UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN - TARAPOTO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del puerto del Distrito de Barranquita,
Provincia de Lamas
Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil
AUTORES:
Carlos Wilmer Roldán Acuña Javier Orlando Chávez Cabrera
ASESOR:
Ing. Néstor Raúl Sandoval Salazar
Tarapoto – Perú 2021
Dedicatoria
A mis padres, que quienes me brindaron su apoyo incondicional en la parte moral y económica para poder llegar a ser una profesional
Carlos Wilmer Roldán Acuña
A mis padres, por el apoyo que siempre me brindaron día a día durante mi formación profesional
Javier Orlando Chávez Cabrera
Agradecimiento
A todos pobladores de la localidad de Barranquita que participaron en el recojo de la información de campo para el desarrollo de la presente investigación, a ellos mi gratitud infinita.
A todos los profesionales docentes de la Universidad Nacional de San Martin, en especial a aquellos pertenecientes a la Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura, por haber compartido sus enseñanzas y saberes en las aulas universitarias durante nuestra formación profesional.
Al, asesor de la presente investigación, por su apoyo tanto académico como profesional durante el desarrollo de la presente investigación.
A todas las personas que brindaron su apoyo en la etapa de procesamiento y análisis de datos de la presente investigación.
Las autores
Índice general
Dedicatoria vi
Agradecimiento vii
Índice general viii
Índice de tablas ix
Índice de gráficos x
Resumen xi
Abstract xii
Introducción 1
CAPÍTULO I REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 6
1.1.Antecedentes de la investigación 6
1.2.Bases teóricas 11
1.3.Definición de Términos básicos 18
CAPÍTULO II MATERIAL Y MÉTODOS 19
2.1. Hipótesis 19
2.2. Sistema de variables 19
2.3. Tipo y nivel de investigación 20
2.4. Diseño de investigación 20
2.5. Población y Muestra 21
2.6. Técnicas e instrumentos de recolección de datos 21
2.7. Técnicas de procesamiento y análisis de datos 22
2.8. Materiales y Métodos 22
CAPÍTULO III: RESULTADOS Y DISCUSIÓN 23
CONCLUSIONES 54
RECOMENDACIONES 55
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 56
ANEXOS 59
Índice de tablas
Pág.
Tabla 1 Factores de vulnerabilidad a inundaciones en el distrito de Barranquita 24 Tabla 2 Caudales finales para los diferentes Tr del Rio Caynarachi 25
Tabla 3 Caudal de diseño para los espigones 27
Tabla 4 Pendiente del cauce del Río Caynarachi 28
Tabla 5 Relación de Hitos y BMs. 30
Tabla 6 Precipitación mensual 32
Tabla 7 Caracterización del suelo de la zona en estudio 33 Tabla 8 Factor de orilla del rio Caynarachi en la zona de estudio 36 Tabla 9 Granulometría en trinchera – Cauce rio Caynarachi 37 Tabla 10 Condiciones de la sección del rio Caynarachi 38 Tabla 11 Condiciones topográficas del Rio Caynarachi en la zona de estudio 39
Tabla 12 Datos del Factor Fs 43
Tabla 13 Presupuesto de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por
inundaciones 49
Índice de gráficos
Gráfico 1 Área en estudio 29
Gráfico 2 Datos de tirante máxima avenida 40
Gráfico 3 Diagrama de cuerpo libre para la verificación de la estabilidad del
espigón 45
Resumen
La presente tesis planteó como objetivo elaborar el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas, investigación del tipo aplicada, nivel descriptivo, diseño no experimental, teniendo como población pobladores del centro poblado Barranquita, capital del distrito de Barranquita en la provincia de Lamas, región San Martín;
el mismo que según el INEI (2017) ascendió a 2367 habitantes, y las técnicas aplicadas fueron la encuesta y la observación directa, los instrumentos el cuestionario y la ficha de observación directa. Se concluye que, El diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas, son viables, mediante la construcción de espigones con una longitud de 48.27 m. con dimensiones de 16.00 m x 4.00.m. El análisis de la vulnerabilidad demuestra la existencia de factores asociados a la exposición, fragilidad y resiliencia que catalizan los riesgos por inundaciones, complementado por la consistencia de los taludes y la condición de sinuosidad del río. La estructura de los costos y presupuestos de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas asciende a S/.
3,409,264.20 sobre la base del costo directo, estimando una relación costo/beneficio sobre el total de la población del distrito de Barranquita de 1,440.00 soles por habitante.
Palabras clave: Obras de protección, mitigación, vulnerabilidad, inundaciones
Abstract
The objective of this thesis was to design protection works to mitigate the flood vulnerability of the Caynarachi River on the shore of the Port of the Barranquita District, Province of Lamas, research of the applied type, descriptive level, non-experimental design, having as population inhabitants of the Barranquita village center, capital of the district of Barranquita in the province of Lamas, Region of San Martin; the same that according to INEI (2017) amounted to 2367 inhabitants. The techniques applied were the survey and direct observation, the instruments were the questionnaire and the direct observation form. It is concluded that the design of protection structures to mitigate the flood vulnerability of the Caynarachi River on the shore of the Port of the District of Barranquita, Province of Lamas, will be viable, through the construction of breakwaters with a length of 48.27 m. with dimensions of 16.00 m x 4.00.00.m. The vulnerability analysis demonstrates the existence of factors associated with exposure, fragility and resilience that catalyze flood risks, complemented by the consistency of the slopes and the sinuosity of the river. The cost structure and budgets for the protection structures to mitigate the flood vulnerability of the Caynarachi River on the banks of the Port of Barranquita District, Province of Lamas, amounts to S/. 3,409,264.20 on a direct cost basis, estimating a cost/benefit ratio over the total population of the Barranquita district of 1,440.00 soles per inhabitant.
Key words: Protection works, mitigation, vulnerability, floods.
Introducción
La presencia de las inundaciones ocasionados por los ríos amazónicos en los últimos se presenta con mayor frecuencia y sus consecuencias generan daños tanto a poblaciones como a la infraestructura urbana y rural, así como daños a cultivos y crianzas; incluso la pérdida de vidas humanas, sin embargo, los trabajos de investigación o prevención contra los desastres naturales, como son las inundaciones, son escasos en nuestro país, en especial si vemos o analizamos la región amazónica.
La vulnerabilidad por inundaciones ha ido en incremento en muchas zonas del mundo, así un estudio para el caso colombiano indica que “la falta de ordenamiento territorial, la deforestación y la descontrolada expansión de la frontera agrícola, son algunas de las causas que contribuyen a que las inundaciones generen graves afectaciones todos los años, estimando el efecto negativo sobre la actividad económica en 2015 de 0,12 puntos porcentuales de la tasa de crecimiento del PBI (CEPAL, 2016; p.8).
Los ríos siempre desde un enfoque de prevención de desastres han sido poco estudiados, donde la gestión de los mismos han tenido un análisis en relación a sus características hidrológicas y biológicas; donde los otros estudios han tenido poca profundidad de análisis, tales como el análisis de cauces, la hidromofología; el análisis de vulnerabilidad sobre el entorno biótico y las poblaciones que se asientan en sus orillas; factores de la investigación y el conocimiento que deberían formar parte de las gestión ambiental y de la gestión de riesgos de desastres.
En el caso peruano, las inundaciones y las lluvias intensas durante los años 2005 a 2016, las inundaciones y lluvias intensas afectaron a 4,3% de la población nacional de una u otra forma, registrando a 687.820 personas damnificadas y 66.943 viviendas destruidas; y el impacto por ejemplo de un Fenómeno del Niño Moderado es del 1.5% del PBI nacional (BID, 2015; p.11).
Un estudio desarrollado por la Autoridad Nacional del Agua – ANA (2017; p.56) indica que por cada S/. 1.00 invertido en obras de prevención por activación de quebradas, el Estado estaría ahorrando S/. 15.00 (quince nuevos soles) en daños ocasionados a las viviendas en alto riesgo; lo que indica que el análisis de vulnerabilidad se constituye en el primer factor a ser tomado en cuenta en la gestión de riesgos por inundaciones.
Según el estudio geológico de áreas críticas en la región San Martín desarrollado por el INGEMENT en el año 2016, la zona del distrito de Barranquita, es especial la zona adyacente a la zona urbana de dicho distrito, se encuentra un área crítica sujeta a erosiones fluviales, motivado por el curso del río ante avenidas que son frecuentes, dada la naturaleza del suelo de naturaleza arenosa, pendiente del terreno, deforestación, dinámica fluvial y precipitaciones pluviales intensas, generando daños a la zona antes indicada, en especial la zona del Puerto del distrito de Barranquita.
Es por ello que el presente trabajo de investigación busca analizar la vulnerabilidad por inundaciones del rio Caynarachi en el distrito de Barranquita, en específico la zona del Puerto del distrito; con fines de mitigación de daños, y así dar solución a los problemas que continuamente sufren los pobladores de esta zona de esta zona, provincia y región de San Martín, porque estas condiciones de la geodinámica del rio ocasiona frecuentes inundaciones y viene afectando a su vez los taludes muy próximos a las viviendas, donde el sector poblacional, afectando directamente a 30 familias e indirectamente a toda la población de dicho sector del distrito de Barranquita, planteando efectuar un análisis del comportamiento hidromorfológico de las aguas del Río Caynarachi, los principales riesgos de daños y planear acciones de mitigación de daños.
Teniendo este escenario, diversas autoridades locales han empezado a tomar conciencia de la gestión de riesgos por vulnerabilidad a inundaciones, dado que su ocurrencia poner en peligro la integridad de las personas y sus bienes, por lo que han comenzado a elaborar diagnósticos sobre la materia e ir proponiendo elementos de mitigación; por lo que ante este problema se plantea analizar la vulnerabilidad del rio Caynarachi en el distrito de Barranquita, con fines de protección de riberas en la zona del Puerto del referido distrito.
El problema de la investigación fue:
Problema general
¿De qué manera el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas, son viables?
Problemas específicos
• ¿Cómo es la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la zona del Puerto del distrito de Barranquita, provincia Lamas, año 2021?
• ¿De qué manera los elementos de la topografía, hidrología, geología, climáticos, socio ambientales facilitan la viabilidad para el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del distrito de Barranquita, provincia de Lamas?
• ¿Cómo son los elementos estructurales de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas?
• ¿Cuál es la estructura de los costos y presupuestos de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas?
Justificación Del Problema
En este escenario la investigación se justificó por las siguientes razones: Desde el valor teórico esta investigación se justificó pues permitió contrastar los aspectos conceptuales de la vulnerabilidad de un río por inundaciones y la mitigación de desastres mediante la elaboración de propuestas técnicas, aplicado al entorno del sector del Puerto del distrito de Barranquita en el río Caynarachi y a partir de ello se generan nuevos aportes a la teoría de gestión de desastres, de obras hidráulicas y otras ramas de la ingeniería. Por su conveniencia, siendo el río Caynarachi un rio que atraviesa el distrito de Barranquita y en sus orillas asentadas familias, como ocurre en el sector del Puerto de Barranquita, conviene la investigación a los gestores públicos para implementar políticas para promover inversiones para mitigar los daños que pueda ocasionar el flujo del rio en dicha zona, pero a la vez a los pobladores para que tengan una alternativa viable para poder gestionar la solución de los problemas referidos al rio Caynarachi en dicho sector.
La justificación por su relevancia social, la seguridad de las poblaciones a partir de prevenir los daños causados por los ríos, tiene una valoración en la población, pues esta contribuye a generar mejores condiciones de vida, donde los daños que pueden causar los ríos cuando no se cuenta con estructura adecuadas para mitigarlos pueden tener repercusiones sociales muy grandes, por tanto se justificó la investigación porque la evaluación de la vulnerabilidad
del Rio Caynarachi con fines de elaborar una propuesta de mitigación se constituye en una alternativa también de orden social. Desde la metodología, la investigación plantea el desarrollo de una descripción y análisis de los elementos de vulnerabilidad por inundaciones, siguiendo parámetros técnicos de la ingeniería; por lo que nos permite demostrar que este tipo de diseños metodológicos son factibles para las características del estudio propuesto.
Los objetivos de la investigación fueron:
Objetivo general
• Elaborar el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas.
Objetivos específicos
• Analizar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la zona del Puerto del distrito de Barranquita, provincia Lamas, año 2021
• Identificar los elementos de la topografía, hidrología, geología, climáticos, socio ambientales que faciliten la viabilidad para el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del distrito de Barranquita, provincia de Lamas.
• Desarrollar los elementos estructurales de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas.
• Elaborar la estructura de los costos y presupuestos de las obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas.
El estudio se encuentra delimitado sólo a los aspectos de la vulnerabilidad contra inundaciones por el rio Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, provincia de Lamas, y no a la totalidad del tramo del rio que pasa por este distrito y a ningún otro elemento estructural, topográfico o hidrológico. El recojo de la información se efectuó aplicando las técnicas de la encuesta y la observación; y como instrumentos el cuestionario y la ficha de observación directa.
La estructura del presente informe está dado por el Capítulo I: Revisión Bibliográfica, donde se presenta los antecedentes de la investigación, el marco teórico científico y la definición de términos; Capítulo II: Material y Métodos, donde se detalla el tipo y nivel de investigación, la población y muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, el procesamiento de datos; Capítulo III, Resultados y Discusión, expresado por tablas y gráficos de las variables en estudios en función de los datos recogidos con los instrumentos de la investigación, comparados con otras investigaciones y el marco teórico para contrastarlos e inferir respuestas a la situación encontrada. Luego se detallan las conclusiones, finalmente se plantean Recomendaciones y se detallan las Referencias bibliográficas y los Anexos.
CAPÍTULO I
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
1.1. Antecedentes de la investigación
A nivel internacional
Gaeta (2015) en su investigación “La Intervención Comunicativa para la Reducción del Riesgo de Desastres” (tesis de doctorado) por la Universidad Complutense de Madrid, España, en sus conclusiones detalla: Más desastres de origen natural en el mundo, pero menos víctimas: Los números y tendencias de los desastres de origen natural varían sensiblemente si se tiene en cuenta la última década estudiada (2003 – 2013) o si se coge como referencia los últimos 25 años. En ambos casos el número total de desastres de origen natural aumentan, aunque en la última década la tendencia del número de víctimas se estabiliza. No obstante, los números siguen siendo elevados, 96,5 millones de víctimas de desastres de origen natural en 2013, es muy inferior a la media de la última década (2003 – 2012), con 106,654 millones de víctimas por año. Tomando como. La variedad de espacios comunitarios que el modelo de reducción del riesgo cubano ofrece para el desarrollo de prácticas comunicativas para la RRD en tiempos normales que coadyuvan a la creación de una cultura de reducción del riesgo de desastres no son aprovechadas con plenitud debido a la existencia de un universo de mitos en torno a los desastres y disposiciones comunicacionales que entran en contradicción con las potencialidades que ofrece los postulados enarbolados por la comunicación para el desarrollo; estas prácticas no guardan además suficiente correspondencia con los discursos institucionales de reducción del riesgo de desastres de origen natural, ni con un enfoque basado en los derechos humanos. Tomando como referencia los desastres de origen natural, el 91% de los mismos, son originados por eventos hidrometoerológicos extremos, sin embargo, el 66% de las víctimas mortales, son causadas por amenazas geofísicas.
Rosales y Centeno (2015) en su investigación “Vulnerabilidad potencial de los suelos deslizamientos de tierra en el municipio de La Conquista, Carazo, Nicaragua” (tesis de titulación) por la Universidad Nacional Agraria, Managua, Nicaragua, en sus conclusiones detalla: El municipio de La Conquista se encuentra en una región
tectónicamente activa y de geología frágil; de acuerdo a la densidad de fracturas si se presentase un sismo contribuiría a la susceptibilidad a provocar deslizamientos. La formación Rocas Intrusivas es la más inestable por coincidir con las áreas más húmedas, pendientes de 30 45% o más, y mayor presencia de fracturas, se ubica en la parte sur del municipio y acá se encuentran los cerros más importantes. Se comprobó en el campo que hay deslizamientos activos, las comunidades inmersas dentro del área vulnerable son: La Avellana, Tecomapita, San José de los Remates, Los Gómez, Las Lajitas, El Jabillo, Paso la Solera, entre otros, de esta forma se refuerza la confiabilidad de los resultados obtenidos. El factor intrínseco que más influye en la susceptibilidad a la ocurrencia de deslizamientos es la pendiente (condicionante), y el factor extrínseco de mayor influencia es el conflicto de uso de tierra (detonante). Se carece de un plan estratégico para la evacuación de las personas de los sitios vulnerables en situación de emergencia, pues el municipio no contaba con la información necesaria para la creación de un plan. Los suelos con baja permeabilidad o impermeables, al limitar el paso del agua esta ejerce fuerte acción erosiva por lo que las formaciones Brito y Rocas Intrusivas presentaron los niveles más altos de erosión, el uso al que ha estado siendo sometido el suelo a aumentado la erosión en estas formaciones lo que evidencia la intervención antrópica. Las áreas potencialmente vulnerables a sufrir deslizamientos en el municipio de La Conquista se encuentran ubicadas en su mayoría en la parte sur del municipio, que es donde se encuentran los cerros más importantes del lugar como son; los cerros La Pitilla, Paso la Solera, Los placeres, san José de los Remates, Cerro Huiste, entre otros.
Mendoza (2017) en su investigación “Estudio sobre programas de prevención de riesgo por inundaciones y su influencia en jóvenes de bachillerato de la localidad de José Cardel” (tesis de maestría) por la Universidad Veracruzana, Veracruz, México, en sus conclusiones detalla: La localidad de José Cardel vive bajo condiciones vulnerables diversas, siendo la vulnerabilidad social la más presente, lo que hace que el sistema social se vea afectado o determinado por esta condición de su entorno. Quedó manifestado que los jóvenes no cuentan con un amplio conocimiento de los planes y programas de prevención de riesgos por inundaciones que existen dentro del estado de Veracruz; sin embargo, presentan interés en obtener información pertinente y cercana a su contexto, que les pueda proporcionar los conocimientos y las herramientas necesarias
para enfrentarse a fenómenos de este tipo. A pesar de la carencia de información en materia de prevención de riesgo por inundaciones, los jóvenes cuentan con una idea clara de lo que el término prevención significa; identificando prácticas de prevención a nivel familiar y comunitaria.
A nivel nacional
Rivas (2017) en su investigación “Identificación de Zonas Vulnerables, Aplicando el Sistema de Información Geográfica, Unidad Hidrográfica Chira-Piura.” (tesis de titulación) por la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú, en sus conclusiones detalla: Mediante la identificación del grado de vulnerabilidad global en la unidad hidrográfica Chira – Piura, producto de la integración de las variables físicas, socioeconómicas y conflicto de uso, permitió determinar las zonas críticas de vulnerabilidad por fenómenos de geodinámica externa. Siendo 106373 ha de vulnerabilidad Muy Alta; 544732 ha de vulnerabilidad Alta; 1378530 ha de vulnerabilidad Media y 377802 ha de vulnerabilidad Baja. Se implementó la base de datos geoespaciales, constituido por 20 mapas temáticos, en 6 sub modelos y un modelo integrado, que tiene sus respectivos atributos principales, rangos, intensidades, áreas, etc. Se determinó que 1006288 ha se encuentran sobre utilizados, debido a que las actividades agrícolas y pecuarias se vienen desarrollando en zonas de aptitud forestal y protección, Mientras 1304301 ha están utilizados de acuerdo a su capacidad de uso, como agrícola, pastos y forestal en zonas de acuerdo a su potencial natural de uso.
Loyola (2019) en su investigación “Evaluación del riesgo por inundación en la quebrada del cauce del Río Grande, tramo desde el Puente Candopata hasta el Puente Cumbicus de la ciudad de Huamachuco, Provincia de Sánchez Carrión – La Libertad”
(tesis de titulación) por la Universidad Cesar Vallejo, Lima, Perú, en sus conclusiones detalla: El Riesgo por Inundación de la quebrada del cauce del Río Grande tramo desde el Puente Candopata hasta el Puente Cumbicus es Alto (51 a 75 %). El peligro que corre la población que se encuentra dentro de la faja marginal del cauce del río Grande tramo Puente Candopata – Puente Cumbicus es Alto. La vulnerabilidad general obtenida tiene una cuantificación de 3.45 puntos, por lo que se determina que es alta (51 a 75 %). Este dato se ha obtenido con el análisis de la vulnerabilidad física tiene una cuantificación de 3.30 puntos, la vulnerabilidad económica tiene una cuantificación de 3.13 puntos, la
vulnerabilidad social tiene una cuantificación de 3.30 puntos, la vulnerabilidad política e institucional tiene una cuantificación de 3.40 puntos, la vulnerabilidad científica y tecnológica tiene una cuantificación de 3.60 puntos, la vulnerabilidad ideológica tiene una cuantificación de 3.30 puntos, la vulnerabilidad cultural tiene una cuantificación de 3.10 puntos, y la vulnerabilidad educativa tiene una cuantificación de 3.80 puntos. Las propuestas estructurales y no estructurales están orientadas a la prevención, cumplimiento de la normativa vigente y sobre todo a la ejecución de un sistema de protección y estabilidad permanente del cauce del río, puede ser un enroscamiento lateral de las márgenes del río o una defensa ribereña establecida mediante un estudio definitivo.
Sosa (2016) en su investigación “Análisis de Susceptibilidad a los Peligros Geológicos por Movimientos en Masa - Poblados de Pampamarca y Acobamba, Región Huánuco”
(tesis de licenciamiento) por la Universidad Nacional del Antiplano, Puno, Perú, en sus conclusiones detalla: El análisis de susceptibilidad por medio de la aplicación del Método Bivariante con la ayuda del SIG, obtuvo como resultado el mapa de susceptibilidad a los movimientos en masa de los poblados de Pampamarca y Acobamba. Donde se obtuvo que el 15.06% del área de la zona estudiada presenta muy alta susceptibilidad a los movimientos en masa, 21.73% alta susceptibilidad, 4.22%
moderada susceptibilidad, 25.88% baja susceptibilidad y el 33.11% muy baja susceptibilidad. Las medidas de control y mitigación propuestas para los deslizamientos, podrían ser la reforestación con plantas nativas en toda el área, así como realizar estudios geofísicos para determinar el espesor de la masa inestable y la posible presencia de agua subterránea, con esto se realizarían los drenajes subterráneos; también se podría realizar canales de coronación para evitar la infiltración de agua proveniente de la parte alta. Las medidas de control y mitigación propuestas para los flujos de detritos y erosión de ladera, podrían ser la reforestación con la finalidad de detener la erosión del terreno y evitar la generación de flujos, en el cauce de las quebradas se deberán construir muros disipadores, con el objetivo de reducir el volumen y atenuar la velocidad del flujo que se pueda dar, no permitir el crecimiento urbano en las terrazas formadas por las quebradas y finalmente construir barreras, complementadas con obras hidráulicas y de control. Los factores condicionantes (intrínsecos) identificados en el área estudio son la litología, geomorfología, hidrogeología, cobertura vegetal y la pendiente del terreno, los factores detonantes (extrínsecos) identificados en el área de estudio son el clima y meteorología (lluvias), escorrentía y la mala vegetación.
A nivel regional y local
Justo (2018) en su investigación “Gestión de riesgo y capacidad preventiva ante desastres originados por el cambio climático en el distrito de Nueva Cajamarca-2018”.
(tesis de titulación) por la Universidad Cesar Vallejo, Tarapoto, Perú, en sus conclusiones detalla: Existe relación entre la gestión de riesgo y la capacidad preventiva ante desastres originados por el cambio climático en el distrito de Nueva Cajamarca durante el periodo evaluado a nivel de 0,000 (según valor de significancia de la prueba Rho Spearman). De igual manera, con un coeficiente de correlación de 0.809 se estima una relación positiva alta entre las variables, siendo que además, al elevar dicho valor (obteniendo así el coeficiente de determinación), se obtiene que la gestión de riesgos influye en un 65.45% sobre la capacidad preventiva. El nivel de la gestión de riesgo ante desastres originados por el cambio climático en el distrito de Nueva Cajamarca es calificado como “Deficiente”, por el 45% de los encuestados, siendo una de las principales razones, el sentimiento de abandono por parte de las autoridades que los encabezan. El grado de capacidad preventiva ante desastres originados por el cambio climático en el distrito de Nueva Cajamarca es calificado como “Malo” por el 44% de los encuestados, como resultado de indicar que, fundamentalmente carecen de una correcta actitud para afrontar los desastres.
Pilco (2013) en su investigación “Evaluación de Riesgo de Desastre por Inundación del Centro Poblado de San José de Habana – Habana”. (tesis de pregrado) Universidad Nacional de San Martin. Tarapoto. 2012, concluye que: En el centro poblado de San José de Habana, 114,06 Ha están en Riesgo Alto, 335,61 Ha están en Riesgo Medio y 58,85 Ha están en Riesgo Bajo, encontrándose el área urbana de San José de Habana en un Riesgo Medio. Se logró identificar tres tipos de peligro, Peligro Alto, Peligro Medio y Peligro Bajo, al mismo tiempo también se identificó dos tipos de vulnerabilidad, Vulnerabilidad Alta y Media. Al realizar la valorización se pudo clasificar en tres niveles de riesgo, riesgo alto, medio y bajo, teniendo una posible pérdida económica en riesgo alto de S/. 443274,00 en cultivos, en riesgo medio una pérdida de S/. 888943,20 en cultivos y S/. 55425,00 en especies domésticas como ganado, gallinas, patos, cuyes y por último en riesgo bajo tenemos una posible pérdida de S/. 280041,60.
Castro (2013) en su investigación “Evaluación del Análisis de Riesgo de Desastre del Distrito de Awajún, Rioja, 2010.” (tesis de pregrado) por la Universidad Nacional de San Martín. Tarapoto. Perú, concluye que: La configuración topográfica variada, desde valles y terrazas aluviales que presenta el distrito de Awajún, permite identificar los peligros y los factores de vulnerabilidad, que relacionando a otros ámbitos geográficos distritales definidos en el ámbito del Alto Mayo tienen similitud considerando que la exposición por ejemplo a inundaciones se da más frecuentemente en las zonas bajas y a orillas de los ríos. Del análisis de riesgo aplicado al distrito de Awajun de manera participativa ha permitido identificar riesgos clasificados desde bajo hasta muy alto, donde los centros poblados de San Pablo, San Francisco, Isla Jacinto y Bajo Naranjillo presentan un riesgo muy alto ante la posible inundación, lo que viene a representar el 44% de centros poblados existentes.
1.2. Bases teóricas
1.2.1. Vulnerabilidad
Concepto
Según la Ley 29664, Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres y su Reglamento aprobado por el D.S. 048.2011-PCM, la vulnerabilidad es la susceptibilidad de la población, la estructura física o las actividades socioeconómicas, de sufrir daños por acción de un peligro o amenaza.
Factores de vulnerabilidad
Según lo expresado por CENEPRED (2014) los factores de vulnerabilidad son:
a. Exposición
Está referida a las decisiones y prácticas que se ubican al ser humano y sus medios de vida en la zona de impacto de un peligro La exposición se genera por una relación no apropiada con el ambiente, que se puede deber a procesos no planificados de crecimiento demográfico, a un proceso migratorio desordenado, al proceso de urbanización sin un adecuado manejo del territorio y/o políticas de desarrollo económico no sostenibles. A mayor exposición mayor vulnerabilidad (CENEPRED 2014; p.8)
b. Fragilidad
Está referida a las condiciones de desventaja o debilidad relativa del ser humano y sus medios de vida frente a un peligro. En general, está centrada en las condiciones físicas de una comunidad o sociedad y es de origen interno, por ejemplo: formas de construcción y/o materiales, entre otros. A mayor fragilidad, mayor vulnerabilidad
c. Resiliencia
Está referida al nivel de asimilación o capacidad de recuperación del ser humano y sus medios de vida frente a la ocurrencia de un peligro. Está asociada a condiciones sociales y de organización de la población. A mayor resiliencia, mayor vulnerabilidad
La Organización Panamericana de la Salud - OPS (2015; p.78) indica que los factores de vulnerabilidad en relación a los ríos son: Factores naturales y de origen humano; asentamientos situados en llanuras aluviales; edificios y cimientos no resistentes; ausencia de sistemas de alarma y de concienciación sobre el peligro de inundación; escasa capacidad de la tierra para absorber la lluvia, por ejemplo, debido a la erosión o al revestimiento con cemento.
Características geomorfológicas del comportamiento de un río en relación a las inundaciones.
En general, el flujo hidráulico de un río responde a ciertos caudales de elevadas recurrencias o a crecidas extraordinarias las cuales pueden transformar la naturaleza o el curso del río otorgándole al mismo un comportamiento dinámico que responde a ciertos grados de libertad. (García y Maza; 2015. p.45)
El flujo hidráulico de las aguas de un rio está determinado por los volúmenes de agua que entran, los que se mueven y los que salen, que determina las interacciones en el canal de los ríos, generando condiciones de hábitat en su interior, pero la vez determina aspectos geomorfológicos en la dinámica hidráulica del rio con el entorno (Escobar, 2012, p.34)
La Autoridad Nacional del Agua – ANA (2010; p.13), añade que, está determinado entre otros por el caudal, la morfología del lecho, la consistencia de los taludes, la curvatura de meandros, los sólidos en suspensión, profundidad, gradiente pluviométrica y máximas avenidas, a la que se añade las condiciones externas como la pluviosidad, la cantidad de afluentes y el contexto climático de la cuenca.
Por consiguientes las características geomorfológicas del comportamiento de un río en relación a las inundaciones son:
a. Encajamiento del cauce, el mismo que está determinado por la configuración geométrica que asume el lecho del rio, pudiendo ser puede ser abierto, suavemente encajado, moderadamente encajado, fuertemente encajado (Horacio y Ollero, 2011; p.23).
b. Pendiente del cauce, la misma que puede ser determinada de forma local, es decir la pendiente en un punto concreto; pendiente media o específica, que equivale a la pendiente media de una zona; pendiente longitudinal, que corresponde a la variación longitudinal del cauce en tramos homogéneos. La última forma es la que mejor se adapta para la caracterización geomorfológica de los cursos fluviales (Horacio y Ollero, 2011; p.23).
c. Caudal, determinado por el volumen de agua que pasa por un punto y tiempo dados. La unidad de medida se expresa en l/seg o m3/seg. Por lo general se miden en las estaciones de aforo (Horacio y Ollero, 2011; p.23).
d. Gradiente pluviométrica, conocida también como la tendencia pluviométrica, se refiere al comportamiento estacional de volumen de agua que tiene el rio, evaluado en el periodo de máxima y mínima avenidas. (Salas, 2011; p. 51).
e. Consistencia de taludes, que está dada por la capacidad del perfil de un talud de soportar el paso del río en el tiempo, y esto está determinado por la pendiente del talud, su composición física, la velocidad del río, entre otros (Salas, 2011;
p. 51). Sólidos en suspensión, determinado por la cantidad de partículas que trae el curso de un rio, el mismo que por lo general en condiciones normales está referido al limo y la arcilla que desplaza desde las partes altas de la cuenca con dirección a su desembocadura (Salas, 2011; p. 51).
1.2.2. Obras de mitigación por vulnerabilidad de inundaciones
Concepto de Inundaciones
Es el evento que, debido a la precipitación, oleaje, marea de tormenta, o falla de alguna estructura hidráulica, provoca un incremento en el nivel de la superficie libre del agua de los ríos o el mar mismo, generando invasión o penetración de agua en sitios donde usualmente no la hay, y generalmente causando daños en la población, agricultura, ganadería e infraestructura (CENEPRED;2010; p.8)
“Los cursos de agua de un río, además de ser fuente de vida, constituye un elemento de interacción con los otros elementos del sistema especial, por tanto su comportamiento debe ser analizado sobre la cuantificación del caudal, la gradiente, la máxima y mínima avenida, los afluentes, la composición geológica del lecho y las riberas, la capacidad de erosión de taludes, los sólidos en suspensión, relacionándolo con la formación de suelos, potencial hidroeléctrico, potencial de catástrofes, entre otros”. (Mendoza, 2014; p.87)
Los ríos son elementos naturales que captan las aguas de una cuenca y las transportan, en régimen a superficie libre, hasta su desembocadura; en donde el caudal es siempre variable, según el régimen hidrológico de la cuenca, y puede ser a una escala de tiempo estacional o bien restringido a un evento meteorológico.
(García y Maza; 2015. p.45)
La Gestión de inundaciones
La gestión de inundaciones es un proceso de decisión de las autoridades regionales, provinciales y distritales, usando todos los medios posibles para controlar un sistema de protección de inundaciones. Busca lograr objetivos sociales, económicos y ambientales, salvando vidas y medios de vida (ITDG- Soluciones Prácticas, 2014, p.8)
Para ello se implementa el sistema de control de inundaciones, que es una combinación de elementos naturales y mecanismos de protección contra inundaciones. De la interacción entre ellos depende el sistema de protección. Los
mecanismos de protección incluyen medidas estructurales (técnicas) y no estructurales que permiten controlar artificialmente las crecidas de los ríos (ITDG- Soluciones Prácticas, 2014, p.8)
En este sistema hay componentes naturales (precipitación, escorrentía, carga de sedimentos), artificiales (medidas estructurales y no estructurales de protección) e institucionales (gestión y desarrollo). Todos son articulados bajo la visión de gestión de inundaciones para ofrecer seguridad a las poblaciones que pueden ser afectadas (ITDG-Soluciones Prácticas, 2014, p.8)
Gestión holística de las inundaciones
Actualmente la forma de control de inundaciones considera la gestión de los recursos hidráulicos como un estudio específico para la construcción de obras de protección sin considerar que nuestro planeta funciona de manera sistémica. Por ello, es necesario tener un enfoque global que contemple todos los aspectos de la dinámica climática mundial (ITDG-Soluciones Prácticas, 2014, p.9)
Un sistema de control de inundaciones debe abarcar factores naturales (precipitación, escorrentía, carga de sedimentos), artificiales (medidas estructurales y no estructurales de protección) e institucionales (gestión y desarrollo). Este tipo de sistema holístico produce seguridad contra las inundaciones para el hombre y sus bienes, y mejores condiciones para el medioambiente. Por ello, favorecemos este enfoque que abarca muchas variables, pues el clima es un fenómeno dinámico (ITDG-Soluciones Prácticas, 2014, p.9) ITDG-Soluciones Prácticas (2014, p.9) indica que la gestión holística debe incluir:
Una unidad geográfica de gestión; un principio participativo, en donde todos los involucrados concurran en la solución de la problemática que les afecte; un principio orientado a las acciones, es decir, que se asegure que el proceso de gestión tenga resultados reales; y un principio de control que sugiere que la autoridad y decisión debe recaer en los niveles inferiores de gobierno.
Medidas de control de inundaciones
Tucci (2016; p.93) indica que el control de la inundación es una combinación de medidas estructurales y no estructurales que permiten a las poblaciones que viven
cerca de los ríos minimizar sus pérdidas y mantener una convivencia armónica con el río. Las acciones incluyen medidas de ingeniería, sociales, económicas y administrativas. Se pueden dividir en:
a. Medidas estructurales
Son aquellas obras de ingeniería construidas a fin de reducir o evitar los posibles impactos de las inundaciones controlando el flujo del agua. Las medidas estructurales para la reducción del riesgo incluyen estructuras de ingeniería como las defensas ribereñas (espigones, muros de contención, diques, reservorios, gaviones, etc.) y medidas complementarias o alternativas más naturales y sostenibles como amortiguadores naturales (Tucci; 2016; p.93)
Las medidas estructurales pueden ser extensivas o intensivas.
Medidas extensivas Son aquellas que actúan en la cuenca, intentando modificar las relaciones entre precipitación y caudal. Un ejemplo es la alteración de la cobertura vegetal del suelo, que reduce y retarda los picos de crecidas y controla la erosión de la cuenca (Tucci; 2016; p.93)
Las medidas más comunes son: Modificación de la cobertura vegetal: la cobertura vegetal tiene la capacidad de almacenar parte del volumen de agua precipitado por la interceptación vegetal y de aumentar la evapotranspiración, por tanto, de reducir la velocidad del escurrimiento superficial por la cuenca hidrográfica. El aumento de la cobertura es una medida extensiva para la reducción de las inundaciones, pero aplicable a pequeñas cuencas. Control de la erosión del suelo: el control de la erosión del suelo puede ser realizado por la reforestación, pequeños reservorios, estabilización de las orillas y prácticas agrícolas correctas. Esta medida contribuye a la reducción de los impactos de las inundaciones. (Tucci; 2016; p.93)
Medidas intensivas Son aquellas que actúan en el río y pueden ser de tres tipos:
- De aceleramiento del escurrimiento: Construcción de diques (en terrenos húmedos, lagos y llanuras aluviales que han sido disecados) para lograr el aumento de la capacidad de descarga y corte de meandros. • Diques: son muros laterales de tierra o concreto, inclinados o rectos, construidos a una
cierta distancia de las orillas para proteger áreas ribereñas contra el desbordamiento. Los diques son normalmente construidos de tierra con enrocamiento y de concreto, dependiendo de las condiciones del lugar (Tucci; 2016; p.94)
- De retardamiento del escurrimiento: son reservorios para el control de inundaciones y pueden ser de uso exclusivo para minimizar las inundaciones. Un reservorio sin control de operación es aquel que no dispone de compuertas de vertedor o de fondo y la crecida es regulada por las condiciones del vertedor libre (Tucci; 2016; p.94)
- De desvío del escurrimiento: Son modificaciones en la morfología del río para aumentar el caudal para un mismo nivel, reduciendo su frecuencia de ocurrencia. Para aumentar la velocidad es necesario reducir la rugosidad, retirando las obstrucciones al escurrimiento, dragando el río, aumentando el desnivel por el corte de meandros o profundizando el río.
b. Medidas no estructurales Todas las modificaciones que no supongan una construcción física y que utilizan el conocimiento, prácticas o acuerdos existentes para reducir el riesgo y sus impactos son consideradas no estructurales. Son usualmente medidas políticas y legislativas que generan una mayor conciencia pública, capacitación y educación entre las poblaciones posiblemente afectadas (Tucci; 2016; p.94)
Entre las medidas no estructurales se incluyen: Políticas y planeamiento urbano. • Códigos de construcción; legislación sobre el ordenamiento territorial y su cumplimiento. • Sistemas de alerta temprana. • Sistemas de respuesta y evacuación por emergencias. • Seguros e indemnizaciones; planes de coordinación y procedimientos de operación. Las medidas no estructurales, junto a las estructurales, pueden minimizar significativamente los desastres con un costo menor. El costo de protección de un área inundable por medidas estructurales, en general, es superior a aquel correspondiente a las medidas no estructurales. En muchas medidas no estructurales el desafío se encuentra en la necesidad de involucrar la participación y el acuerdo de las partes interesadas y sus instituciones (Tucci; 2016; p.94)
1.3. Definición de términos básicos
Para el desarrollo de la investigación se tendrá en cuenta los siguientes términos básicos:
a. Análisis de la vulnerabilidad: Proceso mediante el cual se evalúa las condiciones existentes de los factores de la vulnerabilidad: exposición, fragilidad y resiliencia, de la población y de sus medios de vida. (Ley 29664, Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres)
b. Elementos en riesgo o expuestos: Es el contexto social, material y ambiental presentado por las personas y por los recursos, servicios y ecosistemas que pueden ser afectados por un fenómeno físico. (Ley 29664, Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres)
c. Peligro: Probabilidad de que un fenómeno físico, potencialmente dañino, de origen natural o inducido por la acción humana, se presente en un lugar específico, con una cierta intensidad y en un período de tiempo y frecuencia definidos. (Ley 29664, Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres)
d. Riesgo de desastre: Es la probabilidad de que la población y sus medios de vida sufran daños y pérdidas a consecuencia de su condición de vulnerabilidad y el impacto de un peligro (Ley 29664, Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres)
e. Inundación: Es el evento que, debido a la precipitación, oleaje, marea de tormenta, o falla de alguna estructura hidráulica, provoca un incremento en el nivel de la superficie libre del agua de los ríos o el mar mismo, generando invasión o penetración de agua en sitios donde usualmente no la hay, y generalmente causando daños en la población, agricultura, ganadería e infraestructura (CENEPRED;2010; p.8)
CAPÍTULO II
MATERIAL Y MÉTODOS
2.1. Hipótesis
Hi: El diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del Distrito de Barranquita, Provincia de Lamas, ¿Será viable?
2.2. Sistemas de variables
V1: Vulnerabilidad
V2: Obras de protección para mitigar inundaciones
Operacionalización de Variables
Variable Definición conceptual
Definición operacional
Dimensiones Indicadores Escala de medición Variable 1
Vulnera- bilidad
Susceptibilidad de la población, la estructura física o las actividades
socioeconómicas, de sufrir daños por acción de un peligro o amenaza (Ley 29664 y D.S.
048.2011-PCM,
Determinación
de la
vulnerabilidad
del rio
Caynarachi en el sector Puerto del distrito del Barranquita
Factores de vulnerabilidad
-Exposición -Fragilidad -Resiliencia
Nominal
Características del rio y del terreno
-Pendiente de cauce
-Caudal del rio -Consistencia de taludes
Nominal
Variable 2 Obras de protección
Conjunto de
estructuras que tienen como objetivo prevenir
Diseño de obras de protección para mitigar
Elementos del diagnóstico
- Topografía - Hidrología - Geología - Climáticos
Nominal
para mitigar inundaciones
inundaciones por el incremento en el nivel de la superficie libre del agua de los ríos, generando
invasión o
penetración de agua en sitios donde usualmente no la hay, y generalmente causando daños en la población,
agricultura,
ganadería e
infraestructura (CENEPRED;2010;
p.8)
inundaciones desde los elementos del diagnóstico, estructurales y de los costos y presupuestos
Elementos estructurales de la propuesta
- Consideracio- nes generales del proyecto - Especificacion
es de los materiales.
- Disposiciones constructivas.
Nominal
Costos y presupuestos
- Metrados - Costos unitarios - Presupuestos
2.3. Tipo y nivel de investigación
La investigación según lo especificado por Alarcón (2008) fue aplicada, pues este tipo de investigaciones parte de conocimientos previos, es decir las variables en estudio presentan información, data e investigaciones previas y sobre esta base se buscó cómo estas se desarrollan en un nuevo contexto. En la presente investigación se partió de los conocimientos, doctrina y teorías relacionadas con la vulnerabilidad de inundaciones y la gestión para mitigar daños.
El nivel de la investigación fue descriptivo, pues lo que se busco fue analizar las variables en función de cada uno de los indicadores detallados en la Operacionalización de las variables.
2.4. Diseño de investigación
Correspondió la investigación, a un diseño no experimental, esto en función de lo especificado por Alarcón (2008) que indica que este tipo de diseño se aplica cuando los indicadores de las variables y su respectiva corroboración en la realidad se desarrollarán sin que se aplique experimento alguno que modifique las condiciones de la realidad objetiva. Es decir, la información de campo será obtenida tal como se evidencia en campo. Así la representación gráfica es la siguiente:
Donde:
M: Muestra de la investigación X: Vulnerabilidad
Y: Inundaciones P: Propuesta
2.5. Población y muestra
Población
Se constituyó como la población a la totalidad de pobladores del centro poblado Barranquita, capital del distrito de Barranquita en la provincia de Lamas, región San Martín; el mismo que según el INEI (2017) ascendió a 2367 habitantes.
Muestra
La muestra fue asumida por conveniencia de la investigación y esta corresponde a las 30 familias que se encuentran asentadas en las cercanías de la zona del Puerto de la localidad de Barranquita.
A su vez corresponde al tramo de la orilla del rio Caynarachi, comprendido entre las coordenadas UTM 385083.39mE-9309103.65mS y 385875.97mE-9308736.22 mS.
2.6. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Técnicas
Se aplicó como técnica para la recolección de datos la Encuesta y la Observación directa.
La primera tuvo como finalidad recoger información de los pobladores de la zona en estudio que conforman la muestra; y la segunda se aplicó con el fin de registrar los valores de los elementos de la ingeniería que fueron recopilados de campo y luego ser procesado para su análisis correspondiente.
Instrumentos
Se tuvo como instrumentos para el recojo de información de campo necesarios para el desarrollo de la investigación al Cuestionario de Encuesta y la Ficha de Observación directa.
P
El Cuestionario de encuesta fue aplicado sobre la base de preguntas que se plantearon a los pobladores que conforman la muestra, cuyas preguntas sirvieron para obtener datos de la vulnerabilidad a las inundaciones en función de sus vivencias vividas en la zona.
La Ficha de Observación directa, fue elaborada con la finalidad de registrar los valores de cada elemento de la ingeniería en función de la vulnerabilidad del rio Caynarachi. Se registró el valor detallado para cada indicador en función de lo evidenciado con el método que esté siendo aplicado.
2.7. Técnicas de procesamiento y análisis de datos
Este proceso fue llevado de la siguiente manera y comprende lo siguiente:
- Elaboración de una base de dato: Consistió en primer lugar en generar una base de datos con la información recogida de ficha de observación directa que en función de las variables, dimensiones e indicadores detallar la ocurrencia de cada indicador; las que fueron complementadas con la información recogida de las encuestas.
- Elaboración de tablas de frecuencias y gráficos estadísticos de las variables en estudio, incluyendo los indicadores que lo conforman.; cuando así se lo requirió - Sistematización de la información y elaboración del informe final.
2.8. Materiales y métodos
Los métodos utilizados fueron los siguientes:
Método Descriptivo:
Este método nos permitió describir y analizar los aspectos relacionados con cada uno de los indicadores que conforman las variables en estudio, para luego describir el nivel de desarrollo o aplicación entre ambas variables.
Explicativo:
Se utilizó para inferir la información obtenida sobre las relaciones existentes entre la vulnerabilidad por inundaciones y las propuestas de mitigación que se propondrán;
teniendo como complemento el Método Inductivo, que nos permitió realizar inferencias desde la esfera particular de cada indicador analizado sobre el universo de la muestra en estudio.
CAPÍTULO III
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Del objetivo específico 1
Este objetivo planteó analizar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la zona del Puerto del distrito de Barranquita, provincia Lamas, año 2019
Los resultados se detallan a continuación:
Ubicación de la zona del Puerto del Distrito de Barranquita Ubicación Política.
El lugar donde se ejecutará el presente proyecto, se ubica políticamente en:
Sector : Barranquita Distrito : Barranquita Provincia : Lamas Región : San Martín.
La obra que se plantea de protección ribereña, tiene como ubicación local, el tramo de la margen izquierda del río Caynarachi comprendido en el puerto de Barranquita con un trayecto de influencia que inicia de la progresiva 0+00.00 – 0+670.00 (Ver Anexo 3).
Ubicación geográfica.
La ubicación geográfica media del área del Proyecto, se encuentra entre la intersección de los paralelos o coordenadas siguientes:
Longitud Oeste : 76 º03’
Latitud Sur : 6 º 25’”
Y una altitud media de 155.00 m.s.n.m.
(Fuente Google Eart)
Vías de Acceso.
La accesibilidad al área de estudio, está conformada por vías de comunicación terrestre. De la ciudad de Tarapoto hasta el distrito de Barranquita, se accede a través de la carretera Tarapoto - Yurimaguas, cuyo recorrido va desde Tarapoto al Distrito del Pongo de
Caynarachi con un desvió al margen derecho para el distrito de Barranquita lugar de estudio, tiempo de recorrido aproximadamente 2.00 horas.
Factores de vulnerabilidad Tabla 1
Factores de vulnerabilidad a inundaciones en el distrito de Barranquita
Factor Descripción
Exposición Los pobladores de la zona aledaña viven en dicho lugar por más de 4 generaciones, y las condiciones de su cercanía a la fuente de agua para su consumo es la principal razón para continuar viviendo en dicho lugar, a pesar de los peligros que ello implica
Fragilidad Las viviendas están construidas principalmente de madera tanto para el techo, paredes y mamposterías. El piso en un 50% aproximadamente de cemento y el restante de tierra.
Resiliencia Su asentamiento en dicha zona se debe a que antes de la existencia de la carretera, el medio de comunicación fue el fluvial, por tanto el puerto su principal acceso, condiciones que luego de la llegada de la carretera no ha sido asimilada como una nueva forma para ubicarse en otros lugares.
Fuente: Encuesta a pobladores y observación directa
Características del río Caynarachi
El rio Caynarachi en la zona de estudio discurre por el llano amazónico, donde la intensidad de la corriente es mínima, sin embargo, arrastra una gran cantidad de sólidos en suspensión, en especial limo, su coloración es turbia y en época de lluvias los niveles de creciente afectan los taludes y generan inundaciones en las viviendas y sembríos de sus riberas
Caudales máximos del río
Corresponde a la altura máxima de agua en el cauce de los ríos o quebradas, lo que mayormente interesa es la determinación del escurrimiento máximo en el sector elegido o tramo de interés, en un momento dado.
El dimensionamiento hidráulico de las estructuras a emplazarse en el cauce, depende principalmente de la magnitud de las avenidas y la frecuencia con que éstas se repiten en el
lugar del río donde se va a proyectar la estructura, con la finalidad de poder determinar los coeficientes de seguridad que se dará a la misma y los años de vida útil probable.
En el río Caynarachi, no se cuenta en las proximidades o inmediaciones al tramo de interés con estación de aforo de caudales, por lo que, para estimar los caudales de máxima avenida, se ha empleado el Método de Estudio de Descargas Máximas , que para realizar el estudio de descargas máximas se aplicaron los siguientes métodos: Método de Gumbell Tipo I y Método de Log Pearson Tipo III; para lo cual ha sido necesario el empleo de información de precipitación máxima caída en 24 horas, la misma que ha sido registrada por el SENAMHI en la Estación CO Pongo de Caynarachi, estación elegida por encontrarse desde el punto de vista hidrográfico, ubicada casi en la parte central del área de la cuenca colectora.
Según los resultados del Estudio Hidrológico y de Hidráulica Fluvial (Ver Anexo 4), a continuación, se presentan los valores de los caudales máximos en el río Caynarachi obtenidos para diferentes períodos de retorno.
Tabla 2
Caudales finales para los diferentes Tr del Rio Caynarachi
Fuente: Elaboración propia sobre datos de SEMAMHI Estación Pongo Caynarachi.
Cálculo de caudal de diseño para los espigones en el río Caynarachi
El caudal de diseño para el dimensionamiento de las obras de protección o Defensa Ribereña en el río Caynarachi, Puerto de Barranquita - Localidad de Barranquita, fue calculado en función al período de retorno (Tr) seleccionado, para lo cual, se ha tenido en consideración que la Defensa Ribereña, es una estructura hidráulica que alcanzará estabilizar el cauce del río en un tiempo relativamente corto, por lo tanto la vida útil (n) considerada es de 25 años y el riesgo de falla o riesgo Hidrológico (R) asumido es del 25%, es decir con un coeficiente de seguridad equivalente al 75%.
Caudal Máximo para un Periodo de Retorno
Q máx
Q máx para 5 años 3,871.56 m3/seg
Q máx para 10 años 4,064.41 m3/seg
Q máx para 25 años 4,241.21 m3/seg
Q máx para 50 años 4,385.43 m3/seg
Q máx para 100 años 4,530.04 m3/seg
Q máx para 200 años 4,675.43 m3/seg
Cálculo del Período de Retorno (Tr).
Conocidos la vida útil de la obra (Defensa Ribereña conformada por Espigones Deflectores de Flujo de corta longitud), así como el riesgo hidrológico o riesgo de falla, se ha procedido el cálculo del período de retorno.
Conocidos la vida útil de la obra (Defensa Ribereña conformada por espigones para controlar la erosión e inundaciones), así como el riesgo hidrológico o riesgo de falla, se ha procedido el cálculo del período de retorno:
R = 0.25 (Nivel de seguridad 75%).
n = 25 años.
Luego:
𝑅 = 1 − (1 − 1 𝑇𝑟)𝑛 Dónde:
R = Riesgo de falla hidrológico permitido.
Tr = Período de retorno en años.
n = Vida útil de la estructura.
Reemplazando valores, tenemos:
0.25 = 1 − (1 − 1 𝑇𝑟)25
Hechos los cálculos respectivos, se tiene que:
𝑇𝑟 = 87.40 𝑎ñ𝑜𝑠
Este valor se ajusta al valor inmediato de 100 años.
Por lo tanto:
𝑻𝒓 = 𝟏𝟎𝟎 𝒂ñ𝒐𝒔
Caudal de diseño para los espigones.
Luego, el caudal de diseño para las obras de defensa ribereña río Caynarachi, en la localidad de Barranquita, será el que corresponde a un período de retorno de 100 años tal como se puede apreciar en la tabla siguiente:
Tabla 3
Caudal de diseño para los espigones
Fuente: Ficha de Observación directa
Por lo tanto, el Caudal de diseño para las obras de defensa ribereña en el río Caynarachi, localidad de Barranquita, es 4,530.04 m3/seg.
Pendiente del Cauce del río Caynarachi en el tramo de interés.
Para ello aplicamos la siguiente fórmula
𝑆 = [
𝑚 1
√𝑆1+ 1
√𝑆2+ ⋯ + 1
√𝑆𝑛]
2
Dónde:
m = Número de tramos del cauce en la zona de interés.
m = 3
S1, S2…Sn = Pendiente que corresponde a cada tramo.
Reemplazando valores según la fórmula, se tiene:
Período de retorno (Tr) en años.
Caudal Máximo en el brazo mayor.
(m3/seg)
5 3,871.56
10 4,064.41
|25 4,241.21
50 4,385.43
100 4,530.04
200 4,675.43
Tabla 4
Pendiente del cauce del Río Caynarachi Tramo Cota (msnm) Distancia
(m)
Pendiente
(SI) √𝑺𝒊
√𝟏 𝑺𝒊 Superior Inferior
1 150.00 147.00 295.9366 0.01013731 0.0051 49.32276667
2 147.00 150.00 306.3375 -0.00979312 -
0.0049
-51.05625
3 150.00 152.00 67.7266 -0.02953049 -
0.0148
-16.93165 Total 49.3228
Luego:
s = 0.0037
En el Anexo 5 se presentan los cálculos con mayor precisión.
Este valor obtenido, condiciona la velocidad del flujo de agua en época de avenidas, lo que contribuye a la erosión en la margen izquierda y sedimentación en la margen derecha del cauce, dada la concavidad a lo largo del tramo de estudiado.
3.2. Del objetivo específico 2
Este objetivo buscó, identificar los elementos de la topografía, hidrología, geología, climáticos, socio ambientales que faciliten la viabilidad para el diseño de obras de protección para mitigar la vulnerabilidad por inundaciones del río Caynarachi en la ribera del Puerto del distrito de Barranquita, provincia de Lamas, los resultados son:
Topografía del Cauce del río Caynarachi en el tramo de interés.
El estudio topográfico en la ribera del puerto del río, en el cual se realizó el estudio de mitigación de erosión e inundación, ha sido desarrollado en la superficie margen izquierda del cauce del río Caynarachi. El levantamiento fue elaborado con el empleo de Estación Total en una zona cuyo tramo se extiende 0+670.00 Km que comprende toda la franja donde se emplazará el planteamiento hidráulico. Los trabajos de campo, han permitido obtener un levantamiento detallado de toda el área ribereña afectada por las inundaciones, así como
también del lecho del río, habiéndose elaborado un Plano Topográfico PT a curvas de nivel que nos ha permitido visualizar la morfología del área ribereña, así como, un tramo de aproximadamente 0+670.00 Km del cauce del río Caynarachi, frente al Sector urbano de la localidad de Barranquita (Ver Anexo 6)
En la siguiente imagen se presenta el área de influencia del levantamiento topográfico del área ribereña, sí como, del cauce del río Caynarachi donde se emplazarán el planteamiento hidráulico.
Gráfico 1. Área de Estudio. (Fuente: Google earth).
La configuración topográfica del cauce del río Caynarachi en el tramo de estudio, es sinuoso, con presencia de bancos de sedimentación que impiden la normal circulación del agua en época de avenidas (tal como se aprecia en la imagen anterior y en el Plano Topográfico PT – Ver Anexo 7) ocasionando una considerable variación tanto en la dirección principal del flujo de agua, así como en la distribución de velocidades con la presencia de vórtices hacia la margen izquierda que erosionan el talud del cauce y bajas velocidades hacia la margen derecha que ocasionan la deposición de sedimentos en el lecho formando grandes bancos de arena y malezas a manera de islotes, lo que origina el incremento de la altura del nivel del agua desbordándose por la localidad de barranquita ocasionando la inundación del área ribereña.
El fondo del cauce del río Caynarachi, en el tramo estudiado, va desde el nivel 149.00 msnm, en el punto de inicio de las obras proyectadas (puerto barranquita), hasta el nivel 155.00 msnm frente a la Plaza de Armas de la localidad de Barranquita. Por la margen izquierda, el cauce se caracteriza por presentar un talud casi vertical con z = 0 a lo largo del tramo estudiado. La topografía del cauce, se puede apreciar en el Plano Topográfico (Ver Anexo 7), detallado a curvas de nivel cada 0.20 metros, así como las cotas de fondo del cauce del río en diversos puntos importantes.
La nivelación está referida a cotas absolutas obtenidas de la Carta Geográfica Nacional y ajustadas al sistema de posicionamiento geográfico mediante el empleo GPS. Se han posicionado y nivelado Tres (03) BMs sobre hitos en la ribera a lo largo del eje proyectado para el estudio de la obra de protección, los mismos que permitirán el replanteo topográfico durante la fase de desarrollo físico del proyecto.
A continuación, se presenta la relación de hitos, a lo largo del tramo en estudio sobre el cual se ha referenciado la cota o nivel, así como sus coordenadas.
En total se han construido tres (03) hitos distribuidos a lo largo de la margen izquierda del río Caynarachi, en el tramo donde se proyecta los espigones, sobre estos hitos, se han referenciado igual número de BMs, los mismos que facilitarán el replanteo topográfico durante una posible toma de datos para su ejecución.
Tabla 5
Relación de Hitos y BMs.
Componente estructural: Dique
longitudinal
Red de BMs
Hitos Nomenclatura
Cotas m.s.n.m.
Coordenadas
Norte Este
H-1 BM-1 148.986 9308429.000 385717.000
H-2 BM-2 151.157 9308447.000 385700.000
H-3 BM-3 148.999 9308617.093 385755.899
Fuente: Ficha de Observación directa
El estudio topográfico del cauce del río Caynarachi, nos ha permitido definir el Planteamiento hidráulico (Ver Anexo 9), así como los componentes estructurales de la obra de protección contra la erosión e inundación de la localidad de Barranquita.
