Estimación del volumen de aluviones de la quebrada Chucumayo Matucana, para formular medidas de prevención que minimicen sus impactos ambientales

Abstract

La quebrada Chucumayo es afectada por los aluviones que ocurren principalmente durante el fenómeno de El Niño o La Niña ocasionando pérdidas de vida, pérdidas o daños en la infraestructura, perjudicando la salud y al medio; los aluviones son originados por las fuertes precipitaciones y las condiciones topográfica, geológica, geomorfológica, morfológica de la cuenca, destacando la fuerte pendiente. La información hidrológica, topográfica, geomorfológico permite la obtención del caudal del aluvión en la cuenca. Luego con la información topográfica, rugosidad, caudal de diseño y haciendo uso del programa computación hidráulico FLO- 2D se simula el área inundada de la zona de deyección obteniendo el mapa de peligro. Con la caracterización ambiental, social y económica se halla el mapa de vulnerabilidad; con el mapa de peligro y vulnerabilidad se halla el mapa de riesgo. Se plantea una medida de prevención estructural y se determina el nuevo mapa de peligro, con el mismo mapa de vulnerabilidad se determina el nuevo mapa de riesgo. Los datos hidrológicos, geomorfológico, topográficos y morfológicos permitieron obtener el caudal total de 59.80 m3/s a través de simulación con el software HEC-HMS con ello se estima el volumen de flujo de escombros para un tiempo de 2 horas y 20 minutos dando como resultado 284,220 m3. Con la topografía, el caudal de diseño, rugosidad y mediante el modelo numérico hidráulico FLO- 2D, se simula y se obtiene los tirantes de agua y la inundación en la zona de deyección, que luego se representa en el mapa de peligro. La vulnerabilidad está determinada por características sociales, económicas y ambientales. Finalmente, el grado de riesgo se obtiene según el grado de vulnerabilidad y peligrosidad. Con el mapa de peligro se planteó un dique longitudinal en ambas márgenes como medida estructural de prevención. Con la presencia del dique se realizó la simulación para determinar la nueva zona de inundación, cuyos niveles de muy alto, alto y medio se ubica en el cauce y ribera del río Chucumayo. Se generó nuevamente los niveles de riesgo y su mapa correspondiente, los niveles obtenidos son alto y medio que ocurren en el cauce y ribera del río Chucumayo. El caudal líquido máximo obtenido es de 33.2 m3/s, caudal sólido máximo es de 28.80 m3/s y el caudal total de 59.80 m3/s; con un tiempo de simulación de 2 horas 20 minutos el volumen estimado es de 284,220.00 m3 que se produce en la cuenca Chucumayo. Los niveles de riesgo obtenido constan de tres: medio, alto y muy alto; con presencia del dique longitudinal como medida estructural se redujo dos niveles alto, medio que se produce en el cauce y ribera del río. Los valores de caudales líquido y sólido obtenidos en la presente investigación para la cuenca Chucumayo son nuevos y esto puede llevar a considerar otras medidas estructurales de prevención de riesgos o un tema de investigación diferente. Mapas de amenazas, vulnerabilidades y riesgos dentro o fuera del proyecto, se utilizan para planificar medidas preventivas para disminuir el riesgo de deslizamientos de aluviones durante los períodos de lluvia intensa.

The Chucumayo ravine is affected by floods that occur mainly during the El Niño or La Niña phenomena, causing loss of life, losses or damage to infrastructure, and damage to health and the environment; the floods are caused by heavy rainfall and the topographic, geological, geomorphological, and morphological conditions of the basin, especially the steep slope. The hydrological, topographical and geomorphological information allows obtaining the alluvial flow in the basin. Then, with the topographic information, roughness, design flow and using the hydraulic computer program FLO-2D, the flooded area of the dejection zone is simulated, obtaining the hazard map. With the environmental, social and economic characterization, the vulnerability map is found, and with the hazard and vulnerability map, the risk map is found. A structural prevention measure is proposed and the new hazard map is determined, with the same vulnerability map the new risk map is determined. The hydrological, geomorphological, topographical and morphological data allowed obtaining the total flow of 59.80 m3/s through simulation with the HEC-HMS software, thus estimating the volume of debris flow for a time of 2 hours and 20 minutes, resulting in 284,220 m3. The topography, design flow, roughness and the FLO-2D numerical hydraulic model are used to simulate and obtain the water flow and flooding in the debris flow zone, which is then represented on the hazard map. Vulnerability is determined by social, economic and environmental characteristics. Finally, the degree of risk is obtained according to the degree of vulnerability and hazard. With the hazard map, a longitudinal dike was proposed on both banks as a structural prevention measure. With the presence of the dike, the simulation was carried out to determine the new flood zone, whose levels of very high, high and medium are located in the bed and banks of the Chucumayo river. The high and medium levels occur in the Chucumayo riverbed and riverbank. The maximum liquid flow obtained is 33.2 m3/s, maximum solid flow is 28.80 m3/s and total flow is 59.80 m3/s; with a simulation time of 2 hours and 20 minutes, the estimated volume is 284,220.00 m3 produced in the Chucumayo basin. The risk levels obtained consist of three levels: medium, high and very high; with the presence of the longitudinal dam as a structural measure, two high and medium levels were reduced, which occur in the riverbed and riverbank. The liquid and solid flow values obtained in the present investigation for the Chucumayo watershed are new and this may lead to consider other structural risk prevention measures or a different research topic. Maps of hazards, vulnerabilities and risks inside or outside the project are used to plan preventive measures to reduce the risk of alluvial landslides during periods of intense rainfall.