
  km.

• analizar los cambios de posición de la planta
  del río Bermejo a dos niveles de detalle, zonal y
  localizado.

• graficar la envolvente de todos los ejes de cauce
  considerados en el estudio zonal (figura
  8).

• analizar el estudio local de las migraciones del
  cauce,

• graficar las posiciones de las márgenes
  fluviales del río entre los años 1962 y 1984
  (figura 9).

• obtener los valores de las longitudes del río
  con las que ha permanecido en los últimos 60
  años con patrón recto, aguas abajo del Puente
  Lavalle.

• delimitar en forma aproximada la faja de
  divagación de meandros del río Bermejo a partir
  de la interpretación geomorfológica de las
  imágenes aéreas utilizadas (figura
  10).

Figura 10. Faja de divagación
de meandros del río Bermejo

(Límite geomorfológico
aproximado)

• Interesa destacar que en el sitio donde se encuentra
  Puerto Lavalle 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.

Influencias del
puente Lavalle

• la persistencia e, incluso, el incremento en
  longitud de semejante tramo recto, permiten asociar ambas
  características a alguna forma de control
  morfológico ejercido por el Puente Lavalle desde su
  construcción entre los años 1968 y
  1976.

• con una luz original de 285 m, esa obra
  significó una reducción de casi 60%, respecto
  del ancho modelado por las divagaciones recientes del
  río en el sector, y de un 85%, si se considera el
  valor medio del ancho en los 65 km de longitud involucrados
  en el examen zonal.

• La estabilidad del sector recto en el sitio de
  emplazamiento del Puente Lavalle es relativa ya que, desde
  mediados de la década del 90 a la actualidad, se
  registran allí amplias oscilaciones en planta del
  cauce, con cambios de ubicación del canal de estiaje/
  talweg del río desde una margen a otra.

Desplazamientos y fenómenos de desbordes
asociados, produjeron:

• erosiones que afectaron la obra de cruce vial y que
  determinaron la ampliación hormigonada del Puente
  Lavalle en ambos extremos.

• la inevitable extensión con un puente Bailey
  del lado chaqueño, en el verano de 2004.

• La luz actual del cruce cercana a los 400
  m.

Evolución de longitudes

Tabla 2

Evolución de longitudes del
tramo recto (P = 1,25) del cauce del Bermejo

aguas abajo del Puente
Lavalle

Digitalización
de la vaguada del río

A partir de la digitalización de la vaguada del
río para las distintas fechas, y tras su posterior
postprocesamiento mediante los correspondientes módulos
del modelo, se procedió a realizar el análisis
estadístico de la evolución del río.
Resultados:

• Vaguada (talweg o thalweg) es la definición
  geográfica de perfil longitudinal de un río
  desde su nacimiento hasta su desembocadura.

• Análisis de las curvaturas en el tramo de
  río localizado aguas arriba del puente, que se emplaza
  en correspondencia con la progresiva 63.700 metros (figura
  11).

• Evolución temporal de la sinuosidad en la
  zona aguas arriba del puente se presenta en la (figura
  12).

• El puente funciona como un elemento de
  fijación, condicionando la migración lateral
  del cauce.

• Este control impide que los meandros migren aguas
  abajo en correspondencia con el puente.

• Pero la inercia del sistema hace que a una cierta
  distancia el río continúe con su
  evolución natural provocando una suerte de apilamiento
  de los meandros que, progresivamente, van incrementando su
  curvatura.

• Este proceso se desarrolla hasta que la curvatura es
  tal que ante el pasaje de una crecida se produce el corte de
  uno de los meandros, momento en el cual comienza a
  desarrollarse un nuevo ciclo.

• Aguas abajo del puente se desarrolla un proceso
  inverso: en un tramo extenso del río no se observan
  migraciones laterales. Este comportamiento, ya identificado
  en el estudio geomorfológico, se aprecia con claridad
  en la (figura 13) que muestra el análisis de
  las curvaturas en función de las progresivas en el
  tramo de río en cuestión y donde se distingue
  un segmento del orden de los 10 km sin desarrollo de
  meandros, siendo el único sector de río con
  gran estabilidad en los últimos 20
  años.

• El extremo de aguas arriba del tramo sobre el que se
  implementó el modelo se correspondió con la
  sección de emplazamiento del puente.

• La longitud de río analizada fue de
  aproximadamente 20 km, tomando como extremo final una
  sección localizada aguas abajo del primer corte de
  meandro registrado.

• De esta manera un primer análisis se
  extendió desde el año 1993 hasta el año
  1997, y un segundo entre los años 1998 y 2005,
  habiéndose producido entre las fechas de los registros
  de 1997 y 1998 el citado corte del meandro.

• En la (figura 14) se presentan los resultados
  para el primer intervalo apreciándose el buen ajuste
  entre la predicción y la situación
  real.

• En la (figura 15) se muestran los resultados
  del modelo de migración de meandros entre los
  años 1998 y 2005, pudiéndose apreciar
  nuevamente una buena concordancia entre predicción y
  la situación real, aunque en la zona cercana al corte
  del meandro hay ciertas discrepancias, posiblemente
  atribuibles a que el modelo sólo puede analizar el
  desarrollo de procesos continuos en el tiempo y no cambios
  abruptos como los que se verifican en el desarrollo de
  cortes.

Figura 15. Migración de
meandros aguas abajo del puente.

1998-2005

Conclusiones

• Las fracciones más finas de los sedimentos
  (limos y arcillas) son transportadas en suspensión en
  el agua de los ríos y constituyen buena parte de los
  depósitos que habitualmente acumulan al pasar por
  lugares planos o de baja pendiente.

• Las corridas del modelo, cuyos resultados se han
  aquí presentado, se realizaron para un caudal de 1.800
  m3/s, un ancho y un tirante representativos de las
  condiciones en las curvas y un material de diámetro
  medio del orden de las arenas finas.

• A modo de conclusión puede decirse que se
  cuenta con una herramienta de predicción para estudiar
  las tendencias evolutivas en ríos de
  características semejantes a las del Bermejo
  Inferior.

• Los estudios han permitido definir las dos
  longitudes características de influencia, estando la
  zona de aguas arriba del puente caracterizada por aumentos de
  la sinuosidad del tramo como consecuencia de las limitaciones
  que el puente impone a la libre migración de los
  meandros,

• mientras que aguas abajo el río adquiere una
  disposición sin curvas pronunciadas en una longitud
  del orden de los 10 km, siendo el único tramo que en
  los últimos 20 años presenta una
  condición de estabilidad en su configuración
  planimétrica.

• Los desarrollos presentados son relevantes para la
  caracterización de ríos del tipo del estudiado
  y para el estudio de los procesos morfológicos que se
  desarrollan ante la presencia de estructuras transversales a
  la corriente en ríos con meandros.

Acciones inmediatas
posibles

• Es posible iniciar desde ya algunas acciones
  preventivas y correctivas para ir solucionando el peligro
  desastroso con que desde hace años el rio Chicamocha,
  ha venido amenazando al pueblo de Capitanejo sin que las
  autoridades ni la comunidad hayan hecho algo
  concreto.

• Conseguir asesoramiento inmediato de ingenieros
  civiles especializados en la problemática de
  ríos, a través de autoridades departamentales y
  nacionales, o de personas oriundas del pueblo que puedan
  prestar esta colaboración.

• Con alguna excavadora y volqueta ir retirando
  material acumulado del cauce central del rio, ubicado en la
  parte superior del pueblo y accesible a estas
  máquinas.

• Descargar este material en el sitio donde se ordene
  el armado de gaviones en forma de obras de protección
  de las márgenes, o de contención y
  direccionamiento del cauce del rio.

• Adquirir material para la construcción de
  cajas de gaviones, construirlas, e irlas llenando con piedra
  y armándolas en forma de espigones o muros de
  contención o protección, donde un ingeniero
  especializado y con práctica en estas construcciones
  lo recomiende.

• Aprovechar el período de verano para
  adelantar obras programadas ejecutables cuando disminuya
  significativamente el caudal del rio.

• Conseguir del IGAC cartografía
  específica del trayecto del río Chicamocha que
  atraviesa el municipio de Capitanejo, para facilitar el
  estudio de obras ingenieriles destinadas a proteger el pueblo
  de las amenazas del río.

Fuentes
http://www.oas.org/DSD/WaterResources/projects/Bermejo/Publications/Generacion%20y%20Transporte%20de%20sedimentos%20en%20la%20cuenca%20del%20Rio%20Bermejo.pdf.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Meandro

http://es.wikipedia.org/wiki/Gavi%C3%B3n

Autor:

Rafael Bolívar
Grimaldos.