colmatación de la presa soraga por deposición de sedimentos

Transcripción

COLMATACION DE LA PRESA SORAGA POR DEPOSICIÓN DE SEDIMENTOS
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN
VICERRECTORADO
Centro de Levantamientos Aeroespaciales
y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible
de los Recursos Naturales
COLMATACIÓN DE LA PRESA SORAGA POR
DEPOSICIÓN DE SEDIMENTOS
Ing. Silvia Choqueticlla Tapia
Diciembre, 2010
1
ELABORADO POR: Silvia Choqueticlla Tapia
COLMATACIÓN DE LA PRESA SORAGA POR
DEPOSICIÓN DE SEDIMENTOS
Por
Silvia Choqueticlla Tapia
Asignación Final Individual (Trabajo de Grado) presentado al Centro de Levantamientos Aeroespaciales y
Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible de los Recursos Naturales en cumplimiento parcial de los
requisitos para la obtención del grado académico de Máster en Ciencias de la Geo - Información y
Observación de la Tierra, en la mención en: Evaluación de Recursos Hídricos
Comité de evaluación del AFI
Lic. J. Stephan Dalence M. MSc. (Presidente)
Ing. Carlos E. Román C. MSc. (Asesor principal)
Ing. María R. Sandoval G. MSc. (Docente CLAS)
Ir. Gabriel N. Parodi MSc. (Docente ITC)
Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible
de los Recursos Naturales Cochabamba, Bolivia
2
Aclaración
Este documento describe el trabajo realizado como parte del programa de estudios de Maestría en
el Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible de los
Recursos Naturales. Todos los puntos de vista y opiniones expresadas en el mismo son
responsabilidad exclusiva del autor y no representan necesariamente las del Centro.
3
Resumen
El principal problema que casi todas las presas del mundo atraviesan es la deposición de sedimentos, que
en muchos casos llega a colmatar la presa en lapsos de tiempo muy corto.
La cuenca Soraga, se localiza en Bolivia, en el departamento de Oruro, provincia Eduardo Avaroa, en el
municipio Santuario de Quillacas, comunidad Soraga. En este sector se pretende construir una presa con
capacidad de embalse de 1.7957 Hm3, que beneficie a la comunidad de Soraga con agua para riego en
época de estiaje.
En este trabajo se determinó la pérdida de suelo por procesos naturales y antrópicos, aplicando el modelo
de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo y aplicaciones SIG, se obtuvo una pérdida de suelo
promedio de 17.797 t/ha/año, un mínimo de 0 y un máximo de 290.2 t/ha/año. Se generó un mapa de
riesgos y tasas de pérdida de suelo clasificado. Estos mapas pueden ser útiles para definir los planes de
conservación de suelos implementados en la cuenca.
Se determinó las tasas de sedimentación en base al modelo de Lawrence (2004), teniendo una tasa de
transporte de sedimento medio de 5135.485 t/km2/año, con un valor mínimo de 0 y un máximo de
7015.162 t/km2/año. La tasa de transporte de sedimento anual retenido por el embalse de 0.0387
Hm3/año, un volumen de sedimento total retenido de 1.4319 Hm3 para 37 años de vida útil.
Se generaron mapas de estimación de deposición de sedimentos en el embalse, estos mapas pueden ser
utilizados para planificar la limpieza de sedimentos en el vaso.
Palabras claves: Presa Soraga - Colmatación – Sedimentación – Erosión- USLE – Lawrence
et.al.
4
Dedico este trabajo a mis seres
amados, sin su apoyo y compresión
no hubiera sido capaz de seguir
adelante.
Gracias por brindarme su amor
incondicional.
5
Agradecimientos

A Dios, por brindarme el amor y cariño de mis seres amados.

A los profesores del Centro de Levantamiento Aeroespaciales y Aplicaciones SIG, por
compartir conocimientos y experiencias que son invaluables para mí.

A mis compañeros, con los que pase un año inolvidable de mi vida.
6
Tabla de contenidos
1.
2.
3.
INTRODUCCION ...............................................................................................................................11
1.1.
Justificación..................................................................................................................................11
1.2.
Antecedentes ................................................................................................................................11
1.3.
Planteamiento del problema de investigación ..............................................................................12
OBJETIVOS ........................................................................................................................................13
2.1.
Objetivo General ..........................................................................................................................13
2.2.
Objetivo Especifico ......................................................................................................................13
MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................14
3.1.
Erosión .........................................................................................................................................14
3.1.1.
4.
Tipos de erosión ...................................................................................................................14
3.2.
Determinación de la pérdida de suelo ..........................................................................................15
3.3.
Ecuación Universal de Pérdida de Suelo......................................................................................16
3.3.1.
Factor de Erosividad de la lluvia y el escurrimiento (R) ......................................................16
3.3.2.
Factor de erodabilidad del suelo (K) ....................................................................................17
3.3.3.
Factor de longitud e inclinación de la pendiente (L,S) .........................................................17
3.4.
Sedimentación de presas ..............................................................................................................19
3.5.
Modelos para la determinación de la tasa de transporte de sedimentos .......................................20
3.6.
Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil ...............................................22
3.6.1.
Coeficiente de retención .......................................................................................................22
3.6.2.
Volumen de sedimento retenido en el embalse y años de vida útil ......................................22
MARCO METODOLÓGICO ..............................................................................................................24
4.1.
Descripción del área de estudio ....................................................................................................24
4.1.1.
Ubicación .............................................................................................................................24
4.1.2.
Topografía ............................................................................................................................25
4.1.3.
Clima e hidrología ................................................................................................................25
4.1.4.
Características hidromorfológicas ........................................................................................25
4.1.5.
Geomorfología .....................................................................................................................26
4.1.6.
Uso de suelo .........................................................................................................................27
4.2.
Metodología .................................................................................................................................28
4.2.1.
Modelo Ecuación Universal de Pérdida de Suelo ................................................................28
4.2.2.
Determinación de la tasa de transporte de sedimento ..........................................................31
7
5.
4.2.3.
Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil .......................................33
4.2.4.
Deposición de sedimentos en el embalse a lo largo de la vida útil ......................................34
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..........................................................................................................35
5.1.
Estimación de la pérdida de suelo ................................................................................................35
5.1.1.
Factor de erosividad de la lluvia...........................................................................................35
5.1.2.
Factor de erodabilidad del suelo ...........................................................................................35
5.1.3.
Factor longitud pendiente e inclinación pendiente ...............................................................36
5.1.4.
Factor de manejo de cobertura .............................................................................................38
5.1.5.
Calculo de la pérdida de suelo..............................................................................................39
5.2.
Determinación de la tasa de transporte de sedimento ..................................................................43
5.3.
Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil ...............................................43
5.4.
Deposición de sedimentos en el embalse a lo largo de la vida útil ..............................................44
6.
CONCLUSIONES ...............................................................................................................................47
7.
RECOMENDACIONES ......................................................................................................................48
8.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................49
8
Lista de figuras
FIGURA 1: TIPOS DE MODELO .......................................................................................................................15
FIGURA 2: EMBALSE EN PROCESO DE SEDIMENTACIÓN ...............................................................................20
FIGURA 3: ABACO DE COEFICIENTES DE RETENCIÓN DE SEDIMENTO ..........................................................22
FIGURA 4: MAPA DE UBICACIÓN DE SORAGA ..............................................................................................24
FIGURA 5: CUENCA SORAGA ........................................................................................................................25
FIGURA 6: RED DE DRENAJE CUENCA SORAGA ............................................................................................26
FIGURA 7: MAPA GEOMORFOLÓGICO CUENCA SORAGA ..............................................................................26
FIGURA 8: USO DE SUELO CUENCA SORAGA ................................................................................................27
FIGURA 9: PUNTOS DE MUESTREO DE SUELOS..............................................................................................30
FIGURA 10: MAPA DE ERODABILIDAD DEL SUELO – FACTOR K ...................................................................36
FIGURA 11: MAPA DE LONGITUD PENDIENTE – FACTOR L...........................................................................37
FIGURA 12: MAPA DE INCLINACIÓN PENDIENTE – FACTOR S ......................................................................38
FIGURA 13: MAPA DE USO - COBERTURA FACTOR C ...................................................................................39
FIGURA 14: MAPA DE PÉRDIDA DE SUELO ....................................................................................................40
FIGURA 15: MAPA DE PÉRDIDA DE SUELO CLASIFICADO .............................................................................41
FIGURA 16: MAPA DE RIESGO DE EROSIÓN ..................................................................................................42
FIGURA 17: MAPA DE TASAS DE TRANSPORTE DE SEDIMENTO – CUENCA SORAGA ....................................43
FIGURA 18: VOLUMEN DE SEDIMENTO RETENIDO EL PRIMER AÑO ..............................................................45
FIGURA 19: VOLUMEN DE SEDIMENTO RETENIDO EL NOVENO AÑO ............................................................46
FIGURA 20: VOLUMEN DE SEDIMENTO RETENIDO VIGÉSIMO AÑO ...............................................................46
9
Lista de tablas
TABLA 1: VALORES DE “M” ..........................................................................................................................18
TABLA 2: VALORES DE “C” ..........................................................................................................................19
TABLA 3: UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS ...................................................................................................27
TABLA 4: USO – COBERTURA, CUENCA SORAGA .........................................................................................28
TABLA 5: COEFICIENTES DE DESAGREGACIÓN ORURO ................................................................................29
TABLA 6: VALORES DE EROSIÓN ACTIVA ....................................................................................................32
TABLA 7: VALORES DE FACTOR DE TIPO DE SUELO Y DRENAJE ...................................................................32
TABLA 8: VALOR DE FACTOR DE CONDICIÓN DE VEGETACIÓN DE LA CUENCA ...........................................32
TABLA 9: VALORES DE FACTOR DE EROSIVIDAD DE LA LLUVIA ..................................................................35
TABLA 10: TEXTURA – CUENCA SORAGA ....................................................................................................36
TABLA 11: CLASIFICACIÓN SEGÚN LA TASA DE EROSIÓN ............................................................................40
TABLA 12: TASA DE TRANSPORTE DE SEDIMENTO Y AÑOS DE VIDA ÚTIL ....................................................43
TABLA 13: VOLUMEN DE SEDIMENTO POR AÑO ...........................................................................................44
10
1. INTRODUCCION
La construcción de presas satisface diversos objetivos, como regular el flujo hídrico, almacenar agua en
época lluviosa y compensar la escasez de lluvia en época seca.
Al mismo tiempo nos permite controlar los efectos posibles a causa de una lluvia extraordinaria tales
como inundaciones o riadas.
El principal fin de la construcción de presas ha sido, en muchos sentidos, la explotación de los recursos
hídricos, ya sea con fines de riego o generación de energía eléctrica. También se han construido con el fin
de resguardar poblaciones aguas abajo. En muchos casos se ha cumplido más de una sola función.
Las presas, además de la capacidad de almacenamiento de agua, son capaces de atrapar gran cantidad de
sedimentos que se generan en la cuenca.
Los sedimentos que son transportados aguas abajo por el río, quedan atrapados en el fondo del lago
artificial formado por la presa, reduciendo la capacidad de almacenamiento de agua del embalse, al igual
que los años de servicio de la misma.
La incorporación de presas involucra grandes sumas de dinero tanto en su construcción como en su etapa
de servicio, es por tal motivo que la extensión de su vida útil es muy importante, no sólo tomando en
cuenta el factor económico sino también el social.
1.1.
Justificación
Un problema que enfrentan las Presas en el Altiplano Boliviano es el acortamiento de su vida útil, debido
a la acelerada erosión de las cuencas de aporte. Por esta razón las presas tienden a colmatarse por
acumulación de sedimentos a escala de tiempo superior a las previstas.
Debido a la economía de nuestras regiones y al impacto que la construcción de una presa representa en la
población es necesario evitar el colmataje prematuro de las presas de embalse. Por tal razón, una
estimación de la erosión de los suelos en la cuenca de aporte, debe realizarse lo más precisa posible,
utilizado los métodos y herramientas más adecuadas al propósito.
Soraga es la comunidad beneficiada con la Presa del mismo nombre. Esta comunidad tiene como actividad
económica principal la agricultura, por lo que requiere una dotación de agua de riego continua. Con la
determinación de la erosión y sedimentación podemos tomar acciones para prolongar el funcionamiento
de la presa y que la población tenga la suficiente cantidad agua para riego por más tiempo.
1.2.
Antecedentes
La diversidad de pisos ecológicos que tiene Bolivia ha dado origen a zonas con características
fisiográficas, geológicas y climáticas diferentes, y son precisamente estas características las que generan
procesos tales como sequía, inundaciones y erosión.
11
Según los estudios ambientales realizados en nuestro país por Brockman (1988), citados por Auza (1999),
la zona con más problemas de erosión es el Altiplano.
1.3.
Planteamiento del problema de investigación
Se dice que una presa llega al fin de su ciclo de vida útil cuando el 80% de su capacidad es reemplazado
por sedimento, Gómez Navarro (1988). La mala conservación de suelos, la poca presencia de vegetación
y el sobre pastoreo han generado grandes zonas de suelo erosionado, provocando mayor arrastre de
sedimento y reducción de la vida útil de las presas. Esto ocasiona problemas económicos a la comunidad
dependiente del recurso agua.
12
2. OBJETIVOS
2.1.
Objetivo General
Analizar la colmatación en la presa Soraga, debido a procesos de deposición de sedimentos
2.2.



Objetivo Especifico
Estimar la cantidad de sedimento que es retenido por la presa
Estimar los años de vida útil de la Presa Soraga.
Simular los niveles (vista planta) alcanzados por la deposición de sedimentos en el vaso de
almacenamiento, a lo largo del ciclo de vida útil.
13
3. MARCO TEÓRICO
3.1.
Erosión
Según Rocha (1998), la erosión es un proceso natural que se desarrolla continuamente desde los tiempos
geológicos y que determina y modela la forma de la corteza terrestre.
La erosión puede originarse a partir de la roca primaria desnuda expuesta a agentes naturales mecánicos,
orgánicos y químicos. La diferencia entre temperaturas máximas y mínimas produce rajaduras en la en la
roca desnuda. El agua ingresa por las grietas, se congela, se dilata y se produce la fractura de la roca. Allí
se desarrolla la vegetación. Según Bergsma (1996), la erosión se define como un proceso de
desprendimiento y remoción del suelo por la acción de la lluvia, vientos y otros agentes geológicos tales
como los deslizamientos o remoción en masa. Siendo la erosión provocada por el agua, la más importante.
La erosión puede ser de origen natural, antrópico o de ambas, Rocha (1998).
Las de origen natural, son producidas por la acción del medio ambiente, es decir por la acción del agua,
del viento, de la dinámica del medio que constantemente está en proceso de cambio. Este tipo de erosión
ocurre de manera normal en el transcurso del tiempo.
Las de origen antrópico, surgen por la acción del hombre sobre el medio, haciendo que el proceso de
erosión se acelere debido al mal manejo de los suelos y al sobre pastoreo.
3.1.1. Tipos de erosión
En términos estadísticos se puede hablar de erosión normal, la que se caracteriza por un proceso lento, que
va alcanzando un estado de equilibrio. También existe la erosión acelerada, provocada por la acción del
hombre, principal destructor de la naturaleza.
Según la Comisión Latinoamericana de Irrigación y Drenaje (1950), citado por Rocha (1998), existen los
siguientes tipos de erosión:
Erosión en cárcavas
Son surcos que llegan a profundizar debido a la lluvia, son amplias, profundas y generalmente de carácter
permanente. Poseen profundidades mayores a 1m, pudiendo llegar a sobrepasar los 10 metros de altura.
Las cárcavas tienen forma de U o V, dependiendo de la intensidad de la lluvia y de las características del
suelo.
Erosión Laminar
Llamada también erosión entre surcos o difusa. Se define como la remoción de una capa más o menos
uniforme del suelo superficial, por efecto de la lluvia o del escurrimiento de las aguas.
Entre los factores que determinan la intensidad de la erosión laminar están la precipitación, las
características del terreno (pendiente, longitudes), las características de los cultivos que puedan existir y
las medidas de control que puedan existir en la zona.
Erosión en surcos
Se define como la remoción y pérdida del suelo superficial en pequeños canales, ocasionados por el agua.
14
Este tipo de erosión se desarrolla comúnmente como resultado de la acción de fuertes lluvias sobre
superficies de suelos tales como tierras recientemente disturbadas, ya sea con fines agrícolas o de
construcción.
La erosión en surcos puede ser fase transicional para la formación de cárcavas o puede mantenerse en un
“estado semipermanente”.
Erosión eólica
Se define como la separación, transporte y depósito de suelo por la acción del viento. La remoción y el
depósito pueden ser de forma más o menos uniforme, o como médanos y dunas localizadas.
3.2.
Determinación de la pérdida de suelo
Existen varios modelos para determinar áreas con riesgo de erosión y cuantificar las pérdidas de suelo,
cada uno de ellos se basa en parámetros similares y en algunos casos en parámetros distintos, y los
mismos son una aproximación al comportamiento real, Morgan (1997)
Según Gregory y Walling (1973) citado por Morgan (1977), existen varios tipos de modelos tales como
Fuente: Morgan (1997)
Figura 1: Tipos de modelo
El uso de un modelo puede simplificarse concentrándolo sobre los procesos que tengan mayor influencia
en los resultados, ignorando los que tienen muy poco efecto.
Los métodos empíricos se basan en datos recogidos en campo, para obtener datos de los suelos, en
registros históricos de precipitación, generan resultados que son específicos del lugar.
Los métodos empíricos más utilizados según Morgan (1997), son los siguientes:
a)
b)
c)
d)
USLE (Ecuación Universal de Pérdida de Suelo), modificada por Wichmeier y Smith 1978.
SLEMSA (Soil Loss Estimator for Southern Africa), desarrollada por Elwell 1978.
EUROSEM (European Soil Erosion Model), Morgan 1994.
RUSLE (Revised USLE), 1987.
15
De estos modelos los más utilizados son los modelos USLE y SLEMSA, debido a la sencillez y facilidad
para cuantificar riesgos de erosión de suelo.
3.3.
Ecuación Universal de Pérdida de Suelo
La ecuación universal de pérdida de suelo por erosión, que establece Wischmeir y Smith (1965) permite la
evaluación de las pérdidas de suelo por erosión laminar y en surcos mediante el modelo matemático:
A = R * K * L * S * C * P ………….Ecuación 1
Donde:
A, es la media de la pérdida anual de suelo. (Tn/ha/año)
R, es una medida de las fuerzas erosivas de las precipitaciones y la escorrentía. (Mj/ha*mm/hr)/año
K, es el factor de erosionabilidad del suelo, es decir, una cifra que refleja la susceptibilidad de un tipo de
suelo a la erosión o sea la recíproca de la resistencia del suelo a la erosión. (Tn/ha) por Mj*ha/mm/hr
L, es el factor de longitud, una relación que compara la pérdida de suelo con la de un campo de una
longitud específica de 22,6 metros
S, es el factor de manejo, relación que compara la pérdida de suelo con la de un campo de pendiente
específica del 9%
C, es un factor de manejo de los cultivos, relación que compara la pérdida de suelo con la de un campo
sometido a un tratamiento estándar de barbecho
P, es el factor de la práctica de conservación, una relación que compara la pérdida de suelo con la de un
campo al que no se aplica ninguna práctica de conservación, es decir, arado en el sentido de la pendiente.
3.3.1. Factor de Erosividad de la lluvia y el escurrimiento (R)
Según Mannaerts (1999), citado por Auza (1999) el factor “R” es el potencial erosivo de la lluvia que
afecta el proceso de erosión del suelo. La erosión por gotas de lluvia incrementa con la intensidad de la
lluvia. Una suave y prolongada lluvia puede tener la misma energía total que una lluvia de corta duración
y más intensa.
Cuando la energía se combina con la intensidad de la lluvia, el resultado es un buen predictor del potencial
erosivo (EI: energía/intensidad). “EI” es el valor de la tormenta total por el máximo de intensidad de la
tormenta. El término indica como el desprendimiento de las partículas es combinado con la capacidad de
transporte.
La suma de los promedios anuales de “EI” para una localidad en particular es el “Indice de Erosividad de
la lluvia” R:
………….Ecuación 2
Donde:
R = Índice de erosividad de la lluvia (MJ/ha*mm/hr)/año
E= Energía cinética de 1 mm de lluvia con intensidad Imax, se expresa en MJ/ha
Imax = Intensidad máxima de lluvia en mm/hr.
16
La erosividad de la lluvia se expresa en índices que son utilizados en distintos lugares según sean las
condiciones y disponibilidad de datos. Bergsma (1981), reporta nueve de ellos, señalando que los mismos
son parámetros derivados de las características de la lluvia y que los mismos están suficientemente
correlacionados con la erosión superficial. Sin embargo, a pesar de la existencia de variados índices de
erosividad, el modelo propuesto por Wischmeir y Smith (1978), es uno de los mejores en la determinación
del factor “R”
3.3.2. Factor de erodabilidad del suelo (K)
Según Poels (1993), es una compleja propiedad que se la entiende como la facilidad con la cual el suelo es
desprendido por el salpicamiento, durante una lluvia o por flujo superficial. Esta propiedad del suelo está
relacionada al efecto integrado de la lluvia, escurrimiento e infiltración. Los suelos generalmente llegan a
ser menos erosivos con una reducción en la fracción de limo a pesar del correspondiente incremento de la
fracción de arcilla o arena.
El factor K representa el efecto de las propiedades y de las características del perfil del suelo en la pérdida
del mismo, dependiendo marcadamente de la capacidad de infiltración y de la resistencia del suelo a la
degradación estructural que puede conducir a la reducción de infiltración, ya que el suelo es menos capa
de absorber el agua suministrada en la superficie de la tierra, el escurrimiento superficial es acrecentado y
la erosión hídrica se presenta. A la vez, la capacidad de infiltración y la resistencia a la degradación
estructural de la superficie están influenciadas por muchas propiedades del suelo como la porosidad,
resultado de la formación de la estructura del suelo que se presenta estable y desarrollada por la presencia
de moderadas cantidades de arcilla, materia orgánica y por óxidos de hierro.
El factor K, es completamente único para cada lugar, determinado por la compactación de sus fracciones,
que obtiene parámetros que establecen indicadores solamente para ese sitio, entonces debe señalarse que
el factor K, es el menos transferible a otras zonas de donde originalmente fue investigado. Por lo que
existe varios métodos para el cálculo del factor K, pero el más confiable según Auza (1999), es la
ecuación de Mannaerts (1999), el cual relaciona el tamaño medio de las partículas de suelo a la pérdida del
mismo por erodabilidad.
Donde:
K = Factor de erodavilidad del suelo
.
Dg = Media geométrica del diámetro de las partículas (mm).
Fi = Fracción de las partículas primarias (%).
Mi = Promedio aritmético de los limites de tamaño de partículas ( mm).
3.3.3. Factor de longitud e inclinación de la pendiente (L,S)
3.3.3.1. Factor de longitud (L)
17
La longitud de pendiente es definida como la distancia horizontal desde el origen de un flujo hasta el
punto (USDA,1987), donde:


El gradiente de la pendiente reduce lo suficiente para que la deposición comience.
El escurrimiento llega a ser concentrado en un canal definido.
Para su cálculo se utiliza la fórmula: (Montenegro y Malagon, 1990)
Donde:
L = Factor de longitud de pendiente
= Longitud de la pendiente (m), correspondiente a la proyección horizontal de la pendiente, no
debiéndose confundir con la distancia paralela a la superficie del suelo.
m = Exponente que depende del grado de pendiente
22.1 = Longitud de parcela estándar de la EUPSR
La longitud de pendiente λ, es la proyección horizontal, no la distancia paralela a la superficie del suelo.
El exponente de longitud de pendiente “m”, determina la relación entre erosión en surcos (causada por
flujo) y erosión entresurcos (causado por impacto de gotas de lluvia), puede ser obtenido de acuerdo al
porcentaje de pendiente:
Tabla 1: Valores de “m”
Fuente: Auza (1999)
3.3.3.2. Factor de inclinación de la pendiente (S)
El factor de inclinación de la pendiente refleja la influencia de la gradiente de la pendiente en la erosión, a
través del componente horizontal de la fuerza de gravedad tanto en el movimiento del agua que escurre
como en el del suelo removido. Según Wischmeier y Smith, 1978, el potencial de erosión se incrementa
con la inclinación de la pendiente.
Para la obtención de este factor se utiliza la ecuación propuesta por USDA (1987):
Donde:
S = Factor de inclinación de pendiente
S = Inclinación de pendiente (%)
= Angulo de pendiente (º)
18
3.3.3.3. Factor de manejo de cobertura (C)
El factor C es usado para reflejar el efecto de las prácticas de cultivo y manejo en las tasas de erosión.
Según Garzo (1993), citado por Cruz (2006), representa el índice de pérdida del suelo en un área con un
cierto cultivo comparada con otra área no cultivada bajo las mismas condiciones de manejo, precipitación,
pendiente y longitud.
Según Bergsma (1999), la influencia del factor C en el proceso erosivo es importante, ya que determina la
intercepción de la lluvia, disminución de la velocidad del flujo superficial e incremento del contenido de
materia orgánica, que refuerza la estructura del suelo, haciéndola más resistente al desprendimiento del
mismo.
Para la determinación del factor C, se utilizara la Tabla 2:
Tabla 2: Valores de “C”
Fuente: Auza (1999)
3.3.3.4. Factor de prácticas de control (P)
El factor P, es el índice de pérdida de suelo de un área con prácticas de control para la erosión, como
siembra en contorno, terrazas, barreras vivas, acequias de ladera, terracotas de bancos, etc. y la pérdida
que ocurre para un mismo suelo sin ninguna medida de control de la erosión.
3.4.
Sedimentación de presas
Según Rocha (1998), los valores más altos de erosión se registran en pequeñas cuencas, de régimen
irregular de lluvias. El producto de la erosión de la roca, es transportada por el agua o el viento hacia los
ríos. En los ríos este material recibe el nombre de material solido o sedimentos.
Cuando la presa se construye en el lecho del río, esta provoca que una parte de los sólidos transportados
por la corriente quede retenida en el embalse, disminuyendo la capacidad del volumen almacenado.
19
La sedimentación que ocurre aguas arriba de una presa es un fenómeno que resulta inevitable. Su origen
es muy sencillo ya que al elevarse artificialmente los tirantes del rio y aumentar su considerablemente su
sección transversal, la velocidad de la corriente disminuye, y aun en avenidas puede tener valores muy
pequeños, lo que favorece a la sedimentación.
El fenómeno de sedimentación en el vaso de almacenamiento es denominado: colmatación o
azolvamiento, Rocha (1998).
Según Flores, 2004, cuando la reducción del volumen útil del vaso ha alcanzado un 80%, se dice que la
presa ha llegado al final de ciclo de vida útil.
Fuente: Rocha (1998)
Figura 2: Embalse en proceso de sedimentación
3.5.
Modelos para la determinación de la tasa de transporte de sedimentos
Según Benitez (2007) tenemos los siguientes:
Modelo de M. Djorovic (1959)
Este modelo se determinó en base a la degradación específica de cuencas no muy extensas y con
características de precipitación torrenciales, mediante el análisis de los parámetros representativos e
influyentes en los procesos de erosión. Considera además, un parámetro para estimar la influencia del
grado de intensidad que ha alcanzado los procesos de erosión en la cuenca (Fundación Chile, 1988).
El modelo viene definido por:
Donde:
W = Tasa de trasporte de sedimento (m3/año)
= Factor de temperatura, to es la temperatura media de la cuenca en °C
h = Precipitación media anual. (mm)
F = Superficie de la cuenca en proyección horizontal en km2
20
Z = Coeficiente de erosión que refleja la intensidad y extensión del fenómeno erosivo de una cuenca.
Donde:
X = Coeficiente de uso de suelo
Y = Coeficiente de erodabilidad del suelo
Coeficiente que cuantifica el estado erosivo de la cuenca
P = Pendiente media de la cuenca, %
Método de Fournier(1960)
El método se sustenta en el análisis de las relaciones entre la acumulación de sedimentos registrados en
varios embalses y los parámetros topográficos y climáticos de sus cuencas vertientes (Fournier, 1960).
Del estudio de 96 embalses, en cuencas de todo el mundo, se han desarrollado unas relaciones lineales
entre los valores de las aportaciones solidas anuales y un coeficiente asociado al potencial erosivo de la
precipitación. El valor de la erosión especifica, en toneladas/Km2/año, que proporcionan este
procedimiento debe entenderse como la acumulación de sedimentos en los embalses, puesto que como se
dijo, las correlaciones establecidas se basan en la comparación entre los valores de la sedimentación
observada en determinados embalses y los parámetros climatológicos y topográficos correspondientes sus
cuencas vertientes.
Las relaciones propuestas por Fournier son
(cuencas de relieve poco acentuado, H*tanα < 6 y X < 20)
(cuencas de relieve poco acentuado y X > 20)
(cuencas de relieve acentuado, Htanα > 6 y en cualquier clima excepto climas áridos)
(cuencas con relieve acentuado situados en climas semiáridos)
Donde:
Y = Erosión especificada en toneladas/km2/año
X = Factor pluviométrico = p2/P (mm.)
p = Precipitación del mes de mayor pluviometría (mm)
P = Precipitación media anual sobre la cuenca (mm)
H = Altura media de la cuenca (m), cota media sobre la del cauce en el punto más bajo de la cuenca.
Tanα = Coeficiente de pasividad, según Martonne; igual a la altura media de la cuenca dividida por la
proyección horizontal de su superficie.
Método de Lawrence. et. al. (2004)
Modelo basado en mediciones realizadas en embalses de pequeñas cuencas y algunas de sus
características, en zonas semiáridas, han propuesto el siguiente modelo:
Donde:
21
Y = Sedimentación expresada en toneladas/km2/año.
A = Área de la cuenca en Km2.
P = Precipitación media anual, mm.
S = Pendiente en porcentaje
EA = Coeficiente de erosión activa del suelo.
TS = Coeficiente de tipo de suelo y drenaje.
CV = Condición de vegetación de la cuenca.
Los coeficientes de EA, TS y CV son determinados en función a las características de la cuenca.
3.6.
Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil
3.6.1. Coeficiente de retención
Al disminuir la velocidad de las aguas, primeramente se depositan los materiales gruesos, a la entrada del
embalse; mientras los materiales finos en suspensión forman un flujo turbio y denso, que no sedimenta
con rapidez, debido a que el agua sale constante mente, esto origina que parte de las partículas más finas
que no hayan tenido tiempo de sedimentar sean arrastradas por el agua al salir del embalse.
Generalmente los embalses retienen del 70 al 100 por ciento de la aportación sólida total de la cuenca.
Los coeficientes de retención pueden hallarse con el ábaco de C.B. Brown, citado por Gómez Navarro
(1958).
Donde:
k = Coeficiente comprendido entre 0.096 – 2.1
Sr = Capacidad relativa del embalse en miles de metros cúbicos por kilometro cuadrado de área de cuenca
Fuente: Gómez Navarro (1958)
Figura 3: Abaco de coeficientes de retención de sedimento
3.6.2. Volumen de sedimento retenido en el embalse y años de vida útil
Gómez Navarro (1958), presenta los siguientes relaciones para estimar los años de vida útil y volumen de
sedimento retenido por la el embalse, en base a la determinación del coeficiente de retención.
22
G' s 
Cr
* Gs ………….Ecuación 10
100
Donde:
G’s = Tasa de transporte de sedimento en ton/año, retenido en el embalse
Cr = Porcentaje de retención de sedimentos
Gs = Tasa de transporte de sedimento en ton/año
Los años de vida útil se calcularán mediante la siguiente relación, (Gomez Navarro, 1958):
Nº años
de Vida útil

80%del Volumen del embalse
Volumen de Carga de Transportede sedimento anual retenido en el embalse
23
4. MARCO METODOLÓGICO
4.1.
Descripción del área de estudio
4.1.1. Ubicación
La cuenca Soraga se encuentra ubicada en Bolivia en el departamento de Oruro, provincia Eduardo
Avaroa, en el municipio Santuario de Quillacas, comunidad Soraga.
Figura 4: Mapa de Ubicación de Soraga
La cuenca se ubica entre las siguientes coordenadas UTM, zona 19:
ESTE
732200
742907
NORTE
7853686
7857867
ESTE
732467
NORTE
7855812
Coordenadas UTM, para la presa:
24
Figura 5: Cuenca Soraga
4.1.2. Topografía
Según el Instituto Nacional de Estadística (2001), la región de Soraga es semiárida, presenta planicies
rodeadas por montañas. Tienen una topografía medianamente escarpada con alturas que oscilan entre
3760 a 4525 msnm., la elevación media del lugar es 3798 msnm.
4.1.3. Clima e hidrología
Según el Instituto Nacional de Estadística (2001), el clima de Soraga es frígido y seco. El riesgo de sequía
preponderante en la región es de 1 de cada 2 años, el riesgo de heladas preponderante sucede en los meses
de marzo a noviembre y abarca un promedio de 180 – 270 días.
La temperatura máxima extrema que se ha registrado es de 23ºC , la máxima media es de 22ºC ambas en
el mes de noviembre. La temperatura mínima extrema que se ha registrado es de –11ºC en los meses de
julio y agosto, la mínima media es de –9ºC en el mes de julio.
La temperatura media anual es de 9ºC.
La precipitación media anual es de 303.1 mm.
4.1.4. Características hidromorfológicas
La cuenca Soraga tiene un área de 19.84 km2, un perímetro de 28.806 km, lo cual la clasifica como
cuenca muy pequeña de acuerdo a la clasificación de Campo (1987).
La forma de la cuenca es alargada, según Monsalve(1995), dicha cuenca esta menos sujeta a crecientes.
La longitud del cauce principal es de 11.570 km.
La pendiente media de la cuenca es de 20.81%.
25
Figura 6: Red de drenaje cuenca Soraga
4.1.5. Geomorfología
Las unidades geomorfológicas de la cuenca (Figura 7) han sido definidas en función a la imagen Landsat
año 2000, y a la imagen QuickBird 2004 mostrada en el Google Earth.
Figura 7: Mapa geomorfológico cuenca Soraga
26
Los porcentajes de área que cada unidad geomorfológica abarca del total de la cuenca se muestra en la
Tabla 3
Tabla 3: Unidades geomorfológicas
4.1.6. Uso de suelo
El mapa de uso de suelo se obtuvo mediante la recolección de datos de campo y apoyo de imágenes
satélitales.
Figura 8: Uso de suelo cuenca Soraga
En la Tabla 4, se puede apreciar los porcentaje de cada uso de suelo. El uso de suelo que predomina en la
cuenca son los pastizales (zonas de pastoreo) con el 77% del área total.
27
Tabla 4: Uso – Cobertura, cuenca Soraga
4.2.
Metodología
El trabajo se fundamenta en el empleo de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USDA 1987), para
la determinación de la pérdida de suelo en la cuenca por procesos naturales y antrópicos. Se determinó las
tasas de pérdida de suelo y mapas de riesgo de erosión, que servirán para identificar zonas que deben ser
intervenidas con planes de conservación de suelos.
Se utilizó el modelo de Lawrence (2004), para la determinación de la tasa de sedimentación media, con la
cual se determinó los años de vida útil de la presa Soraga. En base a este resultado y las características del
vaso de almacenamiento se determinó las zonas de deposición a través de los años de vida útil, hasta llegar
a colmatarla. Para utilizar los modelos mencionados se generaron mapas base de uso de suelo (Figura 8)
y geomorfología (Figura 7)
4.2.1. Modelo Ecuación Universal de Pérdida de Suelo
Para calcular la pérdida de suelo en la cuenca se obtuvo los factores que intervienen en su determinación.
4.2.1.1. Obtención del mapa de Factor de erosividad de la lluvia
El cálculo de la energía cinética se basó en la relación propuesta por Brown y Foster citados por
Mannaerts (1999):
Donde:
E = Energía cinética de 1 mm de lluvia (MJ/ha*mm)
I = Intensidad de lluvia en (mm/hr)
Se determinó las estaciones cercanas al área de estudio, siendo estas Quillacas, Challapata, Río Mulatos y
Cruce Ventilla. Se verificó la influencia de estas estaciones sobre la cuenca de estudio, mediante el
polígono de Thiessen, determinándose de esta manera, que la totalidad de la cuenca corresponde a la
estación Quillacas. Se analizaron dieciseís años de datos históricos de esta estación.
28
Para la determinación de la intensidad máxima se utilizó datos de precipitación máxima diaria, a estos
datos se aplicó la distribución tipo Gumbel para hallar la intensidad máxima (Chow,1984) para un periodo
de retorno de 2 años (Morgan, 1997).
Para aplicar la distribución de valores extremos tipo Gumbel se calcularon los siguientes parámetros
estadísticos:
Xm = Media aritmética de la serie de registro de precipitación máxima diaria de la estación de Quillacas
S = Desviación estándar de la serie de registro de precipitación máxima diaria de la estación de Quillacas
Moda de la distribución
T = Periodo de retorno en años
Xt precipitación máxima diaria característica de la serie de datos estudiados.
Una vez que se obtuvo los valores de Yt y Xt para un período de retorno de 2 años, se desagregó estos
empleando coeficiente de desagregación.
Los coeficientes de desagregación utilizadas fueron los
siguientes:
Tabla 5: Coeficientes de desagregación Oruro
Fuente: Prefectura del Departamento de Oruro (2009)
Una vez que se determinó la relación Precipitación – Duración – Frecuencia, se calculó la tormenta de
diseño utilizando el método de bloques alternos (Ver anexo N°1). La tormenta de diseño fue establecida
para una duración de 1.5 horas con un intervalo de 15 minutos. En base a esta, se calcularon los valores
de la energía cinética (ecuación N°12), obteniéndose el “R” típico y posteriormente el factor de erosividad
de la lluvia mensual y anual.
El “R” anual es homogéneo en el área de estudio (Ver anexo N°1).
4.2.1.2. Factor de erodabilidad del suelo
Para obtener el mapa de texturas de la cuenca Soraga, se realizó una visita de campo y la identificación de
las unidades geomorfológicas (Figura 7). En esta visita se obtuvo veinte muestras de pequeños pozos de
exploración, repartidos por toda la cuenca (Figura 9).
Estos puntos fueron trasladados al mapa de
geomorfología para la identificación de la textura de las unidades.
Se observó en la visita de campo que la textura del suelo en las unidades geomorfológicas no varía, por lo
que se tomó un pozo por unidad geomorfológica. Se realizó la determinación de los contenidos de arena,
29
limo y arcilla mediante el método granulométrico por tamices e hidrómetro (Ver anexo N°2), se determinó
la clase textural de acuerdo a la clasificación USDA (1987).
Una vez determinados los porcentajes de arena, limo y arcilla se procedió a realizar el cálculo de los
factores de erodabilidad del suelo (Figura 10) en base a la relación de Mannaerts (1999). (Ecuación N°3 y
4).
Figura 9: Puntos de muestreo de suelos
4.2.1.3. Factor de longitud pendiente e inclinación pendiente
Para obtener el mapa de Factor de longitud se utilizó la relación propuesta por Montenegro y Malagon
(1990). Según Flores (2009) y Quintanilla (2007), la longitud de pendiente λ corresponde a índice del
transporte de sedimentos TS, obtenido mediante del Compound index calculation del DEM
hydroprocessing.
El mapa TS obtenido fue corregido en sus valores extremos, especificando que estos no deben sobre pasar
el valor de 700. Este valor fue definido como promedio de varias distancias medidas entre puntos
correspondientes a la divisoria de agua y puntos en la red de drenaje, obtenidos en el mapa de
acumulación de flujo.
El valor de “m” fue obtenido mediante la Tabla 1 y el mapa de pendientes clasificado.
30
Una vez obtenidos los resultados se utilizó la ecuación N° 5, obteniéndose el mapa de factor de longitud
de pendiente (Figura 11).
4.2.1.4. Obtención del mapa de Factor de inclinación de pendiente
El mapa de Factor de inclinación de pendiente se calculó en base a la relación propuesta por Montenegro y
Malagon (1990) (ecuación N°6), y los mapas de pendiente en porcentaje y en grados.
Obteniendo de esta forma el mapa del factor inclinación pendiente (Figura 12).
4.2.1.5. Obtención del mapa de Factor de manejo de cobertura
Con las bandas Landsat 3 y 4 de la zona de estudio, se obtuvo el Índice de vegetación normalizado
(NDVI). Las relaciones propuestas por Bastianssen (1998) y Van Dijk (2002), citado por Auza (1999),
fueron usadas para determinar el NDVI, índice de área foliar (IAF) y la fracción de la superficie del
terreno cubierto por vegetación(c):
Se verificó que el mapa NDVI no tuviera valores que sobrepasen 0.69, calculándose de esa forma el IAF
Antes de calcular el mapa de “c”, se verifico que el mapa IAF no presente valores negativos, los valores
negativos se redondearon a 0.1.
El mapa “c” fue clasificado de acuerdo a la Tabla 2: Valores de “C”Tabla 2. Se realizo un cruce de
mapas entre el mapa de vegetación “c” clasificado y el mapa de uso. Se realizo un mapa atributo con el
mismo dominio que el mapa cruzado, designándole los valores correspondientes de la Tabla 2 (Figura 13).
4.2.1.6. Obtención del mapa de prácticas de control
En la visita de campo se pudo apreciar que no existen medidas de conservación de suelos, por lo que este
factor no es considerado en el cálculo de pérdida de suelos.
4.2.2. Determinación de la tasa de transporte de sedimento
Puesto que los demás modelos ensayados ofrecieron resultados inadecuados, se seleccionó el modelo de
Lawrence (2004) para determinar la tasa de transporte de sedimento de la cuenca Soraga. El modelo
viene definido por la ecuación N°8, en base a ésta se determinó los siguientes factores:
Área de la cuenca, pendiente en porcentaje y precipitación media anual
Se determinó el área de la cuenca y la pendiente en porcentaje, en base al DEM de la zona.
Se utilizo el hydroprocessing del Ilwis 3.3 y el punto de salida de la cuenca (emplazamiento de la presa)
para delimitar la cuenca. La precipitación media anual es homogénea y se calculó en base a los registros
históricos de la estación de Quillacas (Ver anexo N°3).
El área de la cuenca es de 19.840 km2 con una precipitación media de 303.1 mm.
31
Coeficiente de erosión activa del suelo
El coeficiente de erosión activa, depende de las características de la zona respecto a la actividad erosiva en
la zona. Estos valores se presentan en la Tabla 6:
Tabla 6: Valores de Erosión Activa
Fuente: Flores ( 2009)
Si bien en la cuenca no existen barrancos, esta presenta laderas de pendiente fuerte que drenan
directamente en los cursos de ríos y cauce principal. Por tal razón se asume 20 como un valor bajo de
erosión activa.
Coeficiente de tipo de suelo y drenaje
La determinación del valor de suelo y drenaje depende de la cobertura general de la cuenca. Estos
valores se presentan en la Tabla 7:
Tabla 7: Valores de Factor de tipo de suelo y drenaje
Fuente: Flores (2009)
Se asumió un valor de 40, ya que la cuenca no presenta vegetación tupida y presenta afloramiento rocoso.
Condiciones de vegetación de la cuenca
La estimación de este factor, se basa en la cobertura vegetal que presenta la cuenca de estudio, Tabla 8:
Tabla 8: Valor de Factor de condición de vegetación de la cuenca
Fuente: Flores (2009)
32
Se asumió 20 para el factor de vegetación, ya que la cuenca presenta cobertura vegetal poco eficaz, no
protege adecuadamente al suelo de los efectos erosivos del medio.
Una vez que se obtuvo los factores que intervienen en el modelo de Lawrence (2004), se calculó la tasa
de transporte de sedimento.
4.2.3. Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil
Del histograma del mapa de sedimentación obtenido con el modelo de Lawrence (2004), se determino la
tasa media de transporte de sedimento:
Valor medio obtenido del sedimento en la cuenca:
sedimentación)
Área de la cuenca:
19.840 km2
Tasa del transporte de sedimento:
5135.485 Ton/km2/año (histograma del mapa de
ñ
Peso específico del material transportado por el cauce del río: 2500 kg/m3 (Proporcionado por la
prefectura del departamento de Oruro)
Tasa del transporte de sedimento en volumen:
Según Gómez Navarro (1958) la sedimentación de las partículas de suelo no ocurre muy deprisa, debido
al constante uso del agua, por lo que algunas partículas que no sedimentaron son arrastradas por ella al
salir del embalse.
Para calcular la cantidad de sedimento que retiene la presa, se uso la relación de C.B. Brown citado por
Gomez Navarro (1958) (ecuación N°9 ,Figura 3).
Capacidad del embalse: 1.7957 Hm3 (Proporcionado por la prefectura del departamento de Oruro)
La capacidad relativa del embalse en miles de metros cúbicos por kilometro cuadrado de área de cuenca
es:
Capacidad del embalse en miles de m 3
Área de la cuenca en km 2

1795.7 miles de m 3
19.840 km 2
 90.51
Obteniendo que el coeficiente de retención de la presa es de 0.95 o 95% del sedimento anual.
Tasa de sedimento anual retenido por el embalse:
El cálculo para determinar los años de vida útil, se basara en la afirmación que la presa finaliza su ciclo
de servicio cuando más del 80% de su capacidad ha sido colmatada (Gomez Navarro, 1958), teniendo:
Nº años
de Vida útil

80%del Volumen del embalse
Volumen de Carga de Transporte de sedimento anual retenido en el embalse
33
Volumen de sedimento retenido por el embalse a lo largo de los años de vida útil:
Volumen de sedimento en el embalse = 1.4319 Hm3 (en 37 años de vida útil)
4.2.4. Deposición de sedimentos en el embalse a lo largo de la vida útil
El relieve topográfico del embalse presenta depresiones en las que los sedimentos se almacenan al pasar
por sectores de niveles bajos, para determinar estas zonas de menor elevación sé trabajo en base al DEM
de la zona y el nivel alcanzado por el volumen de embalse.
1. Se cálculo el volumen de cada altura de embalse, con este resultado y el volumen de sedimento
retenido por año, se estimó las zonas de deposición (Figura 18, Figura 19 y Figura 20). Para
alcanzar este resultado se siguió los siguiente pasos:Se resto el nivel del volumen almacenado
(variable) – DEM de la zona
Nivel almacenado – DEM = Mapa de alturas de embalse
2. En el histograma del mapa de alturas se calculo el volumen.
3. En base al mapa de alturas, histograma y el volumen de sedimento, se estimó las zonas de
deposición.
4. El cálculo se realizo desde el nivel del fondo del embalse hasta llegar al nivel total almacenado.
34
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1.
Estimación de la pérdida de suelo
5.1.1. Factor de erosividad de la lluvia
El factor de erosividad de la lluvia es homogéneo en la cuenca, teniendo un valor de 234.44
MJ/ha*mm/hr/año. Los valores más elevados de erosividad mensuales, se desarrollan en los meses de
mayor lluvia (enero, febrero, marzo y diciembre), ver Tabla 9:
Tabla 9: Valores de Factor de erosividad de la lluvia
Según la clasificación del PROMIC (1999), citado por Cruz (2006), se consideraría este resultado como
bajo.
5.1.2. Factor de erodabilidad del suelo
Los resultados de la Figura 10, muestran que la textura predominante en la cuenca es Areno Franco (Tabla
10), con variaciones en el porcentaje de arena y limo, el valor de 0.35 abarca casi el 53% del área total de
la cuenca.
Según la teoría, los suelos son mas erosionables cuando no tienen partículas cohesivas en su composición,
si revisamos los resultados del anexo N°2, las muestras no tienen presencia de arcilla, lo que hace que
estos suelos sean susceptibles a la erosión, según la clasificación USDA (1987) los suelos Areno Franco
son suelos arenosos de textura gruesa.
35
Tabla 10: Textura – Cuenca Soraga
Figura 10: Mapa de erodabilidad del suelo – Factor K
5.1.3. Factor longitud pendiente e inclinación pendiente
En el mapa de longitud pendiente (Figura 11), se puede observar que los valores más elevados se
encuentran en el curso de los ríos secundarios y el rio principal. En el caso de inclinación pendiente
(Figura 12), los valores más altos se encuentran en los lugares de pendiente fuerte (laderas y colinas de
36
pendiente fuerte y afloramiento rocoso). Tanto el mapa de longitud como el de inclinación pendiente nos
muestran la variación de la topografía, y la influencia que tienen en el proceso de erosión.
Figura 11: Mapa de longitud pendiente – Factor L
37
Figura 12: Mapa de inclinación pendiente – Factor S
5.1.4. Factor de manejo de cobertura
Los valores que presenta la Figura 13, varían desde 0.1 a 0.7, encontrándose los valores más altos en las
zonas de cultivo y bofedales. En las zonas de pastoreo y pastizales se tiene valores entre 0.20 a 0.10,
estos últimos son valores que predominan en la cuenca.
38
Figura 13: Mapa de uso - cobertura Factor C
5.1.5. Calculo de la pérdida de suelo
La pérdida de suelo se presenta en la Figura 14, variando desde 0 a 290.2 t/ha/año. Los valores altos se
encuentran en las zonas de pendiente fuerte, estas áreas son poco representativas con relación al tamaño de
la cuenca.
El mapa de pérdidas de suelo clasificado (Figura 15), nos muestra los tipos de erosión de la Tabla 11:
Clasificación según la tasa de erosión, mostrándonos que más del 55 % del área total presenta tasas de
erosión menores a 10 t/ha/año.
39
Tabla 11: Clasificación según la tasa de erosión
Fuente: Quintanilla (2007)
En base a este resultado podemos decir que la cuenca tiene un riesgo bajo a moderado (Figura 16) a la
erosión hídrica en base a la textura del suelo, vegetación, uso y pendiente.
Figura 14: Mapa de pérdida de suelo
40
Figura 15: Mapa de pérdida de suelo clasificado
41
Figura 16: Mapa de riesgo de erosión
En Bolivia se han realizado algunos estudios de determinación de pérdida de suelo en base a la Ecuación
Universal de Pérdida de Suelo. En el siguiente cuadro se muestran algunos trabajos realizados:
Como se puede ver, los resultados no son parecidos, si bien el clima es similar, las condiciones de
precipitación no lo son. Con estos resultados se demuestra que la variable importante en la determinación
de la pérdida de suelo es la precipitación.
Si comparamos los resultados entre el Valle Alto de Cochabamba y la cuenca Soraga, puede decirse que
estos resultados son bastante cercanos, esto puede deberse a que el Valle alto tiene lugares con
condiciones similares a la zona de estudio, por lo que se puede decir que nuestro resultado no está my
alejado de la realidad.
42
5.2.
Determinación de la tasa de transporte de sedimento
La tasa de transporte de sedimento varía desde 0 a 7015.162 t/km2/año (Figura 17), La pendiente es uno
de los factores que más influye en la generación de sedimentos y erosión, al igual que el tipo de textura.
El valor medio de transporte de sedimentos es de 5135.485 t/km2/año, este valor fue utilizado en el
cálculo de los años de vida útil y el volumen total de sedimento retenido en la presa.
5.3.
Volumen de sedimentos retenido por la presa y años de vida útil
Se estimó que en 37 años la capacidad del embalse reducirá a 0.3638 Hm3, lo que provocará la
colmatación de la presa y deficiencia extrema en la dotación de agua para riego a la comunidad de
Soraga.
Tabla 12: Tasa de transporte de sedimento y años de vida útil
Figura 17: Mapa de tasas de transporte de sedimento – Cuenca Soraga
43
Según estudios realizados en la cuenca Soraga, utilizando el método propuesto en el Manual de pequeñas
Obras Hidráulicas para Riego y Aliviadero de Chapingo – Mexico, se obtuvo una tasa de transporte de
sedimento de 0.07758 Hm3/año (Prefectura del departamento de Oruro)
Comparando estos resultados podemos decir que el método de Lawrence (2004), nos proporciona un
resultado mucho menor al calculado por el método de Chapingo. La variación entre estos resultados
puede deberse a que el método de Chapingo considera en sus cálculos solo la influencia de la precipitación
en la zona, mientras que el método de Lawrence (2004) considera además de la precipitación, la
vegetación y tipo de suelo.
Para asegurar si el método de Lawrence (2004) nos brinda resultados aceptables, no nos sirve este único
dato de comparación, se debe contar con más datos de tal manera que se pueda sacar una conclusión
específica sobre los resultados.
De todas formas considero que el resultado obtenido con el modelo de Lawrence (2004), es más confiable
debido a que toma más parámetros en su cálculo.
5.4.
Deposición de sedimentos en el embalse a lo largo de la vida útil
Los volúmenes y zonas de deposición son las siguientes:
Tabla 13: Volumen de sedimento por año
Consideraremos tres etapas del ciclo de vida útil, en los cuales se analizará la sedimentación y su
influencia en el almacenamiento de agua.
La deposición de los sedimentos el primer año tiene un volumen estimado de 0.039 Hm3 y una expansión
de 0.029 km2, como se puede ver en la Figura 18, los sedimentos se depositarán en las zonas que
presenten desniveles en su relieve (zonas bajas), formando dos zonas de deposición. Este volumen
reducirá el volumen de agua almacenado a 1.7567 Hm3.
La deposición de los sedimentos el noveno año tiene un volumen acumulado estimado de 0.348 Hm3 y
una expansión de 0.099 km2, como se puede ver en la Figura 19, los sedimentos se depositarán en las
zonas que presenten desniveles en su relieve (zonas bajas). El volumen que se presenta en el mapa se da
en el caso que no exista limpieza del embalse anualmente. El volumen de agua almacenado reducirá a
1.6967 Hm3.
44
La deposición de los sedimentos el vigésimo año tiene un volumen acumulado estimado de 0.774 Hm3 y
una expansión de 0.167 km2, como se puede ver en la Figura 20, los sedimentos se depositarán en las
zonas que presenten desniveles en su relieve (zonas bajas) y en los formados por la deposición anterior.
El volumen que se presenta en el mapa se da en el caso que no exista limpieza del embalse anualmente. El
volumen de agua almacenado reducirá a 1.0217 Hm3. El vigésimo año está próximo al volumen de
colmatación total.
La colmatación total de la presa se produce en 37 años, con un volumen de 1.433 Hm3. Para reducir el
transporte de sedimentos e incrementar los años de vida útil se debe implementar planes de conservación
de suelos, los lugares en los que se implementará estos planes debe ser identificado en base a al mapa de
riesgos (Figura 16) y mapa de tasas de erosión (Figura 15).
Figura 18: Volumen de sedimento retenido el primer año
45
Figura 19: Volumen de sedimento retenido el noveno año
Figura 20: Volumen de sedimento retenido vigésimo año
46
6. CONCLUSIONES

El 95% del área total presenta una tasa de erosión menor a 50 t/ha/año, teniendo un riesgo de
erosión entre bajo a moderado.

La pérdida de suelo varía desde 0 a 290.2 t/ha/año, concentrándose los valores más altos en las
laderas y colinas de pendiente fuerte.

La tasa de transporte de sedimento es de 0.0387 Hm3/año, acumulando un volumen de 1.4319
Hm3, colmatando a la presa en 37 años.

La textura del suelo predominante en la cuenca es areno franco, no contiene arcilla lo que hace
que el suelo tenga mayor susceptibilidad a la erosión, debido a que no tiene material cohesivo.

La influencia de la cobertura y uso de suelo en la estimación de la pérdida de suelo, es pequeña
debido a que no existe muchas zonas de cultivo ni bofedales.
47
7. RECOMENDACIONES

De acuerdo al grado de riesgo de erosión, no es necesario implementar planes de conservación de
suelo, pero debemos considerar que la pérdida de suelo influye directamente a las tasas de
transporte de sedimento, por lo que es necesario implementar planes de conservación de suelos
que reduzcan la pérdida de suelo y prolongue la vida útil de la presa.

Se debe recordar ante todo que la naturaleza es impredecible, si bien se ha determinado tasas de
transporte de sedimento, estas dependen de la precipitación, y puede ocurrir que las tasas anuales
aumenten en algunos años o que disminuyan en otros. Es por tal motivo que se debe poner mayor
atención en los datos de precipitación.

Para utilizar los resultados que se presentan en este trabajo, se debe realizar una comparación de
las tasas de transporte de sedimentos, con cuencas vecinas, esto para tener mayor seguridad sobre
a los resultados que se esperaran
48
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Auza, 2007. Estimación de tasas de erosión. Práctica realizada en Maestría en evaluación de recursos
hídricos. CLAS-UMSS-ITC. Cochabamba, Bolivia.
Auza, 1999. Estimación de Tasas de erosión en la cuenca del Valle Alto mediante la Ecuación Universal
de Pérdida de Suelo y SIG. CLAS-UMSS-ITC. Cochabamba, Bolivia.
Benítez, 2007[En línea]. Evaluación del método de predicción y de las medidas de control de
sedimentación en el embalse “San jacinto” Fundación para el Desarrollo Sostenible de los Recursos
Hídricos y el Medio Ambiente(HIDROBOL)
http://hispagua.cedex.es/documentacion/revistas/Ingcivil/2007_151_157.pdf
Lawrence P, Cascio A, Goldsmith P Abbott C. 2004. [En línea] Sedimentation in small dams.
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Poels,1993. Lecture notes on degradation and conservation of soil and land. Wageningen Agricultural
University. Department of Soil Science and Geology.
49
ANEXOS
50
ANEXO N°1
OBTENCION DEL MAPA DE FACTOR DE EROSIVIDAD DE LA LLUVIA
Datos de Precipitación máxima diarias y días de lluvia:
Quilllacas
Avaroa
Departamento: Oruro
Estación:
Lat. S.
Provincia:
Long. W.
Año
1990
1991
1993
1994
1996
1997
1999
2000
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Ene
10.4
43.9
14.6
15.6
15.0
31.4
7.8
24.6
19.1
17.5
21.0
17.0
16.7
23.2
29.6
13.0
Feb
4.8
13.8
4.2
5.6
7.5
35.0
18.2
7.1
25.0
28.2
24.8
37.2
11.0
8.5
7.5
14.6
Estación:
Provincia:
Departamento:
Año
1990
1991
1993
1994
1996
1997
1999
2000
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
MEDIA
19º14'01''
66º57'42''
3730 m.s.n.m.
Altura:
Mar
9.4
30.2
12.7
16.0
13.2
16.0
16.0
14.2
30.0
24.0
15.5
6.0
17.8
20.2
5.5
12.4
Abr
13.7
21.5
0.0
7.0
3.4
25.1
12.5
6.2
5.8
0.0
0.0
3.2
0.5
4.3
0.0
4.5
MÁXIMAS DIARIAS (mm)
May
Jun
Jul
1.6
9.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.5
3.5
23.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
8.1
0.0
0.0
0.0
0.0
3.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Ago
0.0
0.0
0.0
0.0
16.4
9.2
0.0
0.0
0.0
0.0
6.0
0.0
0.0
0.0
1.4
0.0
Sep
0.0
0.0
5.0
0.0
0.0
14.6
10.9
0.0
0.0
0.0
0.9
14.4
1.5
0.0
0.0
0.0
Quilllacas
Avaroa
Oruro
Oct
15.0
4.7
4.5
9.4
0.0
2.0
20.0
8.6
8.4
0.0
0.0
6.1
34.6
0.0
0.0
0.0
Nov
12.2
7.9
29.8
4.2
11.5
17.0
2.9
0.0
23.3
0.0
0.4
32.3
9.3
7.4
0.0
6.5
Long. W.
Altura:
Feb
6
9
7
6
7
15
12
5
18
9
11
16
8
7
4
7
Mar
3
2
17
11
7
9
21
8
10
9
5
7
13
8
6
7
Abr
4
2
0
3
5
4
7
3
8
0
0
4
1
4
0
5
13
9
9
3
DIAS DE LLUVIA
May
Jun
Jul
1
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
3
0
0
0
0
0
6
0
0
0
0
1.0
0.0
0
0.0
0.0
0
0
0
0
0
0
0
0
51
1
25.8
43.9
29.8
16.0
23.0
35.0
26.6
24.6
30.0
28.2
24.8
37.2
34.6
23.2
29.6
25.5
19º14'01''
66º57'42''
3730 m.s.n.m.
Lat. S.
Ene
12
18
14
13
10
16
8
12
7
10
20
13
21
12
13
7
Precipitacion
maxima mm.
Dic
25.8
2.5
25.7
12.0
23.0
3.7
26.6
6.8
10.2
15.1
3.4
16.0
6.3
8.1
18.2
25.5
Ago
0
0
0
0
2
2
0
0
0
0
7
0
0
0
1
0
Sep
0
0
1
0
0
6
3
0
0
0
1
3
2
0
0
0
Oct
1
5
1
1
0
1
5
1
8
0
0
2
2
0
0
0
Nov
3
4
3
4
5
3
1
0
2
0
1
7
7
5
0
5
Dic
6
1
13
13
14
1
8
5
6
7
2
9
4
5
8
5
1
1
2
3
7
Cálculo de las relaciones Precipitación – Duración – Frecuencia:
Precipitacion
max diaria mm.
1990
25.8
1991
43.9
1993
29.8
1994
16.0
1996
23.0
1997
35.0
1999
26.6
2000
24.6
2002
30.0
2003
28.2
2004
24.8
2005
37.2
2006
34.6
2007
23.2
2008
29.6
2009
25.5
Promedio
28.61
Desviación estándar
6.64
Alfa
5.17
miu
25.63
Año
Periodo de Retorno
2
PRECIPITACION mm.
Coef.
Tiempo
Desagregacion
ORURO
24h/dia
1.14
12h/24hr
0.8
6h/24hr
0.65
2h/24hr
0.46
1h/24hr
0.37
45 min/ 1 hora
0.91
30 min/ 1 hora
0.8
15 min/30 min
0.7
5 min/30 min
0.57
Yt
0.37
Xt
27.52
INTENSIDAD mm/hora
2 AÑOS
31.38
25.10
20.39
14.43
11.61
10.56
9.29
6.50
5.29
Tiempo
min
1440.0
720.0
360.0
120.0
60.0
45.0
30.0
15.0
5.0
Tiempo
Horas
24.0
12.0
6.0
2.0
1.0
0.8
0.5
0.3
0.1
2 AÑOS
1.31
2.09
3.40
7.22
11.61
14.09
18.57
26.00
63.52
Calculo de la Tormenta de Diseño:
Periodo de retorno de 2 años.
TIEMPO hrs.
PDF
INCREMENTO
INCREMENTO
REORDENADO
(mm.)
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
7.25
9.07
10.34
11.35
12.20
12.94
7.25
1.82
1.27
1.01
0.85
0.74
1.27
7.25
1.82
1.01
0.85
0.74
52
Calculo del “R”típico:
tiempo hrs.
TORMENTA DE
DISEÑO (mm.)
INTENSIDAD
(mm/hora)
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.27
7.25
1.82
1.01
0.85
0.74
5.08
14.51
2.43
1.01
0.68
0.49
E
MJ/ha*mm
E
MJ/ha
0.13
0.19
0.11
0.09
0.09
0.09
0.16
1.37
0.19
0.09
0.07
0.06
SUMA:
1.96
R tipico
MJ/ha*mm/hr
28.36
Calculo del “R”anual:
Dias de lluvia
R típico
MJ/ha*mm/hr
Rmensual sin
correc
Factor de
corrección
Rmensual
corregido
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
13
9
9
3
0
0
1
1
1
2
3
7
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
28.36
368.73 255.28 255.28
85.09
0.00
0.00
28.36
28.36
28.36
56.73
85.09
198.55
0.27
0.18
0.18
0.06
0.00
0.00
0.02
0.02
0.02
0.04
0.06
0.14
97.83
46.89
46.89
5.21
0.00
0.00
0.58
0.58
0.58
2.32
5.21
28.36
53
SUMA
49
R anual
234.44
ANEXO N°2
OBTENCION DEL MAPA DE FACTOR DE ERODABILIDAD DEL SUELO
Los cálculos están basados en el libro Manual da Laboratorio de Suelos de Joseph E. Bowles
Ensayo del Hidrómetro:
Materiales usados:
Probetas de 1000 cc, Hidrómetro 151H, termómetro y mezclador
Montaje del ensayo:
50 gramos de muestra ensayada en una probeta de 1000 cc, mezclado de la muestra, lectura del
hidrómetro en tiempos específicos
54
Calculo de los porcentajes de Arena, limo y arcilla:
MUESTRA 1:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
0.61
1.02
0.79
85.16
112.42
200.00
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
0.61
1.63
2.42
87.58
200.00
200.0
199.4
198.4
197.6
112.4
0.0
55
)
o
)
)
P
o
o
+
P
P
s
α
+
+
a
o
*
s
s
)
a
α
a
α
P
(
o
*
*
o
o
P
-
P
)
P
)
-
(
o
(
o
)
s
s
P
-
P
-
o
o
o
-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
n
+
C
y
C
y
2
e
P
P
º
a
P
P
º
a
a

(
0
s
(
0
s
o
t

2
n
+
2
n
+
t
e
e
P
w
a


a


(
w
o
t
t
o
t
t
γ
γ

P
(
w
w
P
(
w
w
γ
γ
s

γ
γ


G
α
s

s

G
α
G
α
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO - MÉTODO MECÁNICO
COLMATACION DE LA PRESA SORAGA POR DEPOSICION DE
SEDIMENTOS
Tema: DETERMINACION DEL FACTOR "K" (erodabilidad del suelo)
Ubicación : Cantón Soraga, Municipio de Quillacas, ORURO
Identificación de la Muestra: Muestra M1, (732821.39, 7855792.31)
Realizado por: Ing. Silvia Choqueticlla Tapia
Fecha del ensayo: 15 / 11 / 2010
PESO DE LA MUESTRA:
200.00
grs
%Retenido
%Que Pasa
Acumulado
0.0
0.3
0.8
1.2
43.8
100.0
100.0
99.7
99.2
98.8
56.2
0.0
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO - MÉTODO HIDRÓMETRO
COLMATACION DE LA PRESA SORAGA POR DEPOSICION DE SEDIMENTOS
Identificación de la Muestra: Muestra M1, (732821, 7855792)
Gravedad específica :
2.50
Peso de la muestra seca :
50 grs.
Volumen agua + suelo fino :
1000 cm3
Tipo de Hidrómetro:
151H
Tiempo Lectura Real Temp. (
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1017
20
13.472
0.0527
0.225
2
1010
20
14.760
0.0390
0.123
3
1007
20
15.312
0.0324
0.085
4
1005
20
15.680
0.0284
0.065
8
1004
20
15.864
0.0202
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1001
20
16.416
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
56.6
33.3
23.3
16.6
13.3
6.7
3.3
0.0
31.8
18.7
13.1
9.4
7.5
3.7
1.9
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
67.4
31.8
0
99.2
68
32
0
100.0
TEXTURA:
FRANCO ARENOSO
56
MUESTRA 2:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
1.02
1.15
1.65
53.06
113.12
170.00
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
1.02
2.17
3.82
56.88
170.00
170.0
169.0
167.8
166.2
113.1
0.0
57
)
o
)
)
P
o
o
+
P
P
s
α
+
+
a
o
*
s
s
)
a
α
a
α
P
(
o
*
*
o
o
P
-
P
)
P
)
-
(
o
(
o
)
s
s
P
-
P
-
o
o
o
-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
n
+
C
y
C
y
2
e
P
P
º
a
P
P
º
a
a

(
0
s
(
0
s
o
t

2
n
+
2
n
+
t
e
e
P
w
a


a


(
w
o
t
t
o
t
t
γ
γ

P
(
w
w
P
(
w
w
γ
γ
s

γ
γ


G
α
s

s

G
α
G
α
SEDIMENTOS
Identificación de la Muestra: Muestra M2 (732687, 7856155)
PESO DE LA MUESTRA:
170.00
grs
%Retenido
%Que Pasa
Acumulado
0.0
0.6
1.3
2.2
33.5
100.0
100.0
99.4
98.7
97.8
66.5
0.0
2.50
50 grs.
1000 cm3
151H
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1008
20
15.128
0.0558
0.252
2
1006
20
15.496
0.0399
0.129
3
1004
20
15.864
0.0330
0.088
4
1003
20
16.048
0.0287
0.067
8
1003
20
16.048
0.0203
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1002
20
16.232
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
26.6
20.0
13.3
10.0
10.0
6.7
6.7
0.0
17.7
13.3
8.9
6.6
6.6
4.4
4.4
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
81.0
17.7
0
98.7
82
18
0
100.0
TEXTURA:
ARENO FRANCO
58
MUESTRA 3:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
1.42
2.56
3.32
64.62
78.08
150.00
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
1.42
3.98
7.30
71.92
150.00
150.0
148.6
146.0
142.7
78.1
0.0
59
)
o
P
)
)
o
o
+
P
P
s
α
a
+
+
o
*
s
s
)
a
α
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P
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*
P
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P
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P
-
o
o
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-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
2
n
+
P
C
y
P
C
y
e
P
(
º
a
P
(
º
a
a

0
s
+
0
s
+
o
t
t

2
n
2
n
a
e

a
e

P
(
w
w
t

t

γ
o
t
o
t
γ
P
w
P
w

(
w
(
w

γ
γ
s
γ

γ

G
α
s

s

G
α
G
α
SEDIMENTOS
PESO DE LA MUESTRA:
150.00
grs
%Retenido
%Que Pasa
Acumulado
0.0
0.9
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47.9
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100.0
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95.1
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2.50
50 grs.
1000 cm3
151H
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1008
20
15.128
0.0558
0.252
2
1005
20
15.680
0.0402
0.131
3
1004
20
15.864
0.0330
0.088
4
1003
20
16.048
0.0287
0.067
8
1003
20
16.048
0.0203
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1002
20
16.232
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
26.6
16.6
13.3
10.0
10.0
6.7
6.7
0.0
13.9
8.7
6.9
5.2
5.2
3.5
3.5
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
83.5
13.9
0
97.3
86
14
0
100.0
TEXTURA:
ARENO FRANCO
60
MUESTRA 4:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
1.10
1.08
1.35
59.41
103.52
166.46
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
1.10
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3.53
62.94
166.46
166.5
165.4
164.3
162.9
103.5
0.0
61
)
o
)
)
P
o
o
+
P
P
s
α
+
+
a
o
*
s
s
)
a
α
a
α
P
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*
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o
P
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P
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P
-
o
o
o
-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
n
+
C
y
C
y
2
e
P
P
º
a
P
P
º
a
a

(
0
s
(
0
s
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t

2
n
+
2
n
+
t
e
e
P
w
a


a


(
w
o
t
t
o
t
t
γ
γ

P
(
w
w
P
(
w
w
γ
γ
s

γ
γ


G
α
s

s

G
α
G
α
SEDIMENTOS
PESO DE LA MUESTRA:
166.46
grs
%Retenido
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Acumulado
0.0
0.7
1.3
2.1
37.8
100.0
100.0
99.3
98.7
97.9
62.2
0.0
2.50
50 grs.
1000 cm3
151H
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1009
20
14.944
0.0555
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2
1007
20
15.312
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0.128
3
1005
20
15.680
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0.087
4
1003
20
16.048
0.0287
0.067
8
1003
20
16.048
0.0203
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1002
20
16.232
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
29.9
23.3
16.6
10.0
10.0
6.7
6.7
0.0
18.6
14.5
10.3
6.2
6.2
4.1
4.1
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
80.1
18.6
0
98.7
81
19
0
100.0
TEXTURA:
ARENO FRANCO
62
MUESTRA 5:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
0.95
1.35
1.02
63.06
103.62
170.00
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
0.95
2.30
3.32
66.38
170.00
170.0
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167.7
166.7
103.6
0.0
63
)
o
)
)
P
o
o
+
P
P
s
α
+
+
a
o
*
s
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P
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P
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P
-
o
o
o
-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
n
+
C
y
C
y
2
e
P
P
º
a
P
P
º
a
a

(
0
s
(
0
s
o
t

2
n
+
2
n
+
t
e
e
P
w
a


a


(
w
o
t
t
o
t
t
γ
γ

P
(
w
w
P
(
w
w
γ
γ
s

γ
γ


G
α
s

s

G
α
G
α
SEDIMENTOS
PESO DE LA MUESTRA:
170.00
grs
%Retenido
%Que Pasa
Acumulado
0.0
0.6
1.4
2.0
39.0
100.0
100.0
99.4
98.6
98.0
61.0
0.0
2.50
50 grs.
1000 cm3
151H
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1008
20
15.128
0.0558
0.252
2
1005
20
15.680
0.0402
0.131
3
1004
20
15.864
0.0330
0.088
4
1003
20
16.048
0.0287
0.067
8
1003
20
16.048
0.0203
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1002
20
16.232
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
26.6
16.6
13.3
10.0
10.0
6.7
6.7
0.0
16.2
10.1
8.1
6.1
6.1
4.1
4.1
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
82.4
16.2
0
98.6
84
16
0
100.0
TEXTURA:
ARENO FRANCO
64
MUESTRA 6:
TAMIZ
Peso Retenido
en c/tamiz grs.
3/8
Nº4
Nº8
Nº16
Nº200
BASE
SUMA:
0.00
0.75
1.55
2.22
53.60
95.60
153.72
Peso retenido
Acumulado
grs.
Peso que
pasa grs.
0.00
0.75
2.30
4.52
58.12
153.72
153.7
153.0
151.4
149.2
95.6
0.0
65
)
o
)
)
P
o
o
+
P
P
s
α
+
+
a
o
*
s
s
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a
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α
P
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P
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P
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(
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P
-
o
o
o
-
-
C
y
)
)
P
P
º
a
s
s
o
s
s
o
(
0
s
o
o
o
o
n
+
C
y
C
y
2
e
P
P
º
a
P
P
º
a
a

(
0
s
(
0
s
o
t

2
n
+
2
n
+
t
e
e
P
w
a


a


(
w
o
t
t
o
t
t
γ
γ

P
(
w
w
P
(
w
w
γ
γ
s

γ
γ


G
α
s

s

G
α
G
α
SEDIMENTOS
PESO DE LA MUESTRA:
153.72
grs
%Retenido
%Que Pasa
Acumulado
0.0
0.5
1.5
2.9
37.8
100.0
100.0
99.5
98.5
97.1
62.2
0.0
2.50
50 grs.
1000 cm3
151H
Diámetro
Velocidad
Hr (cm.)
sed.(cm/seg)
( Rr )
ºC )
( mm.)
(min.)
1
1007
20
15.312
0.0561
0.255
2
1005
20
15.680
0.0402
0.131
3
1004
20
15.864
0.0330
0.088
4
1003
20
16.048
0.0287
0.067
8
1003
20
16.048
0.0203
0.033
15
1002
20
16.232
0.0149
0.018
30
1002
20
16.232
0.0103
0.0086
60
1000
20
16.600
0.0072
0.0042
FRACCION
Arena
Limo
Arcilla
TOTAL
Ni ( % )
%Que Pasa
Ajustado
23.3
16.6
13.3
10.0
10.0
6.7
6.7
0.0
14.5
10.1
8.1
6.1
6.1
4.1
4.1
0.0
Rango de
CANTIDAD
CANTIDAD
CORREGIDA
tamaños
%
%
s/USDA (mm)
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
84.0
14.5
0
98.5
85
15
0
100.0
TEXTURA:
ARENO FRANCO
|
Calculo del factor K:
MUESTRA:
M1
(TERRAZA ALUVIAL)
TEXTURA: FRANCO ARENOSO
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
68
32
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-47.10
0.026 -3.65 -116.99
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -164.09
66
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
(t/ha*hr/ha*1/(MJ*mm))
0.19
-1.64
0.044
MUESTRA:
M2
TEXTURA: ARENO FRANCO_a
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
82
18
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-56.88
0.026 -3.65
-65.48
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -122.36
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
0.29
-1.22
0.037
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
0.33
-1.11
0.033
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
0.29
-1.25
0.038
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
0.31
-1.17
0.035
Dg
(mm)
ln(Dg)
K
0.32
-1.14
0.034
MUESTRA:
M3
TEXTURA: ARENO FRANCO_b
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
86
14
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-59.61
0.026 -3.65
-51.10
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -110.71
MUESTRA:
M4
TEXTURA: ARENO FRANCO_c
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
81
19
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-56.14
0.026 -3.65
-69.34
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -125.49
MUESTRA:
M5
TEXTURA: ARENO FRANCO_d
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
84
16
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-58.22
0.026 -3.65
-58.39
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -116.62
MUESTRA:
M6
TEXTURA: ARENO FRANCO_e
FRACCION
Rango de
tamaños
s/USDA (mm)
Arena
Limo
Arcilla
2 - 0.05
0.05 - 0.002
< 0.002
CANTIDAD
Mi (mm)
Fi (%)
85
15
0
ln(Mi)
Fi*ln(Mi)
0.5 -0.69
-58.92
0.026 -3.65
-54.74
0.001 -6.91
0.00
SUMA: -113.66
67
ANEXO N°3
PRECIPITACION MEDIA ANUAL
68
ANEXO N°4
DEPOSICION DE SEDIMENTOS EN EL EMBALSE A LO LARGO DE LA VIDA UTIL
Calculo de volumen por cota nivel:
** Este volumen fue obtenido del histograma de cada mapa cota nivel
69

colmatación de la presa soraga por deposición de sedimentos

Transcripción

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