Evaluación de los datos hidrológicos obtenidos en la cuenca del Río Pilcomayo correspondiente al año hidrológico

Transcripción

1 Evaluación de los datos hidrológicos obtenidos en la cuenca del Río Pilcomayo correspondiente al año hidrológico Unidad de Monitoreo y Centro de Datos Ing. Claudio Laboranti Ing. María Alejandra Cristanchi

2 Indice Resumen...3 Precipitaciones Registros pluviométricos:... 6 Valores comparados... 7 Escurrimiento Registros hidrométricos: Cálculos Tiempo de traslado del pico de la crecida Campaña Pescar Crecidas Estación Villa Montes: Estación Misión La Paz: Derrames.35 2

3 Evaluación de los datos hidrológicos obtenidos en la cuenca del Río Pilcomayo correspondiente al año hidrológico Resumen: El presente informe tiene como objetivo presentar una evaluación de los datos hidrológicos obtenidos en la Cuenca del Río Pilcomayo correspondiente al año hidrológico Los datos hidrológicos que se evaluaron son: Precipitaciones: se presentan tablas y gráficas donde se comparan las precipitaciones acumuladas mensuales para diferentes años hidrológicos como así también con la precipitación normal de las principales estaciones de la Cuenca. Escurrimiento: se presentan los registros hidrométricos del período de las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz. Con los registros obtenidos se trazaron las correspondientes curvas H-Q y se calcularon los caudales medios diarios con los cuales se graficaron los hidrogramas. Se comparó la magnitud de la crecida del período con la del año (creciente significativa), donde se analizó la cantidad de días de permanencia de los niveles de alerta de 3m en la estación de Villa Montes y de 5m en la estación de Misión La Paz. Con la ayuda de los registros de los sensores KAlesto en ambas estaciones se calculó el tiempo de traslado del pico de la crecida. Se calcularon los derrames producidos para el período y para los meses de enero febrero (campaña pescar crecidas) en las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz. Campaña Pescar Crecidas: se presentan los resultados de las campañas realizadas durante los meses de enero y febrero en la estaciones de Villa Montes y Misión La Paz. El objetivo principal de la campaña era la de obtener valores de caudales medidos con niveles superiores a los niveles de alerta. Se implementaron nuevas técnicas de medición como ser el uso de los equipos ADCP y la técnico de PIV, los cuales arrojaron valores satisfactorios respecto a los medidos con los equipos tradicionales. Se obtuvieron valores de n de Manning, y de escalas de pendientes, ambos deben ser necesariamente verificados a futuro, esto se debe a los escasos valores obtenidos en las campañas. 3

4 Precipitaciones. Se analizan registros proporcionados por el Servicio Nacional de Meteorología de Bolivia (SENAMHI), la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la República Argentina (SSRH- EVARSA) y la Dirección de Meteorología e Hidrología de Paraguay (DINAC) cuya información se encuentra disponible en la página WEB, Se comparan los registros de precipitación, lecturas de escala y aforos líquidos del año hidrológico , con sus simulares de los períodos , , y Se representa con los registros de lluvia la precipitación media mensual acumulada en las siguientes estaciones: Sucre Aeropuerto (SENAMHI Bolivia) Potosí Aeropuerto (SENAMHI Bolivia) Palca Grande (SENAMHI-Bolivia) El Puente (SENAMHI-Bolivia) Villa Montes Estación de Bombeo (SENAMHI Bolivia) Yacuiba Aeropuerto (SENAMHI Bolivia) Misión La Paz (SSRH EVARSA Argentina) 4

5 Figura Nº 1: Mapa cuenca estaciones de monitoreo 5

6 Registros pluviométricos: Estación Año Acumulado Hidrológico Anual (mm) Sucre Aeropuerto Normal (1) Sucre Aeropuerto Sucre Aeropuerto Sucre Aeropuerto Sucre Aeropuerto Sucre Aeropuerto Potosí Ciudad Normal (1) Potosí Ciudad Potosí Ciudad Potosí Ciudad Potosí Ciudad Potosí-Ciudad Palca Grande Normal (1) Palca Grande Palca Grande Palca Grande Palca Grande Palca Grande El Puente Normal (1) El Puente El Puente El Puente El Puente El Puente Villa Montes (bombeo) Normal (1) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Yacuiba Aeropuerto Normal (1) - Yacuiba Aeropuerto Yacuiba Aeropuerto Yacuiba Aeropuerto Yacuiba Aeropuerto Yacuiba Aeropuerto Misión La Paz Normal (2) Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz

7 Misión La Paz Misión La Paz Tabla Nº 1: Precipitación normal y anuales, estaciones Cuenca Río Pilcomayo (mm) (1) Valores calculados por SENAMHI, en la mayoría de las estaciones se tomó un período de datos de 30 años. ( ) (2) Valores calculados por EVARSA. Valores comparados A continuación se presentan gráficos donde se comparan las precipitaciones acumuladas mensuales de las diferentes estaciones para los períodos seleccionados. 450 Período Precipitación (mm) Agos Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Tiempo (meses) Potosí Ciudad Sucre Aerop Palca Grande El Puente Villa Montes (bombeo) Misión La Paz Yacuiba Figura Nº 2: Precipitación acumulada mensual (mm), período

8 Período Precipitación (mm) Agos Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Tiempo (meses) Potosí Ciudad Sucre Aerop Palca Grande El Puente Villa Montes (bombeo) Misión La Paz Yacuiba Figura Nº 3: Precipitación acumulada mensual (mm), período Período Precipitación (mm) Agos Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Tiempo (meses) Potosí Ciudad Sucre Aerop Palca Grande El Puente Villa Montes (bombeo) Misión La Paz Yacuiba Figura Nº 4: Precipitación acumulada mensual (mm), período

9 350 Período Precipitación (mm) Agos Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Tiempo (meses) Potosí Ciudad Sucre Aerop Palca Grande El Puente Villa Montes (bombeo) Misión La Paz Yacuiba Figura Nº 5: Precipitación acumulada mensual (mm), período Período Precipitación (mm) Agos Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Tiempo (meses) Potosí Ciudad Sucre Aerop Palca Grande El Puente Villa Montes (bombeo) Misión La Paz Yacuiba Figura Nº 6: Precipitación acumulada mensual (mm), período

10 Como se observa en la tabla y en los diferentes gráficos, se registraron períodos con precipitaciones por encima de la normal, como por ejemplo en las estaciones de Villa Montes (bombeo) un 11% para el período y en Misión La Paz un 32% para el período En el período los valores precipitados se mantuvieron, en el caso de la estaciones de Potosí Aeropuerto y El Puente, por encima del valor normal. En el resto de las estaciones los valores se mantuvieron con poca diferencia por debajo del valor normal. En el caso de Villa Montes los registros acumulados para el período estuvieron un 7.5% por debajo del valor normal y en la estación de Misión La Paz un 13.2% también por debajo del valor normal. Escurrimiento Registros hidrométricos: Se presentan a continuación los registros hidrométricos con sus correspondientes niveles mínimos, medios y máximos diarios de las estaciones: Villa Montes Estación de Bombeo (SENAMHI Bolivia) Misión La Paz (SSRH EVARSA_ Argentina) 10

11 Altura horaria (m) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 H=5.25m ( ) H=5.74m ( ) H=5.25m ( ) H=4.38 m ( ) H=4.65 m ( ) 01/08/09 17/02/10 05/09/10 24/03/11 10/10/11 27/04/12 13/11/12 01/06/13 18/12/13 06/07/14 Tiempo H=6.70m ( ) H=4.73m ( ) H=5.93m ( ) H=5.91m ( ) H=4.00m ( ) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Figura Nº 7: Altura media horaria (m) 11

12 Altura horaria (m) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA 7,00 6,50 6,00 5,50 H=6.44m ( ) H=6.51m ( ) H=6.32m ( ) H=6.65m ( ) H=6.48m ( ) H=6.67m ( ) H=6.58m ( ) H=6.61m ( ) H=5.37m ( ) H=6.57m ( ) 5,00 4,50 H=5.10m ( ) H=5.72m ( ) 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 01/08/09 17/02/10 05/09/10 24/03/11 10/10/11 27/04/12 13/11/12 01/06/13 18/12/13 06/07/14 Tiempo Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Figura Nº 8: Altura media horaria (m) 12

13 Como se aprecia en los gráficos de altura horaria diaria en ambas estaciones los máximos niveles para el período se han registrado los primeros días del mes de febrero mientras que para el período , los valores máximos se registraron a fines del mes de enero. En la estación Villa Montes, los niveles se empezaron a incrementar a partir del 24 de enero superando los 2 metros y llegando a un máximo nivel horario de 5.91m ( ), nivel por debajo del máximo registrado en el período , que fue de 6.70m. A posteriori del pico máximo, se registró un nivel máximo de 4.00m. (Ver Figura Nº 7) En la estación de Misión La Paz, los niveles, al igual que en la estación de Villa Montes, se empezaron a incrementar a partir del 26 de enero, llegando a un nivel máximo horario de 6.57m ( ), nivel por debajo del registrado para el período , que fue de 6.61m. A posteriori del pico máximo se registró un nivel de 5.72m ( ).(Ver Figura Nº 8) En las figuras 9 y 10 se exhiben los hidrogramas de alturas medias horarias obtenidos con mediciones cada 15 minutos registradas por los sensores Kalesto ubicados en ambas estaciones para los años 2013 y

14 Figura Nº 9: Alturas horarias Villa Montes- Misión La Paz (enero-febrero 2014) Figura Nº 10: Alturas horarias Villa Montes- Misión La Paz (enero-febrero 2013) 14

15 Comparando ahora los registros del año hidrológico con los valores del año hidrológico , y donde se produjo una creciente significativa se tiene que: Estación Villa Montes: o Niveles: Período : los niveles a partir del 13 de enero de 2007 se mantuvieron por encima de los 3metros, registrándose un máximo nivel horario de 9.70m ( ). Estos niveles superiores a los 3 metros se mantuvieron por un lapso de 7 días. A posteriori de estos niveles se registró otro pico - el 18 de marzo - donde el nivel máximo alcanzó los 4.54m, el cual se mantuvo un solo día. Período : Es de destacar también la magnitud de la crecida del período , en la que los niveles superiores a los 3 metros se mantuvieron por 15 días, registrándose un máximo nivel de 5.90m ( ). Período : los niveles mayores a 3 metros empezaron a registrarse a partir del 19 de enero de 2013 y se mantuvieron por un lapso de 7 días. El máximo nivel horario fue de 6.70m ( ). A posteriori del paso de la crecida se registró un solo nivel significativo de 3.50 m en el mes de abril. Período : los niveles mayores a 3 metros empezaron a registrarse a partir del 30 de enero de 2014 y se mantuvieron por un lapso de 17 días. El máximo nivel horario fue de 5.91m ( ). Villa Montes Año Hidrológico Altura máxima Cantidad de días con h>3m fecha máxima /02/ /02/ /03/ /01/ /02/ /01/ /01/ /01/ /03/ /02/ /02/ /02/ /01/ /02/2004 Tabla Nº 2: Altura máxima y total de días con niveles mayores a 3 m, por año hidrológico- estación Villa Montes ( ) 15

16 Alturas máximas- Villa Montes Altura Máxima (m) Año Hidrológico Figura Nº 11 Alturas máximas por año hidrológico- estación Villa Montes ( ) Total de días por año hidrológico con nivel superior a 3m 60 Total de Días Año hidrológico Figura Nº 12: Total de días por año hidrológico con altura mayor a 3m- estación Villa Montes ( ) 16

17 Estación Misión La Paz: o Niveles: Período : los niveles empezaron a superar los 5 metros a partir del día 14 de enero de 2007, registrándose un máximo nivel horario de 6.74m ( ). A posteriori de este nivel un pico significativo se registró el día 20 de marzo con una altura máxima de 6.46m. Período : Es de destacar también la magnitud de la crecida del período , en la que los niveles superiores a los 5 metros se mantuvieron por 15 días, y registrándose un máximo nivel de 6.65m ( ). Período : los niveles empezaron a superar los 5 metros a partir del día 18 de enero de 2013, registrándose un máximo nivel horario de 6.60m ( ). A posteriori de este nivel un pico significativo se registró el día 20 de marzo con una altura máxima de 6.46m. Posterior a este nivel se registró un solo nivel significativo de 5.38m en el mes de febrero. Período : los niveles empezaron a superar los 5 metros a partir del día 27 de enero de 2014, y se mantuvieron por un lapso de 21 días registrándose un máximo nivel horario de 6.57m ( ). Misión La Paz Año Hidrológico Altura máxima Cantidad de días con h>5m fecha de máxima /02/ /02/ /03/ /01/ /02/ /01/ /01/ /01/ /03/ /02/ /03/ /02/ /01/ /02/2014 Tabla Nº 3 : Altura máxima y total de días con niveles mayores a 5 m, por año hidrológico- estación Misión La Paz ( ) 17

18 Alturas Máximas - Misión La Paz 8 Altura Máxima (m) Año hidrológico Figura Nº 13: Alturas máximas por año hidrológico- estación Misión La Paz ( ) Total de días por año hidrológico con nivel superior a 5 m Total de Días Año Hidrológico Figura Nº 14: Total de días por año hidrológico con altura mayor a 5m- estación Misión La Paz ( ) * se considera en ambas estaciones, la cantidad de días no necesariamente consecutivos en los que el nivel estuvo por encima de 3 metros en Villa Montes y 5 metros en Misión La Paz 18

19 Cálculos En el caso de la estación de Villa Montes, al ser la sección de aforo relativamente estable, se trazó una sola curva H-Q, considerando el período donde los aforos se realizaron por el método área velocidad desde una vagoneta H-Q ( ) y = x x R 2 = Caudal (m3/seg) Altura (m) Figura Nº 15: Curva H-Q Villa Montes Caudal (m3/seg) y = x x H-Q ( ) R 2 = Altura (m) Figura Nº 16 Curva H-Q Villa Montes ( ) 19

20 Caudal (m3/seg) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA H-Q ( al ) y = x x R² = Altura (m) Figura Nº 17: Curva H-Q Villa Montes ( ) En el caso de la estación Misión La Paz, al ser la sección de aforo inestable, se han trazado diferentes curvas H-Q para los períodos analizados. En el caso del período de crecida , la curva H-Q utilizada fue: H-Q Diciembre/12-Enero/13 y = x x R 2 = Caudal (m3/seg) Altura (m) Figura Nº 18: Curva H-Q Misión La Paz 20

21 H-Q ( al ) y = 49.48x x R 2 = Caudal (m3/seg) Altura (m) Figura Nº 19 Curva H-Q Misión La Paz Con las curvas HQ presentadas se elaboraron los diagramas de caudales medios diarios en función del tiempo para Villa Montes y Misión la Paz que aparecen en las Figuras Nº 20 y 21 21

22 Caudal medio diario (m3/seg) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA Q= 3051 m3/seg ( ) Q= 1945 m3/seg ( ) Q= 2039 m3/seg ( ) Q= 1857 m3/seg ( ) Q= 1838 m3/seg ( ) Q= 5519m3/seg ( ) Q= 1868 m3/seg ( ) Q= 4116m3/seg ( ) 0 01/08/09 08/04/10 14/12/10 21/08/11 27/04/12 02/01/13 09/09/13 17/05/14 Q= 4070m3/seg ( ) Q= 3495m3/seg ( ) Tiempo Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Villa Montes (bombeo) Figura Nº 20: Caudal medio diario (m 3 /seg) 22

23 Caudal medio diario (m3/seg) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA Q= 1890 m3/seg ( ) Q= 1630 m3/seg ( ) Q= 1653 m3/seg ( ) Q= 2150 m3/seg ( ) Q= 2446 m3/seg ( ) Q= 1451 m3/seg ( ) Q= 1240 m3/seg ( ) Q= 2023 m3/seg ( ) Q= 1180 m3/seg ( ) Q= 1395 m3/seg ( ) 0 01/08/ /02/ /09/ /03/ /10/ /04/ /11/ /06/ /12/ /07/2014 Tiempo Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Misión La Paz Figura Nº 21: Caudal medio diario (m 3 /seg) 23

24 También con el uso de estas curvas HQ, para la estación Villa Montes, el caudal equivalente a la altura máxima de 5.91m ( ) para el período fue de 4070m 3 /seg, caudal inferior al máximo registrado para el período (Ver Figura Nº 20). En la estación de Misión La Paz, el caudal equivalente al nivel máximo horario de 6.57m ( ) para el período fue de 2023 m3/seg (Ver Figura Nº 21) Tiempo de traslado del pico de la crecida Con la ayuda de los registros a tiempo real se pudo volver a obtener el tiempo de traslado del pico entre las estaciones de Villa Montes ( a las 18:30hs) y Misión La Paz ( a las 07:45hs), el cual fue de aproximadamente 37hs. Estación Fecha Hora Nivel (m) Tiempo de traslado pico crecida Villa Montes :00: Misión La Paz :00: hs Estación Fecha Hora Nivel (m) Tiempo de traslado pico crecida Villa Montes :00: Misión La Paz :30: :30hs Campaña Pescar Crecidas En el marco de un programa de largo alcance de medición de caudales de crecida, durante los meses de enero y febrero de 2014, se realizaron las campañas denominadas Pescar Crecidas. El objetivo principal de dichas campañas fue obtener valores de caudales, medidos de las formas más precisas posibles para niveles superiores a los 3 metros en el caso de la estación de Villa Montes y para niveles superiores a 5 metros en Misión La Paz Esta iniciativa se generó por las diferentes inconsistencias detectadas en los cálculos de balance de descargas líquidas entre las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz (calculadas sobre la base de caudales medios diarios - Qmd, obtenidos, a su vez, a partir de curvas HQ) y a la escasez de valores de caudales confiables aforados en crecidas. Aunque en ninguna de las dos campañas realizadas se pudo registrar el paso de una crecida relevante (el pico anual) se midieron con sumo cuidado caudales que, relacionados con sus correspondientes alturas hidrométricas, permitieron tener una curva H-Q para épocas de crecidas en ambas secciones. 24

25 Estación Villa Montes: Se realizaron dos campañas, desde el 16 al 23 de enero y desde 16 al 26 de febrero. Junto a personal de SENAMHI se realizaron aforos con molinete, con flotadores, se midieron pendientes del pelo de agua y se tomaron muestras de aforo sólido. Los valores de pendientes del pelo de agua se mantuvieron en el rango 8 a 16. Con un escaso número de pares de valores, e igualando valores de caudales aforados con valores calculados por la ecuación de Manning se pudo estimar valores de este coeficiente, que estuvieron acotados entre 0,056 y 0,062 y que, necesariamente, deben ser verificados en el futuro. Con los pares de valores de caudal y alturas hidrométricas correspondientes obtenidos se realizaron los siguientes cálculos: Figura Nº 22: Curva H-Q Villa Montes- Campaña Pescar Crecidas (enero-febrero 2014) 25

26 Se pudieron apreciar importantes variaciones del fondo del perfil transversal asociadas a variaciones de caudal, como las que se aprecian en las siguientes figuras 3,00 2,00 1,00 19/01/ /01/ /01/2014 0,00 16/01/ /01/ /01/ /01/2014-1,00 23/01/2014-2, ,00 19 ene -2,44m 20ene -2,56m Figura Nº 23: Variación del Cauce (Primera Campaña-Enero 2014) /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ feb 4,35m 26 feb -7,03m Figura Nº 24: Variación del Cauce (segunda Campaña-Febrero 2014) 26

27 Se pudo comprobar, asimismo, las relaciones existentes entre la velocidad obtenida por la medición del tiempo de recorrido de flotadores a lo largo de una cancha de longitud conocida (Vflot) respecto de la velocidad superficial medida con molinete hidrométrico (VSUP molinete) y la velocidad media en la vertical en tres vertivales ubicadas en progresivas representativas del perfil transversal (40 correspondiente al tallweg, 60 y 80m) Figura Nº 25: Relación de velocidades de flotadores con velocidad superficial molinete y velocidad media en la vertical En la tabla anterior se puede apreciar que la velocidad media en la vertical del tallweg (progresiva 40m) así como en la de 60m es aproximadamente igual a la del flotador, en tanto que, ara menores profundidades (progresiva 80m) la velocidad media es más de un 30% superior a la del flotador. La toma de muestras de sedimento en suspensión en las tres verticales antedichas. realizada simultáneamente con los aforos líquidos, permitió obtener los valores que se presentan a continuación. Las muestras fueron analizadas en el laboratorio de SENAMHI (La Paz, Bolivia) 27

28 Caudal Sólido (Ton/h) COMISION TRINACIONAL PARA EL DESARROLLO DE LA Fecha Altura (m) Caudal Líquido (m 3 /s) Caudal Sólido (Ton/h) 26/02/14 1,99 376,10 117,51 25/02/14 2,12 418,80 159,27 24/02/14 2,28 540,80 560,41 23/02/14 2,43 685,90 579,80 22/02/14 2,43 590,50 897,54 21/02/14 2,60 755,90 664,11 18/02/14 2,53 712, ,75 23/01/14 1,71 268,30 306,27 22/01/14 1,77 294,90 469,08 21/01/14 1,92 355,80 654,92 20/01/14 2,08 459, ,13 19/01/14 1,58 201,00 462,55 18/01/14 1,67 258,21 400,48 Tabla Nº 4: Caudal Líquido y Caudal Sólido (Campaña Pescar Crecidas) Caudal Sólido vs Caudal Líquido y = 102,3e 0,005x R² = 0, Caudal Líquido (m3/eg) Enero Febrero Figura Nº 26 Gráfica Caudal Sólido vs Caudal Líquido Como puede observarse en la gráfica, se presenta una mejor relación de caudal sólido vs caudal líquido para el mes de enero, antes de la crecida. En el caso del mes de febrero, posterior a la crecida no ocurre lo mismo, existiendo dos valores (23 y 24 de febrero) que se apartan sensiblemente de la tendencia general. 28

29 Finalmente, en el mes de febrero, se compararon los resultados de los aforos realizados por el método área velocidad con dos modernas técnicas de medición que aún no habían sido experimentadas en ríos de alta carga sólida en suspensión. Ello se realizó con técnicos y equipos de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) y de la Facultad de Ciencias Hídricas de la Universidad Nacional del Litoral (UNL). En el caso de las mediciones por efecto Doppler, se trabajó con : Perfilador de Corriente Acústica Doppler (ADP) River Surveyour S5 para aguas poco profundas. Este equipo solo registra valores de velocidades del agua en la porción superior a la columna de agua (2.5m desde la superficie libre). Perfiladores de Corriente Acústico Doppler Workhorse Rio Grande de 600 khz y 1200 khz Los principales resultados obtenidos fueron: 1- Para el Perfilador de Corriente Acústica Doppler (ADP) River Surveyour S5 para aguas poco profundas. En la figura 24 se presentan los perfiles de velocidades a distintas profundidades en función de las progresivas del perfil no me cierra mucho esto, faltaría una tabla con valores o algo más representativo Figura Nº 27: Perfiles de velocidades de flujo para distintas profundidades desde la superficie libre 2- Los Perfiladores de Corriente Acústico Doppler Workhorse Rio Grande de 600 khz y 1200 khz demostraron ser aptos para determinar perfiles de velocidades, profundidades (y caudal), y morfología de fondo. El ADCP de 600kHz (sin pérdidas de datos de velocidad ni de registro) presentó mayor robustez que el ADCP 1200kHz (pérdida de verticales sobre margen izquierda.). 29

30 Comparando los valores de caudal medidos por cada uno de estos equipos con el proporcionado por el método de área velocidad se obtuvo Caudal aforado con molinete 628,3 m 3 /s ADCP ,73% ADCP ,70% Otra técnica utilizada fue la de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV). Esta metodología permite obtener velocidades superficiales del agua a lo largo del perfil transversal de la sección. Una vez procesados los videos e imágenes de captura, los investigadores de la UNC calcularon el caudal utilizando la batimetría medida con el ADCP Workhorse Río Grande y las velocidades superficiales proporcionadas por el método. Al valor obtenido lo afectaron de un coeficiente de El caudal obtenido fue de 582 m 3 /seg. Si en vez de dicho coeficiente (Vm/Vsup) se hubiera aplicado el que resultó de las mediciones de la campaña antes presentadas (1,06) el valor del caudal hubiera sido de 726 m 3 /seg (un 16% superior al del método área velocidad). Figura Nº 28: Perfiles de velocidad superficial en la sección obtenidos con PIV y ADCP 30

31 Estación Misión La Paz: En esta estación a diferencia de Villa Montes, solamente se pudieron realizar mediciones en el mes de enero. Debido a las condiciones (malas) del camino no se pudo acceder para realizar la segunda campaña en el mes de febrero. Se contó con ayuda de técnicos de EVARSAy de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Se realizaron aforos desde vagoneta en progresivas que variaban desde los 10 metros (desde margen izquierda al centro) y 5 metros (desde centro a margen derecha) y con flotadores Los aforos con flotadores desde vagoneta se realizaron en las progresivas 50 (MI), 110 (M) y 155 (MD), tirando en cada una de ellas 3 flotadores. Aforo con molinete Fecha Altura Caudal (m3/seg) Área (m2) Velocidad media sección (m/seg) valores aforados desde vagoneta (campaña pescar crecidas) (mañana) (tarde) /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ Tabla Nº 5 Resultado de los aforos- Misión la Paz. Primera Campaña Fecha Altura Caudal (m3/seg) Aforo con molinete Área (m2) Velocidad media sección (m/seg) Aforo con flotadores Caudal (m3/seg) Velocidad media sección (m/seg) Relación entre caudales Relación entre velocidades (mañana) (tarde) % 160% 17/01/ % 185% 18/01/ % 209% 19/01/ /01/ /01/ % 89% 22/01/ % 91% desde Puente desde vagoneta 23/01/ /01/ Tabla Nº 6 Comparación aforos con flotadores y molinete 31

32 Puede observarse una diferencia importante entre los valores aforados con molinete desde vagoneta y los de aforo con flotadores desde el Puente Internacional. Ello se debió, fundamentalmente a las siguientes razones: La cancha de flotadores era muy larga, 320 metros. Las pilas del Puente generaban remolinos que dificultaban un correcto desplazamiento de los flotadores (botellas plásticas). El ancho de la sección no se mantenía estable, en cercanías al Puente se encontraba reducida por bancos de sedimentos. Los flotadores terminaban sobre margen derecha, mayores profundidades y velocidades. Esto dificultaba tener valores de velocidades desde el Centro a Margen Izquierda. Con posterioridad a la primera campaña, el personal de EVARSA realizó aforos con flotadores, cuyos resultados se presentan en la Tabla Nº 5 Día Altura media Caudal flotador Caudal medio Area (m2) Velocidad media 27/01/ /01/ /02/ Tabla Nº 7 Resultados aforo con flotadores desde vagoneta realizados por EVARSA Con la medición de profundidades (batimetría), se obtuvo el perfil del cauce en la sección. Se tomaron entre 16 a 18 progresivas a lo largo del ancho del cauce. Entre dos progresivas consecutivas se determinó el área, el cual se calcula multiplicando el ancho (m) (diferencia entre progresivas) y la profundidad media entre dos progresivas consecutivas. El caudal flotador representa el caudal superficial que está pasando por la sección, se obtiene multiplicando el área por la velocidad del flotador. El caudal medio, se obtiene multiplicando el caudal de flotador por el coeficiente de flotador, este valor de caudal representa el volumen por unidad de tiempo que está pasando por toda la sección (desde el pelo de agua hasta el fondo). La velocidad media es el cociente entre el caudal medio sobre el área total. Coeficiente de flotador =

33 H-Q (16 al 24 de enero) y = x x R 2 = Caudales (m3/seg) Alturas (m) Figura Nº 29: Curva H-Q Misión La Paz (Primer Campaña) Para el total de los aforos realizados entre enero y marzo de 2014 se pudo construir la siguiente curva HQ H-Q (enero-marzo 2014) y = x x R 2 = Caudales (m3/seg) Alturas (m) Figura Nº 30: Curva H-Q Misión La Paz (Aforos desde enero a marzo) Los valores en círculo rojo, representan los valores aforados por EVARSA con flotadores desde vagoneta para alturas superiores a los 5 metros. 33

34 Como se observa los mismos no tienen buen ajuste a la curva, por lo cual se recomendó continuar en lo posible aforando con molinete aún con alturas superiores a los 5 metros en la medida en que la seguridad del personal y equipos no estuviera comprometida. Curvas H-Q (2013 y 2014) 1800 Caudales (m3/seg) y = x x R 2 = y = x x R 2 = Alturas (m) Figura Nº 31: Comparación Curvas H-Q (enero a marzo 2013 y enero a marzo 2014) También en Misión la Paz se generó información batimétrica que permitió analizar las variaciones en el perfil del lecho en función del tiempo y de la variación de los caudales pasantes por la sección Perfil del fondo por aforo Profundidad (m) Progresiva (m) Perfil (mañana) Perfil Perfil (tarde) Perfil Perfil Perfil Perfil Perfil Perfil Perfil Figura Nº 32: Variación del fondo del cauce (Primer Campaña - Enero 2014) 34

35 Perfiles de fondo (aforo con flotadores) Profundidad (m) Progresiva (m) 27/01/ /01/ /02/2014 Figura Nº 33: Variación del fondo del cauce (aforos realizados con flotadores desde vagoneta) El programa incluyó, también en Misión lapaz, la instalación de escalas de pendientes (ceros nivelados) y la medición simultánea de niveles. Los valores extremos medidos fueron 1,56 y 2,12 Con los valores de pendiente, y la batimetría obtenida en los aforos por flotadores de los días 27 y 30 de enero y 5 de febrero se calculó, para cada aforo, el coeficiente n de Manning. Los valores extremos encontrados, igualando las velocidades medias obtenidas en dichos aforos con las obtenidas de la ecuación de Manning estuvieron entre 0,037 y 0,057. Al igual que en Villa Montes, dichos valores han sido calculados con un escaso número de mediciones. Por ello, deben, necesariamente, ser verificados en el futuro Derrames Derrames producidos entre Villa Montes y Misión la Paz Entre las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz. El río ha tenido derrames en ambas márgenes, produciendo afectaciones a las poblaciones ribereñas al río como así también a la infraestructura existente (corte de la ruta Nº 54 en la provincia de Salta). En la figura Nº 34 se comparan los derrames acumulados en ambas estaciones para el período enero-febrero 2014 (antes y después del paso de crecida y coincidentes con las Campañas Pescar Crecidas). (Se considera el nivel medio diario y las correspondientes curvas h-q trazadas como resultado de las mediciones realizadas en la Campaña Pescar Crecidas) 35

36 Estación Villa Montes: ecuación curva H-Q desde al y = x x R2 = Estación Misión La Paz: ecuación curva H-Q desde al y = x x R2 = Figura Nº 34: Curva de derrame En la Figura Nº 35 se representan las curvas de derrame acumulado para las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz, llegando a un valor en la primera de 7142Hm 3 y en la segunda 6336 Hm 3, existiendo entre ambas una diferencia de 806 Hm 3 al 31 de julio de (considerando el año hidrológico ) 36

37 Figura Nº 35: Derrame acumulado en las estaciones de Villa Montes y Misión La Paz ( ) 37