Página 1 de 30 Informe de Resultados N°MP-04/2019
INFORME DE RESULTADOS N° MP-05/2019
MONITOREO DE MATERIAL PARTICULADO Y RÉGIMEN
SEDIMENTOLÓGICO EN EL RÍO BIOBÍO.
CENTRAL HIDROELÉCTRICA RALCO
PERIODO OTOÑO 2019 (Trimestre II)
Preparado por: M&W Ambientales
INFORME DE RESULTADOS Nº MP-05/2019
Nombre titular ENEL GENERACIÓN CHILE SA Dirección titular Santa Rosa N° 76, Santiago.
Nombre Proyecto
Monitoreo de material particulado y régimen
sedimentológico en el río Biobío. Central Hidroeléctrica Ralco. Informe Anual 2018. RCA N°10 del 06 de julio 1997 y resoluciones posteriores N° 23/97 de septiembre de 1997, Nº 24/99 de marzo de 1999 y Nº 054/99 de mayo de 1999. Objeto de la labor de monitoreo Monitoreo
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Fecha de ejecución del servicio 24 Mayo - 12 Junio 2019 Fecha de emisión del informe
(versión 0) 28-06-2019
Responsable (s) de la
elaboración Alex García. Ingeniero Civil Hidráulico, PH.D Responsable de revisión y
aprobación Ginger Martínez. Bióloga. PHD.
______________________ Ginger Martínez Z. GERENTE TÉCNICO Representante legal
MONITOREO DE MATERIAL PARTICULADO Y RÉGIMEN
SEDIMENTOLÓGICO EN EL RÍO BIOBÍO. CENTRAL HIDROELÉCTRICA
RALCO. INFORME II TRIMESTRE 2019
CONTENIDO
1 RESUMEN EJECUTIVO ... 4 2 INTRODUCCIÓN ... 5 3 OBJETIVOS ... 6 4 ALCANCES ... 7 5 METODOLOGÍA ... 8 5.1 ZONAS DE MONITOREO ... 8 5.2 FRECUENCIA DE MONITOREO ... 105.3 EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO EN SUSPENSIÓN .... 12
5.3.1 Diseño de muestreo ... 12
5.3.2 Análisis de Laboratorio ... 12
5.4 EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO DE FONDO ... 12
5.4.1 Diseño de muestreo ... 12
5.4.2 Análisis de laboratorio ... 12
5.5 CARACTERÍSTICAS DE LOS DEPÓSITOS FLUVIALES ... 13
5.6 EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS SOBRE LAS BASES DE LAS CADENAS TRÓFICAS. LETRA D) DEL NUMERAL 8.2.7 DE LA RCA 10/97 ... 13
5.7 EVALUACIÓN DE LOS PROCESOS QUE PERMITAN ESTABLECER UN EQUILIBRIO DINÁMICO DEL ECOSISTEMA. LETRA E) DEL NUMERAL 8.2.7 DE LA RCA 10/97. ... 13
6 RESULTADOS ... 14
6.1 EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO EN SUSPENSIÓN. ... 14
6.1.1 Concentración de Sólidos Totales Suspendidos ... 14
6.1.2 Caudales medios mensuales ... 15
6.1.3 Tasa de material transportado en suspensión ... 16
6.1.4 Contenido de materia orgánica e inorgánica del sedimento en suspensión ... 16
6.1.5 Efectos del embalse Pangue ... 17
6.2 EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE DE FONDO Y DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL LECHO Y LOS DEPÓSITOS FLUVIALES. ... 18
6.2.1 Arrastre de sedimentos ... 18
6.2.2 Características del lecho ... 18
7 CONCLUSIONES ... 20
8 REFERENCIAS ... 20
9 ANEXOS ... 21
9.1 Anexo 5. Figuras... 21
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RESUMEN EJECUTIVO
El río Biobío se encuentra en la Región del Biobío, el cual cuenta con una extensión de 340 km aproximadamente y desarrolla una de las cuencas hidrográficas más importantes del país, con una superficie aproximada de 24.000 km2. Sus aguas son usadas principalmente para riego y generación eléctrica por las Centrales Hidroeléctricas Pangue y Ralco, ambas ubicadas en el Alto Biobío. En la resolución 23/97 del proyecto Hidroeléctrico Ralco, que modificó el numeral 8.2.5 de la resolución 10/97, se señala que Endesa (actualmente Enel Chile) debe realizar "un seguimiento de la
composición de los sedimentos en suspensión del río Biobío. Los sitios de muestreo deberán estar localizados aguas arriba del embalse Pangue, aguas abajo del embalse Pangue, aguas abajo de la ciudad de Los Ángeles y en la desembocadura del río Biobío".
El punto 8.2.7 de la misma Resolución, señala que se debe realizar un estudio para evaluar los efectos de la represa Ralco sobre el régimen sedimentológico del sistema hidrológico, tanto en la fase pre-operacional como operacional. Este plan de seguimiento del régimen sedimentológico considera el sedimento en suspensión, en cuanto a su transporte y composición, y el sedimento de fondo, en términos del transporte y sus características granulométricas; por otro lado, considera la evaluación de los impactos sobre las bases de las cadenas tróficas, y la evaluación de los procesos que permiten establecer un equilibrio dinámico del ecosistema.
Para dar cumplimiento a lo establecido en la Resolución de Calificación Ambiental (RCA), Endesa (actualmente Enel Chile), por intermedio de M&W Ambientales, efectúa un análisis que involucra toda la cuenca hidrográfica del río Biobío, con un enfoque espacial – extensivo. El estudio considera la determinación sectorial del aporte de material particulado de la cuenca del río Biobío, de manera de poder evaluar el efecto global de los embalses Ralco y Pangue, en relación a la carga de material particulado que es transportado por el río al mar. Así, se caracteriza el material particulado transportado de forma suspendida en la columna de agua, el transporte de fondo del río y el sedimento que es depositado durante los eventos de crecidas en los márgenes del río.
El presente informe contiene los resultados de la campaña de monitoreo realizada el mes de mayo de 2019 (campaña otoño). En esta campaña se observó una disminución en la concentración de Sólidos Suspendidos Totales (SST) en Huiri-Huiri, un aumento en Pangue y Los Ángeles, y una leve disminución en Concepción. Por otro lado, los caudales presentaron una leve disminución en Huiri-Huiri, un leve aumento en Pangue, y un aumento en Los Ángeles y Concepción. Junto con lo anterior, se observó una disminución de la tasa de material transportado en forma suspendida respecto a la campaña anterior en Huiri-Huiri, y un aumento en las demás zonas de monitoreo. Para Huiri-Huiri y Concepción, se determinó que los porcentajes de concentración de materia orgánica se encontraban bajo el límite de detección, de 0.1%, mientras que para Pangue y Los Ángeles se registró un porcentaje de 0.3%. Además, la caracterización granulométrica del material arrastrado de fondo no
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INTRODUCCIÓN
El río Biobío se encuentra en la Región del Biobío, cuenta con una longitud aproximada de 340 km y permite el desarrollo una de las cuencas hidrográficas más importantes del país, con una superficie aproximada de 24.000 km2. Sus aguas son utilizadas principalmente para riego y para generación eléctrica en las Centrales Hidroeléctricas Pangue y Ralco, ambas ubicadas en el Alto Biobío. Más reciente a ambas centrales, durante el año 2014 (mes de abril específicamente) se sumó a estos embalses ya en operación, el embalse Angostura.
La Central Hidroeléctrica Pangue está ubicada a 87 km al sureste de la ciudad de Los Ángeles, en la Región del Biobío, ubicada en la confluencia entre los ríos Pangue y Huiri-Huiri. Esta central utiliza el agua de la cuenca superior del río Biobío y cuenta con una potencia instalada de 456 MW, generando un total de energía media anual de 2156 GWh. Esta central fue construida en el año 1996 y desarrolla un embalse de 500 ha aproximadamente, contando con un largo aproximado de 14 km y un ancho promedio de 360 m.
La Central Hidroeléctrica Ralco se sitúa en el curso superior del río Biobío, a unos 120 km al sureste de la ciudad de Los Ángeles. Ella cuenta con una potencia instalada de 570 MW y permite una generación media anual de 3100 GWh. El embalse de la Central Ralco cuenta con un muro de 155 m de altura, el cual se ubica en una angostura del río Biobío.
En términos de los efectos sobre el río, la construcción de un embalse cambia su balance sedimentológico, tanto aguas arriba como aguas abajo del muro. Esto es consecuencia, por una parte, de la modificación de las características del escurrimiento con un aumento en la altura de escurrimiento y la disminución de las velocidades, junto con el efecto del embalse mismo, en donde se tiene un gran aumento de las tasas de sedimentación del material suspendido. En general, con lo anterior se genera una agradación continua del lecho aguas arriba del embalse por los cambios en la hidráulica del sistema (delta de depositación), teniéndose que el material grueso, transportado como arrastre de fondo, es depositado de forma continua en la cola del embalse. El aumento en la tasa de sedimentación al interior del embalse se traduce en una pérdida en el volumen del embalse y una disminución en la concentración de sedimentos en suspensión en las aguas efluentes del embalse. Producto de la retención del sedimento en el embalse, aguas abajo del muro es posible generar una degradación continua del lecho por el aumento de la capacidad de transporte de las aguas, aun así, ésta dependerá de la susceptibilidad de degradación del lecho del río en esta zona. Así, la posibilidad de degradación del lecho dependerá directamente del material que compone el lecho del río (granulometría del lecho), de la pendiente local del tramo de río aguas abajo del muro y de los caudales pasantes. Cabe señalar que los cambios morfológicos de consideración son susceptibles de ocurrir en condiciones de crecidas, dado que son estos caudales los que generan un mayor transporte del material de fondo (aumento del transporte aguas arriba del embalse, y una condición de alta capacidad de transporte, pero baja disponibilidad de material aguas abajo) mientras que, para caudales de condiciones normales del río, no debieran producirse mayores cambios en el lecho del río. Cabe señalar que, en general, los sedimentos que son transportados por el río pueden ser divididos en dos grupos: sedimento grueso y sedimento fino, lo cual no sólo corresponde a una
definición según el tamaño de las partículas, sino que esta separación está relacionada con los procesos y mecanismos de transporte asociados a las fracciones granulométricas transportadas. Así, el sedimento grueso, incluidas arenas y gravas, es transportado en forma de transporte de fondo (el material se encuentra gran parte del tiempo en contacto con el lecho) y la cantidad transportada dependerá principalmente de la disponibilidad de material en el cauce y de la capacidad del flujo para mover las partículas gruesas. El sedimento fino en cambio, es transportado en forma suspendida en la columna de agua, lo cual se debe al reducido tamaño de las partículas que lo componen, permitiendo que la turbulencia propia del flujo mantenga las partículas suspendidas y distribuidas en la columna de agua (el material viaja solidario al flujo y distribuido en toda la altura del escurrimiento). El origen del sedimento transportado en suspensión se asocia principalmente al “lavado de cuenca” (washload), lo cual es el arrastre del material superficial existente en toda el área de la cuenca (incluido toda la superficie fuera del cauce) por parte de la escorrentía superficial generada, principalmente, por eventos de precipitación. Cabe señalar que parte del material que compone el transporte en suspensión, proviene del rompimiento y desgaste del material que compone el lecho, y en particular, de aquel que compone el transporte de fondo.
Las actividades de terreno asociadas al monitoreo de sedimento en el periodo de otoño de 2019 se ejecutaron entre los días 08 y 09 de mayo 2019. Las actividades de muestreo en terreno fueron realizadas por personal de la empresa M&W Ambientales Limitada que es una Entidad Técnica de Fiscalización Ambiental (ETFA) para la realización de muestreo de agua, sedimento y mediciones in situ (Res. Ex. N°522, Anexo 1). Los ensayos de laboratorio de calidad de agua y sedimento fueron realizados por el laboratorio SGS Chile que cuenta con autorización ETFA (Anexo 2) y está acreditado bajo la norma ISO/IEC 17025:2005 (Anexo 3).
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OBJETIVOS
Los objetivos del monitoreo reportado en este informe son los siguientes:
- Responder a lo señalado en la resolución 23/97 que resuelve sobre recursos de reclamación, y que modificó el numeral 8.2.5 de la resolución de calificación ambiental (RCA) 10/97, en el sentido que Endesa (actualmente ENEL) debe realizar un seguimiento de la composición de
los sedimentos en suspensión del río Biobío.
- Responder a lo señalado en el punto 8.2.7 de la resolución de calificación ambiental 10/97, que señala la necesidad de realizar un estudio para evaluar los efectos del Proyecto Hidroeléctrico Ralco sobre el régimen sedimentológico del sistema hidrológico, tanto en la fase pre-operacional como operacional. Según la RCA, el plan de seguimiento del régimen sedimentológico debe considerar: a) evaluación del movimiento de los sedimentos,
Es importante señalar que, la Central Hidroeléctrica Pangue se encontraba en operación cuando el Proyecto Hidroeléctrico Ralco obtuvo la resolución de calificación ambiental, lo cual puede tener efectos sobre los procesos monitoreados en este seguimiento.
Respecto de los alcances orientados a la determinación de los posibles impactos sobre la base de la cadena trófica y el análisis del equilibrio dinámico del ecosistema, ambos son reportados como parte del informe anual de este monitoreo, y los informes trimestrales no contarán con un reporte asociado a estas componentes.
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ALCANCES
Para responder a los objetivos planteados en la RCA Res. N° 10/97 se planteó establecer zonas de control con monitoreos que permitan evaluar simultáneamente tanto cambios en las variables sedimentológicas como aquellas asociadas a la ecología, y de este modo, poder evaluar de forma integrada los cambios que resultan de la operación del embalse Ralco y Pangue.
El monitoreo tiene las siguientes consideraciones para cada uno de los objetivos planteados: a) Evaluación del movimiento de los sedimentos, transporte y distribución:
Considera determinar sectorialmente el aporte de material particulado en suspensión de la cuenca alta, intermedia y baja del río Biobío, de manera de poder evaluar el efecto global de los embalses Ralco y Pangue, respecto de la carga de material particulado que es transportada por el río al mar. Incluye el análisis de las concentraciones de sólidos suspendidos totales (SST), la tasa de transporte de SST y el contenido de materia orgánica en éstos.
b) Evaluación de la dinámica del flujo:
Considera determinar sectorialmente el aporte de sedimentos arrastrados por el lecho del río (arrastre de fondo) en la cuenca alta, intermedia y baja del río Biobío, de manera de poder evaluar el efecto global de los embalses Ralco y Pangue, respecto de la carga de material particulado que es transportado por el río al mar. Para esta evaluación se considera, además del arrastre de fondo, una caracterización granulométrica de la masa colectada.
c) Evaluación de los depósitos recientes:
Considera el análisis de los depósitos fluviales en dos zonas, ubicadas aguas arriba y aguas abajo del embalse Pangue, mediante la realización de una curva granulométrica para estudiar los depósitos en estos dos sectores.
Los tres puntos descritos anteriormente tienen relación con el transporte de sedimentos y las características de éstos, por lo que se separarán en: i) evaluación del transporte y de las
características del sedimento en suspensión, y ii) evaluación del transporte de fondo y de las características del lecho y depósitos fluviales.
d) Evaluación de los impactos sobre las bases de las cadenas tróficas:
Considera el análisis de los resultados obtenidos en el Programa de Monitoreo de la Biota y Calidad del Agua, desde la perspectiva de las cadenas tróficas. Este análisis se realizará una vez terminadas las campañas del año 2019, de manera de establecer patrones generales. Los resultados serán entregados en el informe anual de “Monitoreo de material particulado y régimen sedimentológico” de 2019.
e) Evaluación de los procesos que permitan establecer un equilibrio dinámico del ecosistema: Considera evaluar cualitativamente los cambios estructurales y funcionales que afectarán al ecosistema acuático. Este análisis se realizará una vez terminadas las campañas del año 2019, de manera de establecer patrones generales. Los resultados serán entregados en el informe anual de "Monitoreo de material particulado y régimen sedimentológico" de 2019.
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METODOLOGÍA
Los estudios de calidad de agua, sedimento y flora y fauna acuática fueron realizados bajo los estándares técnicos que exige la Superintendencia de Medio Ambiente. En función de lo anterior, las actividades de muestreo en terreno fueron realizadas por personal de la empresa M&W Ambientales Limitada que es una Entidad Técnica de Fiscalización Ambiental (ETFA) para la realización de muestreo de agua y sedimento (Res. Ex. N°522, Anexo 1). Los ensayos de laboratorio de calidad de agua y sedimento fueron realizados por el laboratorio SGS Chile que cuenta con autorización ETFA (Anexo 2) y está acreditado bajo la norma ISO/IEC 17025:2005 (Anexo 3).
5.1
ZONAS DE MONITOREOLa ubicación de las zonas de monitoreo del material particulado en suspensión del río Biobío, fueron definidas originalmente en la RCA 10/97 en su numeral 8.2.5, y posteriormente la resolución 23/97 modificó este numeral estableciendo textualmente que: “Los sitios de muestreo deberán estar localizados aguas arriba del embalse Pangue, aguas abajo del embalse Pangue, aguas abajo de la ciudad de Los Ángeles y en la desembocadura del río Biobío”. Consecuentemente con esta última resolución se establecieron las zonas de muestreo de acuerdo a lo señalado en la Tabla 5-1, presentándose la distribución espacial de ellas en la
Figura 5-1. Cabe indicar que el material particulado corresponde a sedimento transportado en suspensión y sedimento transportado de fondo.
La primera zona corresponde a Huiri-Huiri (1), ubicándose aguas arriba del embalse Pangue, que ha sido considerada como zona referente del estado del río Biobío, previo a las alteraciones originadas por el embalse Ralco. La zona Pangue (2) se ubica inmediatamente aguas abajo de la central del mismo nombre y tiene como objeto detectar el efecto del embalse Pangue respecto de la carga de material particulado en suspensión, aunque en la actualidad incluye en parte el efecto del embalse Ralco. Ambas zonas se ubican en el sector alto de la cuenca del río Biobío. La zona Los Ángeles (3) se encuentra en la cuenca intermedia, en el puente San Carlos Purén. Finalmente, en la cuenca baja se encuentra la zona Concepción (4) ubicada aguas arriba del puente Juan Pablo II, cercana a la desembocadura. El objeto de estas dos últimas zonas, es poder cuantificar la importancia de la cuenca media y baja en el material particulado que llega al mar.
Tabla 5-1. Zonas de monitoreo, ubicación, nombre y coordenadas UTM (WGS84).
N° Zona de
monitoreo Ubicación
Nombre según RCA 10/97
Coordenadas
Este/Norte (m) Huso Muestra
1 Huiri-Huiri Cuenca
Alta
Aguas arriba embalse Pangue E 279.231 N 5.791.290 19 SST MO, MI, SF DF 2 Pangue/ Callaqui Cuenca Alta
Aguas abajo embalse Pangue E 263.596 N 5.808.931 19 SST MO, MI, SF DF
3 Los Ángeles Cuenca
Intermedia
Aguas abajo de la Ciudad de Los Ángeles E 740.150 N 5.834.946 18 SST MO, MI, SF 4 Concepción Cuenca Baja
Desembocadura del río Biobío
E 672.189
N 5.919.345 18
SST MO, MI, SF SST: Sólidos Suspendidos Totales, MO: Materia Orgánica, MI: Materia Inorgánica, SF: Sedimentos de Fondo, DF: Depósitos Fluviales
Figura 5-1. Ubicación de las zonas de monitoreo.
5.2
FRECUENCIA DE MONITOREOEl programa de monitoreo tiene carácter trimestral desde el año 1997. Cabe señalar que no se realizaron las campañas de septiembre y diciembre de 1999, y la de marzo de 2000, debido a que Endesa paralizó la construcción del proyecto central hidroeléctrica Ralco durante ese período. En la Tabla 5-2 se detalla la totalidad de las campañas realizadas a la fecha.
Tabla 5-2. Campañas de muestreo realizadas en el período 1997-2019
Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Nº Campañas
1997 √ √ √ √ 4 1998 √ √ √ √ 4 1999 √ √ 2 2000 √ √ √ 3 2001 √ √ √ √ 4 2002 √ √ √ √ 4 2003 √ √ √ √ 4 2004 √ √ √ √ 4 2005 √ √ √ √ 4 2006 √ √ √ √ 4 2007 √ √ √ √ 4 2008 √ √ √ √ 4 2009 √ √ √ √ 4 2010 √ √ √ √ 4 2011 √ √ √ √ 4 2012 √ √ √ √ 4 2013 √ √ √ √ 4 2014 √ √ √ √ 4 2015 √ √ √ √ 4 2016 √ √ √ √ 4 2017 √ √ √ √ 4 2018 √ √ √ 3 2019 √ √ 2
5.3
EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO EN SUSPENSIÓNLa metodología utilizada fue diseñada para estudiar el material particulado en suspensión, es decir, Sólidos Suspendidos Totales (SST) que es transportado en la columna de agua, considerando un análisis de la masa de sedimentos que es transportada por unidad de tiempo.
5.3.1 Diseño de muestreo
El muestreo de agua para análisis de los SST considera que este parámetro se encuentra en forma uniforme en toda la sección transversal del río, lo que significa que todos los puntos de muestreo serían representativos para esta variable en particular. Por lo tanto, el muestreo considera una muestra para cada una de las cuatro zonas de monitoreo.
La toma de muestra se realiza sub superficialmente para evitar ingreso de material flotante, a 10 cm de la superficie, en una botella de 1 L, proporcionada por el laboratorio. La botella es cebada 2 veces antes de su llenado. El tiempo de llenado es de aproximadamente 5 segundos, luego del cual la botella es cerrada y almacenada para su posterior envío al laboratorio.
5.3.2 Análisis de Laboratorio
Las variables analizadas en laboratorio son las siguientes: 1. Sólidos Suspendidos Totales (g/L).
5.4
EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO DE FONDO El transporte de fondo presenta la mayor proporción de material particulado transportado por el río; por lo tanto, a partir de muestras de material transportando en el fondo, se analiza la masa y las características granulométricas del sedimento. La integración de los resultados de sólidos totales suspendidos y sólidos totales del arrastre de fondo, permite conocer las potenciales variaciones en la dinámica del flujo de sedimentos.5.4.1 Diseño de muestreo
La toma de muestras se realizó con un muestreador Helley-Smith. Se consideró una muestra con tiempo de muestreo 1 h aproximadamente en cada punto.
5.4.2 Análisis de laboratorio
1. Curva granulométrica de sedimento de fondo.
2. Contenido de materia orgánica e inorgánica en sedimentos de fondo.
5.5
CARACTERÍSTICAS DE LOS DEPÓSITOS FLUVIALESLa evaluación de los depósitos fluviales considera el estudio de zonas con depósitos que potencialmente serían afectados por la operación de la Central Hidroeléctrica Ralco, definiendo como área de influencia el sector emplazado entre el muro del embalse Ralco y la cola del embalse Pangue. Es importante indicar que en este tramo existe sólo un lugar accesible con depósitos fluviales en la ribera del río Biobío, donde es posible realizar el análisis (Sitio 1, Biobío en Huiri-Huiri). El segundo sitio se emplazó en el sector de balseadero Callaqui (Sitio 2), aguas arriba de la confluencia del río Queuco con el río Biobío (Ver
Figura 5-1 y Tabla 5-1).
Cabe indicar que el punto en Huiri-Huiri se encuentra ubicado aguas arriba de la descarga de Ralco, es decir, en la zona sujeta a caudal ecológico, y por lo tanto, con baja variabilidad de caudal intraanual. El punto en Callaqui está aguas abajo de la descarga de Pangue.
El estudio de los depósitos aluviales tiene una restricción importante respecto a la representatividad del muestreo en relación a la extensión del río Biobío, debido a la escasez de sitios accesibles a depósitos aluviales en el área de estudio.
5.6
EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS SOBRE LAS BASES DE LAS CADENAS TRÓFICAS. LETRA D) DEL NUMERAL 8.2.7 DE LA RCA 10/97A partir de los resultados del Programa de Monitoreo de la Calidad del Agua y Biota del río Biobío, Endesa (actualmente Enel), por intermedio de M&W Ambientales, realiza anualmente un análisis de los efectos potenciales sobre la base de las tramas tróficas acuáticas. El análisis consiste en una comparación estadística de la riqueza y abundancia de grupos de organismos (fauna bentónica y peces) entre el período pre y post-embalsamiento, mediante un análisis de varianza (ANDEVA) con un punto de muestreo aguas arriba y otro aguas abajo del embalse. El análisis permite detectar cambios temporales en la abundancia de la fauna bentónica e íctica. Los resultados de este análisis se entregan en los informes anuales.
5.7
EVALUACIÓN DE LOS PROCESOS QUE PERMITAN ESTABLECER UN EQUILIBRIO DINÁMICO DEL ECOSISTEMA. LETRA E) DEL NUMERAL 8.2.7 DE LA RCA 10/97.Endesa (actualmente Enel), por intermedio de M&W Ambientales, realiza anualmente una evaluación cualitativa de la estructura y funcionamiento del ecosistema acuático, a partir de los resultados del estudio sedimentológico y monitoreo de la biota y calidad del agua. Se utiliza como marco teórico el modelo conceptual propuesto por Contreras (1998). En este modelo se establece que durante períodos de aguas altas, la estructura del ecosistema estaría formada principalmente por componentes detritívoros (p.ej. fragmentadores, colectores, descomponedores) y los flujos intrasistémicos, basados principalmente en la degradación de carbono orgánico alóctono. Este tipo de estructura disipativa permitiría una rápida recuperación del ecosistema, luego de los incrementos estocásticos en el caudal de los ríos. Estos eventos hidrológicos actuarían eliminando la memoria histórica del ecosistema, retornando sistemáticamente la organización a las primeras etapas de desarrollo (Odum, 1969). Por el contrario, durante los períodos de sequía, los autótrofos y los herbívoros adquirirían una función determinante en la estructura y flujo de carbono en el ecosistema, en donde el control endógeno regularía la estructura del mismo, con una escasa capacidad de resistencia a las perturbaciones exógenas. Lo anterior, permite establecer indicadores de la estructura que permitirán evaluar cambios en los ecosistemas derivados de cambios en el patrón de caudales.
6
RESULTADOS
A continuación se detallan los resultados obtenidos durante la campaña de mayo de 2019 (asociado a campaña de otoño de 2019). Los resultados se clasificaron en dos secciones: i) evaluación del transporte y características del sedimento en suspensión; ii) evaluación del transporte de fondo y de las características del lecho y depósitos fluviales.
6.1
EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE Y CARACTERÍSTICAS DEL SEDIMENTO EN SUSPENSIÓN.Los Certificados de laboratorio se entregan en el Anexo 4. A continuación se presenta el análisis de los resultados de calidad de agua y sedimento obtenidos durante la campaña de otoño 2019 (mayo 2019).
6.1.1 Concentración de Sólidos Totales Suspendidos
En la Figura A-1 (Anexo 5) y Tabla 6-1, se detallan los resultados obtenidos de las mediciones de concentración de Sólidos Suspendidos Totales (SST) en el río Biobío. En la campaña de marzo de 2019, se aprecia que en Huiri-Huiri se tiene una disminución de SST respecto a la campaña anterior, en Pangue y Los Ángeles se observa un aumento, mientras que en Concepción se observa un leve aumento.
En cuanto al análisis espacial, se observó que la concentración de SST disminuye aguas abajo de Huiri-Huiri, luego disminuye levemente entre Pangue y Los Ángeles, y vuelve a disminuir hasta Concepción (ver Tabla 6-1).
Tabla 6-1. Comparación de la concentración de SST (g/L) detectada en marzo y mayo de 2019.
Zona de monitoreo SST SST Marzo 2019 (g/L) Mayo 2019 (g/L) Huiri-Huiri 0.6590 0.0320 Pangue <0.0050 0.0180 Los Ángeles <0.0050 0.0170 Concepción 0.0063 0.0060
En el Anexo 6 (Tabla A-2) se muestran los caudales medios mensuales históricos.
Tabla 6-2. Valores de caudales medios mensuales por estación. Zona de monitoreo Marzo 2019 Mayo 2019
(m3/s) (m3/s)
Huiri-Huiri 115* 106*
Pangue 104 114
Los Ángeles 128 202
Concepción 269* 629*
(*) Dato estimado en base a estadística y correlación con otra estación.
Para esta campaña, al igual que para la campaña de marzo de 2019, los datos de caudal de Huiri-Huiri no se encuentran disponibles en la estación DGA "Río Biobío ante junta Huiri-Huiri-Huiri-Huiri". Por esta razón, su caudal medio mensual fue estimado a través de un método indirecto, realizando una correlación con su estación más cercana entre los valores de los caudales medios mensuales de marzo. Así, para Huiri-Huiri se realizó una correlación con los valores de la estación en Pangue ("Río Biobío ante junta Pangue") con los promedios mensuales para el período entre los años 2003 y 2017. Los resultados de esta correlación se presentan en la Figura A-2 del Anexo 5, los cuales entregaron un coeficiente de correlación de R2 = 0.88. El alto grado de ajuste señala que se puede entregar una buena estimación de los caudales medios de la estación Huiri-Huiri a partir de su estación más cercana. Con lo anterior, el caudal resultante para la estación de Huiri-Huiri corresponde a 106 m3/s. Además, en esta campaña tampoco se tiene los datos de caudal en la estación DGA “Río Biobío en Desembocadura”, asociada a la zona de monitoreo Concepción. Utilizando el mismo criterio que en Huiri-Huiri, se realizó una correlación con la estación más cercana en el mismo río, entre los años 1971 y 2017, la cual corresponde a la estación DGA "Río Biobío en Rucalhue". Con una correlación de R2 = 0.89, se estima en la zona de monitoreo Concepción, un caudal medio mensual igual a 629 m3/s, para el mes de mayo de 2019 (Figura A-3 del Anexo 5)
Cabe señalar que el valor de caudal estimado en la presente campaña deberá ser actualizado en caso que la DGA entregue dicha información.
6.1.3 Tasa de material transportado en suspensión
La Tabla 6-3 y Figura A-4 (Anexo 5) muestran los valores promedio de la tasa de material transportado en suspensión en cada una de las cuatro zonas de monitoreo, para la campañas de marzo y mayo de 2019. En la Figura A-4 se presentan las tasas transportadas y los caudales registrados en ambas campañas.
Al comparar los resultados obtenidos en la presente campaña con los de la campaña anterior, se observa que la tasa de material transportado en mayo de 2019 es menor en Huiri-Huiri, y mayor en las otras tres zonas de monitoreo.
Analizando espacialmente los resultados de la presente campaña, se observó que la tasa de material transportado en suspensión disminuye desde Huiri-Huiri a Pangue, luego aumenta hasta Los Ángeles, y aumenta levemente hasta Concepción.
Tabla 6-3. Valores promedio de la tasa de material transportado en suspensión (ton/d). Zona de monitoreo Tasa de material transportado Tasa de material transportado % Variación* Marzo 2019 (ton/d) Mayo 2019 (ton/d)
Huiri-Huiri 6548 293 -96%
Pangue 45* 177 293%
Los Ángeles 55* 297 440%
Concepción 146 326 123%
*Valor estimado con 0.005 g/L. Variación calculada como: 100(𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙−𝐴𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟)𝐴𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
6.1.4 Contenido de materia orgánica e inorgánica del sedimento en suspensión
La Tabla 6-4 y Tabla 6-5 muestran la concentración de materia orgánica e inorgánica (respectivamente) medidas en las cuatro zonas de muestreo durante las campañas de marzo y mayo de 2019. La Tabla 6-6 muestra el contenido relativo de materia orgánica e inorgánica respecto al total de SST.
En la Figura A-5 (Anexo 5) se muestra la composición de los SST en las diferentes zonas de muestreo, tanto para la campaña de marzo de 2019 como para mayo de 2019.
Tabla 6-4. Contenido de materia orgánica en las cuatro zonas de muestreo.
Zona de monitoreo Marzo 2019 Mayo 2019
(g/L) (g/L)
Huiri-Huiri M.I. 0.000032
Pangue M.I. 0.000054
Los Ángeles M.I. 0.000051
Concepción 0.000030 0.000006
Tabla 6-5. Contenido de materia inorgánica en las cuatro zonas de muestreo.
Zona de monitoreo Marzo 2019 Mayo 2019
(g/L) (g/L)
Huiri-Huiri M.I. 0.031968
Pangue M.I. 0.017946
Los Ángeles M.I. 0.016949
Concepción 0.006270 0.005994
Tabla 6-6. Contenido relativo de materia orgánica e inorgánica respecto al total de SST en las cuatro zonas de muestreo.
Zona de monitoreo Marzo 2019 Mayo 2019
Orgánico (%) Inorgánico (%) Orgánico (%) Inorgánico (%)
Huiri-Huiri M.I. M.I. <0.1 99.9
Pangue M.I. M.I. 0.3 99.7
Los Ángeles M.I. M.I. 0.3 99.7
Concepción 0.45 99.55 <0.1 99.9
6.1.5 Efectos del embalse Pangue
Durante esta campaña se identificó retención de material suspendido (ver Tabla 6-3), debido a que al comparar los registros aguas arriba respecto a los de aguas abajo del embalse (zona Huiri-Huiri y Pangue, respectivamente), la tasa de material transportado presenta una disminución (de 293 a 177 ton/día).
6.2
EVALUACIÓN DEL TRANSPORTE DE FONDO Y DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL LECHO Y LOS DEPÓSITOS FLUVIALES.6.2.1 Arrastre de sedimentos
Los resultados del arrastre de fondo unitario se presentan en la Tabla 6-7 en unidades de ton/día/m, correspondiente a la tasa de masa transportada por unidad de ancho del río. En todos los sectores, debido a la baja cantidad de sedimentos recolectados, la muestra recogida se consideró insuficiente para poder ser analizada en laboratorio.
Tabla 6-7. Valores de tasa de arrastre de fondo unitaria para campaña de mayo de 2019. Zona de
monitoreo
Arrastre de fondo unitario (ton/d/m)
Ancho cauce
aproximado (m) Arrastre de fondo (ton/d)
Huiri-Huiri M.I. 93 M.I.
Pangue M.I. 92 M.I.
Los Ángeles M.I. 150 M.I.
Concepción M.I. 1735 M.I.
M.I.: Muestra Insuficiente.
6.2.2 Características del lecho
En las Tabla 6-8 y Tabla 6-9 se indican los resultados del análisis granulométrico realizado en las campañas de marzo y mayo de 2019. En la Tabla 6-10 se observa el porcentaje retenido por cada tamaño de malla, para todas las muestras tomadas en la última campaña.
Zona Huiri-Huiri: No fue posible hacer análisis granulométrico con las muestras de esta zona, debido a la insuficiencia de material recopilado.
Zona Pangue: No fue posible hacer análisis granulométrico con las muestras de esta zona, debido a la insuficiencia de material recopilado.
Zona Los Ángeles: No fue posible hacer análisis granulométrico con las muestras de esta zona, debido a la insuficiencia de material recopilado.
Zona Concepción: No fue posible hacer análisis granulométrico con las muestras de esta zona, debido a la insuficiencia de material recopilado.
Tabla 6-8. Características granulométricas de las zonas de monitoreo en el río Biobío durante marzo de 2019 por cada muestra colectada.
Zona de
monitoreo % Gravas % Arenas % Finos
Huiri-Huiri M.I. M.I. M.I.
Pangue M.I. M.I. M.I.
Los Ángeles M.I. M.I. M.I.
Concepción 2.51 97.49 0.00
M.I.: Muestra Insuficiente.
Tabla 6-9. Características granulométricas de las zonas de monitoreo en el río Biobío durante mayo de 2019 por cada muestra colectada.
Zona de
monitoreo % Gravas % Arenas % Finos
Huiri-Huiri M.I. M.I. M.I.
Pangue M.I. M.I. M.I.
Los Ángeles M.I. M.I. M.I.
Concepción M.I. M.I. M.I.
M.I.: Muestra Insuficiente.
Tabla 6-10. Tamaño de tamiz por porcentaje que pasa, mayo de 2019.
Tamices Huiri-Huiri Pangue Los Ángeles Concepción
mm % que pasa % que pasa % que pasa % que pasa
12.5 M.I. M.I. M.I. M.I.
6.3 M.I. M.I. M.I. M.I.
4.0 M.I. M.I. M.I. M.I.
2.0 M.I. M.I. M.I. M.I.
1.0 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.5 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.25 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.18 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.15 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.106 M.I. M.I. M.I. M.I.
0.075 M.I. M.I. M.I. M.I.
7
CONCLUSIONES
Durante la campaña de mayo de 2019 se observó una disminución en las concentraciones de SST respecto a la campaña de monitoreo anterior (marzo de 2019) para la zona de Huiri-Huiri, se registró un aumento para Pangue y Los Ángeles, y mostró una leve disminución en Concepción.
Los demás análisis, asociados a transporte de fondo, presentaron tamaños de muestras insuficientes para realizar análisis de laboratorio en todas las zonas de monitoreo.
8
REFERENCIAS
APHA, AWWA & WEF. 2005. Standard Methods: for the examination of water and wastewater, 21 Edition.
Contreras, M. 1998. Flujo de carbono en el ecosistema de río Clarillo: autotrofía v/s heterotrofía. Tesis Doctorado en Ciencias con Mención en Biología. Facultad de Ciencias. Universidad de Chile. 147 pp.
Dirección General de Aguas (DGA). Servicio de estaciones DGA en Tiempo Real. Ministerio de Obras Públicas, Gobierno de Chile.
9
ANEXOS
9.1
Anexo 5. FigurasFigura A-1. Concentración de material particulado en las zonas de muestreo en las campañas de marzo y mayo de 2019.
Figura A-2. Correlación entre caudales medios mensuales de la DGA para los meses de mayo en el período 2003 - 2017, entre las zonas Pangue (estación "Río Biobío antes junta Pangue") y zona
Huiri-Huiri (estación "Río Biobío antes junta Huiri-Huiri").
Figura A-3. Correlación entre caudales medios mensuales de la DGA para los meses de mayo en el período 1971 - 2017, entre las estaciones "Río Biobío en Rucalhue" y zona Concepción (estación
Figura A-4. Tasa de masa de material particulado (SST, ton/d) y caudales (Q, m3/s) en las zonas de muestreo en las campañas de marzo y mayo de 2019.
Figura A-5. Composición relativa de materia orgánica e inorgánica del material particulado en las zonas de muestreo realizadas en marzo y mayo de 2019.
Anexo 6. Caudales Medios Mensuales Históricos
Tabla A-1. Equivalencia de zonas de monitoreo con las estaciones de medición de caudal de DGA, códigos BNA (Banco Nacional de Aguas) y coordenadas.
Nº Zona de
monitoreo Nombre Estación DGA Código BNA UTM Este UTM Norte Huso
1 Huiri-Huiri Río Biobío Ante Junta
Huiri-Huiri 08312001-0 278.593 5.791.985 19
2 Pangue Río Biobío Ante Junta
Pangue 08313001-6 269.071 5.801.713 19
3 Los Ángeles Río Biobío en Rucalhue 08317001-8 244.156 5.822.433 19
4 Concepción Río Biobío en
Tabla A-2. Caudales medios mensuales (m3/s) históricos de las zonas de muestreo desde el año 1997 a 2019.
Año Periodo Huiri-Huiri Pangue Los Ángeles Concepción m3/s m3/s m3/s m3/s 1997 Mar 1997 50 53 81 190 Jun 1997 447 611 1080 3284 Sep 1997 464 487 853 2210 Dic 1997 222 141 378 888 1998 Mar 1998 69 66 83 245 Jun 1998 110 96 100 621 Sep 1998 140 226 212 717 Dic 1998 66 57 87 138 1999 Mar 1999 24 26 71 86 Jun 1999 207 144 438 1113 Sep 1999 865 2404 Dic 1999 196 273 2000 Feb 2000 169 323 May 2000 126 268 Sep 2000 475 500 702 1918 Nov 2000 372 433 571 868 2001 Feb 2001 77 89 154 216 May 2001 1109 868 698 1767 Ago 2001 475 500 750 2403 Nov 2001 205 219 357 639 2002 Feb 2002 140 140 118 137 May 2002 95 170 290 860 Ago 2002 945 945 968 2875 Nov 2002 580 580 930 1708 2003 Feb 2003 148 113 158 293 May 2003 88 63 95 404 Ago 2003 260 271 400 1131 Nov 2003 309 334 429 847 2004 Feb 2004 88 86 106 247 May 2004 80 80 132 483 Ago 2004 194 210 358 1352 Nov 2004 421 436 616 1190 Feb 2005 163 125 180 308 May 2005 111 153 342 1091
Año Periodo Huiri-Huiri Pangue Los Ángeles Concepción m3/s m3/s m3/s m3/s May 2006 191 197 272 642 Ago 2006 453 514 782 2270 Nov 2006 427 456 561 1074 2007 Feb 2007 234 231 239 426 May 2007 76 86 95 482 Ago 2007 144 156 264 1146 Nov 2007 293 312 392 808 2008 Feb 2008 108 107 113 237 May 2008 130 175 385 1271 Ago 2008 376 452 791 2544 Nov 2008 284 290 362 759 2009 Feb 2009 123 121 132 472 May 2009 196 249 454 1775 Ago 2009 352 415 671 2043 Nov 2009 558 587 758 1674 2010 Feb 2010 175 173 206 396 May 2010 108 109 177 279 Ago 2010 251 282 448 458 Nov 2010 353 375 475 723 2011 Feb 2011 137 142 170 295 May 2011 136 140 192 347 Ago 2011 276 333 592 1537 Nov 2011 415 432 513 714 2012 Feb 2012 141 141 179 255 May 2012 124 138 237 1414 Ago 2012 136 244 339 701 Nov 2012 125 127 164 282 2013 Feb 2013 90 91 109 235 May 2013 87 85 146 491 Ago 2013 275 294 484 1291 Dic 2013 130 123 135 262 2014 Feb 2014 106 90 106 662 May 2014 170 175 303 973* Oct 2014 461 409 555 1065 Dic 2014 207* 212 254 435* 2015 Mar 2015 88 82 96 146 May 2015 65* 58 88 249 Ago 2015 397 402 688 1826 Nov 2015 378* 396 484 749
Año Periodo Huiri-Huiri Pangue Los Ángeles Concepción m3/s m3/s m3/s m3/s 2016 Feb 2016 133 116 137 210 May 2016 43 55 87 288 Ago 2016 191 212 375 867 Nov 2016 174 163 189 329 2017 Mar 2017 111 100 119 215 Jun 2017 91 122 265 803 Ago 2017 245 254 439 1321 Oct 2017 338 350 584 1220 2018 Jul 2018 374 355 505 1178 Sep 2018 157 178 386 983* Dic 2018 246* 257 339 555* 2019 Mar 2019 115* 104 128 269* May 2019 106* 114 202 629*
