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Tabla 2.6. Incremento en la capacidad de conducción de los ríos del sistema.
Capacidad (m3/s) Incremento
Río Tramo Desde Hasta 2009 2014 ( % )
Mezcalapa T0 Puente Solidaridad Bifurcación 3,155 3,155 0.0
Samaria Bifurca Bifurcación Puentes Samaria 1,950 1,950 0.0
Samaria T1 Puentes Samaria Puente Cunduacán 925 1,470 58.9
Samaria T2 Puente Cunduacán Dos Ceibas 1,115 1,200 10.3
Samaria T3 Dos Ceibas El Mango 885 1,250 41.2
Samaria T4 El Mango Oxiacaque 585 900 53.8
Samaria T5 Oxiacaque Dren Victoria 570 850 49.1
Samaria T6 Dren Victoria Río González 305 525 72.1
González T7 Río González Cuauhtémoc 425 555 30.6
González T8 Cuauhtémoc Golfo de México 1,705 1,705 0.0
Para los casos del tramo T0 del río Mezcalapa, y el T8 del río González, no se cuenta con
información batimétrica antes de los desazolves (dragados), por lo que no fue posible hacer
la estimación del incremento de la capacidad de conducción. Por otra parte, en dichos ríos
no se han efectuado campañas de desazolve (dragado) como las realizadas en el río
Samaria, de acuerdo a la información disponible.
Todas las modelaciones pueden ser consultadas y revisadas en el Anexo A.2.12.
2.6 Revisión de obras de desazolve (dragado) y ampliación de la sección hidráulica del cauce donde se ubican estructuras de cruce y tramos con proyecto ejecutivo
Se llevó a cabo una revisión hidráulica de dos proyectos de construcción de puentes: el
primero, de la carretera La Isla – Cunduacán – Comalcalco sobre el río Samaria; el segundo,
de la carretera Nacajuca – Villahermosa sobre el nuevo cauce piloto y que reemplazaría a
futuro a los puentes El Mango y San Cipriano. Los planos fueron suministrados por
CONAGUA Oficinas Centrales, por medio de los archivos digitales “Perfil Puentes Vía
Corta.dwg” y “General Estructuras_Nacajuca_044A.dwg”, que se incluye en el Anexo
A.2.14.
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La revisión hidráulica consistió en una simulación hidrodinámica de tipo bidimensional, en
flujo no permanente, para los periodos de retorno de 100, 50 y 20 años. El modelo se ejecutó
con ayuda del software IBER®, que permite la inclusión de puentes sobre cauces desde
hace algún tiempo.
En el año 2008, como parte del Plan Hídrico Integral de Tabasco (PHIT), el Instituto de
Ingeniería estimó el hidrograma por cuenca propia asociado a un periodo de retorno de 100
años para la cuenca del río Mezcalapa, tomando como punto de salida la Bifurcación que
se produce antes de la obra El Macayo. Dicho hidrograma, se reproduce en la Figura 2.112,
y su gasto pico es de 2,680 m3/s (IINGEN, 2008, capítulo 4, página 227).
Figura 2.112. Hidrograma por cuenca propia TR100 para el río Mezcalapa en la
Bifurcación (IINGEN, 2008)
La aportación debida a las descargas de la presa Peñitas depende de la política de
operación de la misma. En el año 2009, la Segunda Fase para la Integración del PHIT,
elaborado por el Instituto de Ingeniería, estimó los gastos sobre el río Samaria para
diferentes periodos de retorno, y para dos condiciones de operación de la obra El Macayo:
una operando completamente y otra sin operar. En la Tabla 2.7 se reproducen dichos
valores (IINGEN, 2009, capítulo III.4.c, página 63).
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Tabla 2.7. Gastos sobre el río Samaria para diferentes TR (IINGEN, 2009)
Gastos sobre el cauce Samaria (m3/s)
TR Compuertas Cerradas Compuertas Abiertas
100 6,500 5,650
50 5,300 4,450
25 3,500 2,650
10 2,200 1,350
5 1,500 650
El valor de 6,500 m3/s para el periodo de retorno de 100 años, coincide con el recomendado
en el informe citado previamente (IINGEN, 2008, capítulo 4, página 241), que incluye las
descargas de la Presa Ángel Albino (Presa Peñitas).
Una representación gráfica de esta tabla se presenta en la Figura 2.113, para el caso más
desfavorable en el que El Macayo tenga las compuertas cerradas, y por lo tanto todo el
gasto del río Mezcalapa deba ser transitado por el río Samaria.
Figura 2.113. Gastos sobre el río Samaria para diferentes TR (basado en IINGEN,
2009)
De acuerdo con la Tabla 2.7 y la Figura 2.113, se tiene que los gastos pico para los periodos
de retorno de 20, 50 y 100 años, son entonces los que se reportan en la Tabla 2.8.
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Tabla 2.8. Gastos pico para diferentes periodos de retorno en el cauce Samaria
(IINGEN, 2014)
Periodo de Retorno TR Gasto Pico (m3/s)
100 6,500
50 5,300
20 3,050
Estos gastos pico están compuestos por la aportación de cuenca propia, representada por
el hidrograma de la Figura 2.112 para el caso de 100 años de periodo de retorno, y por la
descarga de la presa peñitas, de tal modo que, al combinar el hidrograma y la Tabla 2.8, se
pueden obtener los hidrogramas a transitar sobre el río Samaria, mismos que se muestran
en la Figura 2.114.
Figura 2.114. Hidrogramas de diseño para el río Samaria.
2.6.1 Revisión del flujo sobre el río Samaria con la construcción del nuevo puente sobre la vía La Isla – Cunduacán – Comalcalco.
La localización en planta del nuevo puente en cuestión así como la geometría en perfil, se
presentan en la Figura 2.116 y en la Figura 2.115, respectivamente. Ambas pueden
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visualizarse con mayor detalle en el Anexo A.2.14. El puente tiene una longitud total de
25.00 metros, un ancho por sentido de 10.00 metros aproximadamente, un peralte de 2.00
metros y lo componen 5 luces de 5.00 metros cada una.
Figura 2.115. Perfil del nuevo puente sobre la carretera La Isla – Cunduacán – Comalcalco (CONAGUA, 2014)
Figura 2.116. Ubicación geográfica del nuevo puente sobre la carretera La Isla –
Cunduacán – Comalcalco (Google Earth, 2014, IINGEN, 2014)
A partir de los resultados obtenidos con IBER®, y basados en el cadenamiento que se
muestra en la Figura 2.117, se presentan los perfiles de la Superficie Libre del Agua (SLA)
para los tres periodos de retorno, más uno adicional para el caso de específico de 1,500
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m3/s. También se muestran los niveles de Bordos Izquierdo (BI) y Derecho (BD), en los
tramos en los que existen, y las márgenes del cauce principal (MI y MD). Estos perfiles
pueden verse en la Figura 2.118 para el TR de 20 años, Figura 2.119 para el TR de 50
años, Figura 2.120 para el TR de 100 años y Figura 2.121 para el gasto de 1,500 metros
cúbicos por segundo.
Figura 2.117. Cadenamiento del sistema Mezcalapa-Samaria-González completo
(IINGEN, 2014)
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Figura 2.118. Perfiles de flujo para TR de 20 años (IINGEN, 2014)
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Figura 2.119. Perfiles de flujo para TR de 50 años (IINGEN, 2014)
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Figura 2.120. Perfiles de flujo para TR de 100 años (IINGEN, 2014)
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Figura 2.121. Perfiles de flujo para Gasto de 1,500 m3/s (IINGEN, 2014)
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Con el fin de comparar los resultados en la vecindad del proyecto del nuevo puente de la
Vía Corta a Cunduacán, en la Figura 2.122 se muestra un detalle de la zona.
Figura 2.122. Detalle del perfil de flujo en la zona del puente Cunduacán (IINGEN,
2014)
Se observa que para los cuatro gastos, no se forma remanso en el puente Cunduacán, que
sí se presentaba antes de la inclusión de la nueva geometría al modelo, tal como puede
observarse en la Figura 2.123, en el que se consideraba solamente el puente existente en
la actualidad. Dado este hecho, se considera que la geometría del nuevo puente es
apropiada para el funcionamiento hidráulico del cauce. Obsérvese también que en los
puentes Samaria se produce un remanso hacia aguas arriba. Este tipo de remansos se
deben a la presencia de los puentes (que reducen el área efectiva de flujo), y la forma más
conveniente de evitarlos consiste en adecuar la geometría del puente de tal forma que el
flujo no se vea afectado (verificado con la ayuda de modelos físicos o matemáticos); puede
ser elevando el tablero, aumentando la luz entre pilas o incluso aumentando la sección del
río en la sección del puente.
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Figura 2.123. Perfil de flujo para la configuración actual del Puente a Cunduacán
(IINGEN, 2014)
2.6.2 Revisión del flujo sobre el cauce piloto del río Samaria y el nuevo puente sobre la carretera Nacajuca – Villahermosa
La ubicación del nuevo puente sobre la carretera Nacajuca – Villahermosa, así como el
trazado en planta del cauce piloto del río Samaria en el sector El Mango y San Cipriano, se
puede observar en la Figura 2.124. El cauce piloto tiene una longitud aproximada de 9.2
Km, el ancho de la plantilla de la sección es de 100 metros en casi toda su longitud, excepto
en las proximidades del nuevo puente (unos 300 metros hacia ambas direcciones), en las
cuales la sección se amplía a un máximo de 300 m, coincidiendo con la longitud del puente.
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Figura 2.124. Cauce Piloto río Samaria sector El Mango y San Cipriano (CONAGUA, 2014).
El perfil del cauce, así como un detalle de la sección tipo, se incluyen en el Anexo A.2.14.
Esta información fue introducida al modelo digital de elevaciones de la zona y se introdujo
al software de modelación bidimensional, con el fin de simular el tránsito de un gasto de
1,500 m3/s y verificar su comportamiento. En la Figura 2.125 se muestra un paso intermedio
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del proceso de modelación, en el que se asignó el gasto mencionado como condición de
frontera aguas arriba.
Figura 2.125. Modelación bidimensional del cauce piloto Samaria (IINGEN, 2014)
De acuerdo a la información recibida (Anexo A.2.14), el cauce piloto para el río Samaria en
este sector, debe conducir un gasto de 466 m3/s, del total de 1,500 m3/s transitados (el resto
continuará por los existentes ríos El Mango y San Cipriano). De acuerdo a los resultados
obtenidos en IBER, dicho cauce tiene capacidad de transitar 465 m3/s, tal y como se puede
apreciar en el hidrograma extraído de la sección ubicada en el Puente Nuevo, que se
reproduce en la Figura 2.126, y cuya sección se muestra en la Figura 2.127.
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Figura 2.126. Hidrograma en la sección del puente (IINGEN, 2014)
Figura 2.127. Sección del puente para Q=1,500m3/s (IINGEN, 2014)
Como se observa, el flujo supera por 0.74 m la margen izquierda del cauce, de acuerdo al
modelo digital de elevaciones empleado (INEGI), por lo que se recomienda conformar a lo
largo de todo el cauce piloto, bordos marginales de protección de por lo menos 1.5 m de
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altura, para que el sistema trabaje adecuadamente y no hay desbordamientos en este
cauce.
2.7 Balance de sedimentos en forma teórica para el sistema Mezcalapa – Samaria – Río González
El transporte de sedimentos a través de un río puede clasificarse de acuerdo a la forma en
que éstos son transportados, ya sean suspendidos y arrastrados por la energía del flujo, o
simplemente desplazados por el fondo del lecho, en cuyo caso pueden ser movilizados
rodando, saltando o deslizándose.
Considérese una partícula de diámetro D, que se encuentra en reposo en el fondo del río
bajo ciertas condiciones de flujo dadas. Supóngase que el flujo aumenta de tal forma que
se supera un límite conocido como umbral de movimiento, la partícula empezará a
desplazarse por el fondo, quizá deslizándose o quizá saltando, todo dependerá tanto de
factores físicos de la partícula como del flujo mismo. Ahora supóngase que el flujo se
incrementa aún más, así que la partícula es levantada del fondo y empieza a ser
transportada en suspensión. Cuanto más se intensifica el flujo, mayores serán los tamaños
de las partículas que serán levantadas y transportadas de ese modo.
Ahora bien, cuando se da el caso contrario, esto es, el flujo comienza a disminuir, llegará el
punto en el que el flujo no tendrá la capacidad suficiente para transportar en suspensión
aquellas partículas que superen cierto tamaño, en tal caso, tales partículas descenderán y
seguirán siendo transportadas por el fondo, hasta que llegado un punto, se detendrán y ya
no serán arrastradas.
No es fácil establecer y definir un límite claro y nítido entre las dos modalidades de
transporte antes señaladas. Cualquier alteración que ocurra en la velocidad de la corriente
puede determinar de inmediato un cambio en la modalidad de transporte.
Existe un gráfico, determinado por Hjulström, con base en mediciones de laboratorio, que
es bastante ilustrativo respecto al fenómeno descrito antes. Dicho gráfico se reproduce en
la Figura 2.128.
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Al conjunto de todas estas partículas transportadas por el flujo se les denomina gasto sólido,
para diferenciarlo del gasto líquido, que es al que suele hacerse referencia al mencionar el
término gasto sin ningún adjetivo y puede ser gasto sólido de fondo, en suspensión o total
(la suma de ambos), de acuerdo a la clasificación que se dio antes. Las unidades que se
usan frecuentemente para el gasto sólido, pueden ser de volumen por unidad de tiempo,
como para el caso del gasto líquido, aunque también son comunes las unidades de peso
por unidad de tiempo. Así, algunas unidades comunes son: m3/año, m3/día, N/s, Kg/día,
t/mes, entre otras. Por otra parte, es bastante usual expresarlo por unidad de ancho del
cauce, caso en el que se le denomina gasto sólido específico.
Figura 2.128. Gráfico de Hjulström (Díez, 2008)
No existe una proporción definida entre la cantidad de material sólido transportado en
suspensión y aquélla transportada por el fondo. La distinción entre material de suspensión
y de fondo sólo puede hacerse en función de la velocidad de la corriente en un momento
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dado, tal como se observa en la gráfica de Hjülstrom. Por lo general el gasto sólido en
suspensión es mayor que el gasto sólido de fondo. Para el río Rin, por ejemplo, se ha
establecido que hasta su desembocadura en el lago Constanza, descarga 3 millones de m3
de material sólido por año, de los cuales solamente 100,000 m3 corresponde a material de
fondo. En el río Mississippi se ha determinado que el 85% del material sólido transportado
corresponde a transporte en suspensión. Se ha encontrado que, para grandes ríos de
pequeña pendiente, la masa transportada en suspensión es varias veces mayor que la
transportada por el fondo (Rocha, 1998).
Ahora bien, existe un tipo de material que siempre será transportado en suspensión, y cuyo
origen está en la superficie de la cuenca por la que escurre el río (aunque es obvio que, en
el largo plazo, todo el material del cauce tiene también su origen en la cuenca). Este material
se conoce como material de lavado, y suele distinguirse del resto de material transportado
en suspensión, por el criterio práctico del tamaño del mismo, que suele aceptarse como
todo aquel inferior a 62.5 micras (0.0625 mm).
El gasto sólido en suspensión se determina a partir de mediciones de la concentración, c,
que no es otra cosa que la cantidad de partículas sólidas, expresadas como peso seco, por
unidad de volumen de la mezcla del agua con el sedimento. El producto de la concentración
por el gasto (líquido) es igual al gasto sólido. El gasto sólido de fondo, en cambio, suele
determinarse con base en expresiones de diversa índole, algunas con bases físicas,
muchas otras basadas en modelos de laboratorio, y otras de carácter semiempírico.
En cuanto a material en suspensión, a manera de ejemplo comparativo se puede citar a la
literatura, la cual nos dice que las mayores concentraciones del caudal sólido en suspensión
de grandes ríos, por ejemplo en China son del orden de 1 g/l y las menores se presentan
en países con mayor humedad y son aproximadamente de 1 mg/l y éstos índices se
presentan en países europeos. Estas concentraciones aumentan en presencia de obras
hidráulicas.
Las unidades que en general se usan para reportar un caudal sólido son en toneladas por
año, la cuales se obtienen, multiplicando este valor por una cifra global.
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En tanto, al caudal sólido de fondo es aventurado dar cifras en cuanto a sus magnitudes,
sin embargo, esta variación de caudal sólido oscila entre el 0.1 y el 1% del caudal líquido.
(Martín Vide, 1997).
Equilibrio de fondo
El equilibrio de fondo en presencia de transporte de sedimento se presenta en el punto en
el cual las partículas que erosionan son las mismas que sedimentan, teniendo como
resultado que el fondo de un río no se presentan modificaciones en su cota; es decir que
no se presente falta ni exceso de sedimento.
Para explicarse mejor el equilibrio de fondo Lane (1955), describe este equilibrio de manera
cualitativa. En la Figura 2.129 se pueden observar las variables que intervienen en la
explicación del equilibrio mediante la Balanza de Lane.
Figura 2.129. Balanza de Lane (Martín Vide, 1997)
Donde: q es el caudal líquido unitario, qs es el caudal sólido unitario de fondo, i, la pendiente
y D es el tamaño de sedimento.
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La balanza de Lane es de gran utilidad que permite hacer un análisis de los fenómenos de
“sobrealimentación” o “sublevación”; sedimentación o erosión respectivamente, los cuales
se presentan cuando los caudales líquidos y sólidos no presentan equilibrio. Dicho equilibrio
no sólo depende de los gastos sólidos y líquidos, también depende de la pendiente de
equilibrio y del tamaño del sedimento. Por ejemplo, mucha agua y pocos sólidos dan como
resultado la erosión, pero se equilibran formando una pequeña pendiente y viceversa. Por
último, el tamaño de sedimento es otro de los factores importantes para mantener el
equilibrio, por ejemplo un caudal de agua muy pequeño y uno de sólidos muy grande
provoca sedimentación y esto se equilibra si el tamaño del material presenta un
decremento.
Los basculamientos o cambios de pendiente en el fondo de un río se pueden explicar con
ayuda d la balanza de Lane, ya que en un sentido físico, al presentarse un desequilibrio
puede causar erosión y disminuir la pendiente, si se toma un punto de referencia un punto
fijo aguas abajo del desequilibrio, o a la inversa, puede aumentar la pendiente al
presentarse un desequilibrio en la sedimentación.
Métodos para estimar el transporte de fondo
Con el propósito de cuantificar el gasto sólido de fondo de una corriente, existen métodos
de estimación en función de las características hidráulicas, geométricas y granulométricas
del cauce en estudio. Hasta la fecha y debido a la complejidad en la dinámica del
comportamiento del transporte de sedimentos en el fondo, en relación al caudal líquido que
lo transporta, no se ha logrado obtener un método preciso para su descripción, sin embargo
se han desarrollado fórmulas de carácter empírico o semi empíricas asentadas en diversas
teorías. Ninguna de estas ecuaciones arroja resultados exactos y son válidas sólo para el
caso y las condiciones que se encuentran el caso de estudio.
Transporte de fondo
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“Las ecuaciones de transporte de fondo son fórmulas unívocas y más o menos explícitas
entre el caudal sólido unitario qs y las características hidráulicas” (Martín Vide, 1997).
Muchos métodos empíricos corresponden a la relación entre la tensión de fondo y la tensión
crítica.
Meyer-Peter Müller (1948)
La ecuación original de Meyer-Peter y Müller, deducida para fondos de grava de hasta 30
mm de diámetro, calcula el caudal solido de fondo con la siguiente expresión:
𝑞𝑠𝑏∗ = 8(𝜏𝑏𝑠
∗ − 𝜏𝑐∗)
32
Donde el caudal solido adimensional se calcula como:
𝑞𝑠𝑏∗ =
𝑞𝑠𝑏
√(𝜌𝑠𝜌
− 1) 𝑔𝐷𝑠3
En caso de fondo plano se considera una tensión crítica de fondo adimensional de 𝜏𝑐∗ =
0.047 En caso contrario, es necesario realizar una corrección por pendiente de fondo.
Tras volver a analizar los datos utilizados para derivar la ecuación anterior, Wong (2003) y
Wong yParker (2006) sugieren la siguiente corrección (IBER, 2010):
𝑞𝑠𝑏∗ = 3.97(𝜏𝑏𝑠
∗ − 𝜏𝑐∗)
32
En caso de fondo plano se considera 𝜏𝑐∗ = 0.0495. En caso contrario, es necesario realizar
una corrección por pendiente de fondo.
siendo n el coeficiente de Manning total, ns el coeficiente de Manning equivalente debido a
grano, Ds el diámetro del sedimento, Ks la altura de rugosidad de grano (calculada a partir
del diámetro del sedimento), 𝜏𝑏 la tensión total de fondo, 𝜏𝑏𝑠 la tensión de fondo debida a
grano, 𝜏𝑏∗ y 𝜏𝑏𝑠
∗ las tensiones total y de grano adimensionales, calculadas como:
Esta última formulación corregida es la incluida en el manual Iber. (IBER, 2010).
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Van-Rijn (1984)
En la formulación de Van Rijn el caudal solido de fondo se calcula a partir de las siguientes
expresiones:
𝑇 < 0.3 → 𝑞𝑠𝑏∗ = 0.053
𝑇2.1
𝐷∗0.3
𝑇 > 0.3 → 𝑞𝑠𝑏∗ = 0.100
𝑇1.5
𝐷∗0.3
siendo T un parámetro adimensional que mide el exceso de fricción de fondo por encima
del valor critico que define el umbral del movimiento:
𝑇 =𝜏𝑏𝑠
∗ − 𝜏𝑐∗
𝜏𝑐∗
El diámetro adimensional se define como (IBER, 2010):
𝐷∗ = 𝐷𝑠 (𝑔𝑅
𝑣2 )
13
𝑐𝑜𝑛 𝑅 =𝛾𝑠 − 𝛾
𝛾
Smith & McLean (1967)
La re suspensión se puede valorar por la formulación dada por Smith & Mclean (1967) y
que se expresa en función de las tensiones de fondo, las cuales son adimensionales de
campos de flujo y del inicio del movimiento. Ellos definen la re suspensión proporcional a
la velocidad de caída del sedimento w y un factor que es proporcional a las tensiones
cortantes actuantes. Así:
𝐸 = 0.65𝜉 (
𝜏̅𝜏̅𝑐
− 1)
1 + 𝜉 (𝜏̅
𝜏̅𝑐 − 1)
Con
𝜉 = 0.0024
𝜏̅ > 𝜏̅𝑐
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( P R O H T A B )
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𝐸 =𝐸𝑠
𝜔
De esta manera es posible evaluar esta cantidad, que se pone en movimiento y que en el
equilibrio o es cero o se compensa con la cantidad de material que se deposita en el fondo.
El deposito se evalúa como la proporción de material que situado en el fondo cae con la
velocidad de caída. 𝐷 = 𝑤𝐶𝑏. Donde D es la cantidad de material que se deposita por
unidad de tiempo y 𝐶𝑏. la concentración del material en el lecho. (GITS, 2010).
Ariathurai and Arulanandan (1978).
Para suelos cohesivos se ha utilizado la expresión propuesta por Ariathurai y Arulanandan
(1978), que hace depender la erosión de la diferencia entre la tensión tangencial y una
tensión tangencial crítica de inicio de erosión 𝜏𝑐𝑒, así como de un valor M representativo de
la tasa de erosión, que sería la tasa de erosión cuando 𝜏𝑏 = 2𝜏𝑐𝑒:
𝐸 = 𝑀𝜏𝑏
𝜏𝑐𝑒− 1
En suelos cohesivos se introduce asimismo una modificación al cálculo de D para
considerar una tensión tangencial crítica de deposición 𝜏𝑐𝑑. En este caso:
𝐷 = 𝑃𝛼𝑊𝑠𝐶
Con:
𝑃 = 1 −𝜏𝑏
𝜏𝑐𝑑 si 𝜏𝑏 < 𝜏𝑐𝑑 y 𝑃 = 0 en caso contrario
Para determinar la concentración de sedimento en suspensión en cada instante es
necesario introducir su correspondiente ecuación de convección-difusión promediada en
profundidad:
𝜕ℎ𝐶
𝜕𝑡+
𝜕ℎ𝑈𝑥𝐶
𝜕𝑥+
𝜕ℎ𝑈𝑥𝑦𝐶
𝜕𝑦=
𝜕
𝜕𝑥𝑗
𝑟 +𝑣𝑡
𝑆𝑐,𝑡ℎ
𝜕𝐶
𝜕𝑥𝑗+ 𝐸 − 𝐷
donde C es la concentración de sólidos en suspensión promediada en profundidad, 𝑈𝑥 y
𝑈𝑥𝑦son las dos componentes de la velocidad horizontal promediadas en profundidad, 𝑣𝑡 es
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la viscosidad turbulenta, 𝑟 es el coeficiente de difusión molecular de sólidos en suspensión,
y 𝑆𝑐,𝑡el número de Schmidt el cual relaciona el coeficiente de difusión turbulenta de
momento con el coeficiente de difusión turbulenta de sólidos en suspensión. Esta ecuación
se puede integrar también por la técnica de los volúmenes finitos. (Bladé, Corestein, Arbat
Bofill, Abdrés Caro, & Ruíz Villanueva, 2010).
Balance de sedimentos
Se realizó el cálculo de transporte de sedimentos, en el sistema Mezcalapa – Samaria-Río
González mediante un modelo matemático bidimensional para la simulación del flujo y
procesos de transporte sólido y en suspensión (Iber, V2.0.3). Los resultados del proceso
del transporte de sedimentos se obtuvieron una vez introducidas las variables
correspondientes al modelo mencionado anteriormente, las cuales consisten en la
batimetría del río Samaria, de los modelos digital de elevaciones (MDE) correspondiente a
la localidad en estudio y los datos relacionados tanto con la hidrodinámica, la rugosidad del
terreno en el tramo mencionado y los datos correspondientes al transporte de sedimentos.
“El módulo de transporte sólido resuelve las ecuaciones de transporte de sedimentos no-
cohesivos en régimen no estacionario. Se resuelven tanto las ecuaciones de transporte de
fondo como las ecuaciones de transporte en suspensión, modelándose el acoplamiento
entre la carga de fondo y la carga en suspensión mediante un término de sedimentación/re
suspensión. El módulo de transporte de sedimentos utiliza el campo de velocidades,
calados y de turbulencia proporcionado por los módulos hidrodinámicos y de turbulencia. El
caudal solido de fondo se calcula mediante una formulación empírica, pudiéndose elegir
entre la formulación de Meyer-Peter Müller y la de Van Rijn, mientras que el caudal sólido
en suspensión se calcula mediante Van Rijn, Smith McLean o Ariathurai. Se modela
mediante una ecuación de transporte turbulento promediada en profundidad.” (IBER, 2010).
Estimación de caudales sólidos
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El caudal sólido se estima como la suma del sedimento en suspensión y el sedimento de
fondo, los cuales se pueden calcular mediante las ecuaciones y módulos que el programa
utilizado tiene pre configuradas. Las ecuaciones para ambos caudales se describen a
continuación:
Sedimentos en suspensión:
Van Rjin (1987),
Smith McLean (1977)
Ariathurai y Arulanandan (1978)
Transporte de fondo:
Meyer Peter & Müller
Van Rjin
Justificación de las ecuaciones utilizadas para el modelo matemático bidimensional
para la simulación del flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión.
La ecuación elegida para el análisis del sedimento en suspensión fue Smith McLean, ya
que ésta es válida para lechos de arena y es una de las tres formulaciones (especialmente
recomendadas en el último Manual de Transporte de Sedimentos del ASCE).
Mientras que para el análisis de transporte de fondo se eligió la ecuación de Meyer Peter
& Müller, ya que ésta es una ecuación empírica que cubre pendientes hasta del 2% y hasta
tamaños de material de 30 mm (grava gruesa y piedras).
Seminario de Transporte de Sedimentos en el IINGEN (Junio 2014)
En el marco del Estudio para el PROHTAB, se organizó en el Instituto de Ingeniería un
Seminario sobre Transporte de Sedimentos, que tuvo lugar el día viernes, 20 de junio de
2014. Al evento asistieron funcionarios de diversas entidades relacionadas con el tema:
Dirección Local Tabasco de CONAGUA, Oficinas Centrales de CONAGUA, Gobierno de
Tabasco, Protección Civil Tabasco, IMTA, y académicos del área de varias universidades
del país.
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Se abordaron cinco temas principales, a lo largo de cinco ponencias dirigidas por cinco
expertos en cada uno de los ellos. Los nombres de las ponencias son los siguientes:
a. Ponencia 1: Introducción a la hidráulica fluvial
b. Ponencia 2: Transporte de sedimentos. Conceptos teóricos
c. Ponencia 3: Modelación numérica del transporte de sedimentos
d. Ponencia 4: Modelación física del transporte de sedimentos
e. Ponencia 5: Técnicas de dragado en cauces
Un breve resumen de cada una de las ponencias, así como los archivos de las mismas, se
adjuntan en el Anexo A.2.10.
2.8 Análisis del funcionamiento hidráulico para determinar los tramos que requieren desazolve (dragado) y secciones propuestas
Con el objetivo de determinar el balance de sedimentos en forma teórica, el sistema
Mezcalapa-Samaria- Río González se analizó en diversos tramos desde la estación
Mezcalapa hasta la desembocadura el río González en el Golfo de México, esto con la
finalidad de mejorar la eficiencia en el proceso en el modelo matemático bidimensional para
la simulación del flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión.
Se decidió realizar el análisis por tramos ya que todo el sistema cuenta con una longitud de
aproximadamente 100 km, hecho que afecta el proceso tratando al sistema completo ya
que se carecen de datos de medición de sedimentos a lo largo del sistema Mezcalapa-
Samaria- Río González, y sólo se cuenta con datos precisos en las estaciones: Mezcalapa,
Nueva Samaria y Nueva Carrizal (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004). Por
otro lado se consideraron factores alternos tales como la velocidad del procesamiento de
las máquinas utilizadas para el cálculo del balance de sedimentos, así como la carencia de
datos medidos y reportados de sedimentos a lo largo del mismo sistema.
En la Figura 2.130 se muestra la localización de secciones de monitoreo de sedimentos
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Una vez que se han propuesto las diversas secciones a lo largo del sistema de ríos, se
procedió al cálculo del transporte de sedimentos con el objetivo de conocer los tramos que
requieren desazolve (dragado) y las secciones propuestas.
Figura 2.130. La localización de secciones de monitoreo de sedimentos.
(Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004).
La metodología elegida fue la siguiente:
1. El primer tramo de análisis corresponde al río Mezcalapa. En la Figura 2.131 se
puede observar la delimitación del primer tramo de análisis para el modelo
matemático bidimensional para la simulación del flujo y procesos de transporte
sólido en suspensión (Iber, V2.0.3), para el cual los datos de entrada tanto
hidrodinámicos como de transporte de sedimentos son los correspondientes a los
resultados obtenidos del proceso de cálculo en el modelo matemático bidimensional
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para la simulación de flujos en este tramo, el cual fue un proceso iterativo hasta
llegar al punto de calibración con los datos reportados por la UJAT (2004). Tanto los
datos de entrada (calculados, mediante el modelos bidimensional para la
simulación), como los datos de salida son lo que se reportan en la Tabla 2.9.
2. Cabe recalcar que los datos de entrada correspondientes al primer tramo, se
propusieron en función de los datos de salida, como un método iterativo, calibrado
con los datos de salida del tramo Mezcalapa (UJAT, 2004), que es la parte del tramo
con la que se cuenta con información necesaria para realizar dicha calibración y
que fue proporcionada de la UJAT (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco,
2004) (Ver Figura 2.132).
Posteriormente, ara seguir con la metodología, los datos de salida del primer tramo
“Mezcalapa” son los correspondientes a los datos de entrada del tramo número dos,
que corresponde a la “Bifurcación” del río Mezcalapa en los ríos Samaria y Carrizal
y estos datos se pueden observar en la Figura 2.131.
3. Cabe mencionar que los datos de entrada correspondientes al primer tramo, se
propusieron en función de los datos de salida, como un método de calibración con
los datos de salida del tramo Mezcalapa, ya que es en la salida, la parte del tramo
con la que se cuenta con información necesaria, proporcionada de la UJAT
(Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004) (Ver Figura 2.132). Los datos de
salida del primer tramo “Mezcalapa” son los correspondientes a los datos de entrada
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del tramo número dos, que corresponde a la “Bifurcación” del río Mezcalapa en los
ríos Samaria y Carrizal y estos datos se pueden observar en la Figura 2.131.
Figura 2.131. Tramo de análisis “Mezcalapa”
Tabla 2.9. Datos de alimentación y de resultados a la salida y a la entrada, del
modelo para la simulación del tramo “Mezcalapa”.
MODELACIONTIPO DE
DATOSGasto líquido, m3/s
Gasto sólido de
fondo, m3/s
Gasto sólido de
suspensión, m3/s
Gasto sólido total,
m3/s
Entrada 1212.86 0.0650 0.1625 0.2275
Salida 1213.86 0.0012 0.0930 0.0943
MEZCALAPA 2 Entrada 1212.86 0.1300 0.3250 0.4550
Salida 1213.86
MEZCALAPA
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Figura 2.132. Datos estación Mezcalapa proporcionados por la UJAT (Universidad
Juárez Autónoma de Tabasco, 2004).
4. El segundo tramo de análisis fue, como ya se ha mencionado antes en la bifurcación
del río Mezcalapa a Samaria y Carrizal, la que se puede observar en la Figura 2.137.
5. Los datos de entrada en la estación Mezcalapa fueron los reportados en el Estudio
del comportamiento, de los sedimentos en el Sistema de los ríos Mezcalapa
Samaria-Carrizal, Estado de Tabasco, Segunda Etapa” (Universidad Juárez
Autónoma de Tabasco, 2004), en dicha estación.
6. Los datos de salida para el modelo son tomados por las características hidráulicas
(gastos contra elevaciones) de la Estructura de Control “El Macayo” y del río
Samaria, proporcionados en este mismo estudio. También se modeló la estructura
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de control “El Macayo” con una altura de cortina de 22 msnm, gasto de 850 m3/s,
canal en la margen izquierda el cual controla 350 m3/s, mientras que por la margen
derecha se controlan 500 m3/s. El excedente se manda al Samaria para evitar
inundaciones en Villahermosa, Tabasco. (CONAGUA, 2013).
En la Figura 2.133 se muestra la modelación de la Estructura de control “El
Macayo”.
Figura 2.133. Modelo de la Estructura de Control “El Macayo”.
7. Al inicio de los tramos o secciones a modelar, se introdujo los datos reportados por
la UJAT en el “Estudio del comportamiento de los sedimentos en el Sistema de los
ríos Mezcalapa-Samaria-Carrizal, Estado de Tabasco, Segunda Etapa.”
Ya que el primer tramo analizado es el correspondiente a la bifurcación, en la Figura
2.132. Se muestran los datos de inicio.
Para el primer tramo correspondiente al río Samaría, en la Figura 2.134 se muestran
los datos iniciales para el tramo del río Samaria, tomados de los reportes de
monitoreo de sedimento en el sistema de ríos Mezcalapa – Samaria”
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Figura 2.134. Gráfica de arrastre de fondo y suspendido del río samaria.
(Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004)
8. Con los resultados obtenidos en este tramo se modelan los siguientes tramos
propuestos aguas abajo.
9. El proceso se repite hasta el final del sistema de ríos en la desembocadura del río
González en el Golfo de México.
Los demás datos necesarios para el presente estudio tales como tipo de suelo y
granulometría, fueron tomados de igual manera del “Estudio del comportamiento de los
sedimentos en el Sistema de los ríos Mezcalapa-Samaria-Carrizal, Estado de Tabasco,
Segunda Etapa.”
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A continuación se describe cada tramo, sus datos de ingreso así como los resultados
obtenidos en cada uno de ellos, al final, se describirá a manera de síntesis los resultados
de manera condensada.
Resultados de las modelaciones bidimensionales con transporte de sedimentos.
Al finalizar el proceso de transporte de sedimentos en el modelo matemático bidimensional
para la simulación del flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión (Iber, V2.0.3),
se obtuvieron los siguientes resultados:
TRAMO 0: RÍO MEZCALAPA
Este tramo corresponde a la sección del río Mezcalapa que se reportó en la Figura 2.131.
Los resultados tanto de erosión como de sedimentación pueden observarse en la Figura
2.135 y en la Figura 2.136, respectivamente.
Figura 2.135. Resultados de erosión en el tramo 0: Mezcalapa
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En la Figura 2.135 se puede observar que la erosión tiende a formar islas en el cauce del
río y darle la forma trenzada.
Figura 2.136. Resultados de sedimentación en el tramo 0: Mezcalapa.
Mientras que en la Figura 2.136 se puede observar el fenómeno de sedimentación, la cual
se presenta en todo el ancho del cauce, esto debido a que el ancho del río Mezcalapa
supera los 500 m, observándose mayor índice de sedimentación en las pequeñas
bifurcaciones en los ramales que el cauce presenta.
Datos de entrada
Los datos de entrada correspondiente a este tramo se propusieron de tal manera que el
tramo ”Mezcalapa” quedara calibrado con los datos en la salida del tramo, datos que
presentó la UJAT (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004) (ver Figura 2.132)
Datos de salida
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Mientras que los datos de salida son los datos leídos directamente del proceso de
Transporte de Sedimentos del modelo matemático bidimensional para la simulación del
flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión (Iber, V2.0.3).
Tanto los datos de salida como de entrada de este tramo se pueden observar en la Tabla
2.10.
Tabla 2.10. Datos de entrada y salida para el primer Tramo “Mezcalapa”
TRAMO BIFURCACIÓN: Este tramo se muestra en la Figura 2.137.
Figura 2.137. Ubicación del tramo analizado para balance de sedimentos de la
estación Mezcalapa, Nueva samaria y nueva Carrizal (UJAT, 2004)
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.065 0.048344 0.1625 0.122102 0.2275 0.1704461 11,694,337.20 8,761,556.78
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/sTramo
MEZCALAPA
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Este tramo se usó a manera de calibración para todo el sistema, ya que se cuenta con datos
reales que se emplearon de manera puntual para el análisis del trasporte de sedimentos y
permitieron evaluar el comportamiento de la bifurcación antes de los puentes Samaria
(Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004).
Las mediciones en estas secciones en el “Estudio del comportamiento, de los sedimentos
en el Sistema de los ríos Mezcalapa Samaria-Carrizal, Estado de Tabasco, Segunda
Etapa”, se llevaron a cabo con la finalidad de tener un mejor conocimiento del transporte
de sedimentos en la bifurcación, se realizaron mediciones en dos secciones de control
adicionales. (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004).
Los datos de alimentación al modelo en IBER se detallan a continuación:
Datos de entrada
Los datos en la condición de contorno a la entrada se resumen en la Tabla 2.11.
Tabla 2.11. Datos de entrada tramo Mezcalapa (UJAT, 2004)
De la tabla anterior es importante hacer notar que el material en área el estudio consta
arena y arcilla limosa (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004), por lo que se
considera una densidad del material de 1.63 g/cm3
Datos a la salida
Las dos condiciones de salida que se presentan para el estudio de esta zona, corresponden
a las curvas de elevación contra gastos para ambos ríos que nacen de la bifurcación del
Mezcalapa, es decir el Río Samaria y el Carrizal. Por la margen derecha de la bifurcación,
la obra de control denominada “El Macayo”, ubicada sobre el río Carrizal, que cuenta con
las siguientes características hidráulicas:
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Es una obra de control que consta de compuertas y controla los gastos líquidos por
ambas márgenes.
Consta de un gasto de control de 850 m3/s.
Por la margen izquierda se controlan 350 mil litros por segundo, mientras que
Por la margen derecha se controlan 500 mil litros por segundo.
El excedente es controlado por el río Samaria para evitar inundaciones en la ciudad
de Villahermosa.
Los datos hidrodinámicos que fueron usados en el modelo matemático bidimensional para
la simulación del flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión (Iber, V2.0.3), para
definir los umbrales de niveles de los ríos correspondientes al Carrizal y al río Samaria con
la finalidad de definir las fronteras de salida en el modelo mencionado son los que se
observan en la Tabla 2.12 y Tabla 2.13 respectivamente.
Tabla 2.12. Datos de Gasto Vs Elevaciones. Estación Carrizal
Elevación, m Gasto, m3/s
14.002 129.700
14.686 202.600
15.325 279.500
15.931 359.000
16.518 439.900
17.078 522.700
17.620 606.800
18.140 692.200
18.626 779.600
18.990 840.800
ESTACIÓN CARRIZAL
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Tabla 2.13. Datos de Gasto Vs Elevaciones. Estación Samaria
La curva elevaciones-gastos de la estructura El Macayo se muestra en la Figura 2.138, y la
de la estación hidrométrica Samaria en la Figura 2.139.
Figura 2.138. Curva Elevaciones – Gasto estructura de control El Macayo (IINGEN,
2012).
Elevación, m Gasto, m3/s
13.696 500.000
14.479 1000.000
15.005 1500.000
15.459 2000.000
15.934 2500.000
16.430 3000.000
16.856 3500.000
ESTACIÓN SAMARIA
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Figura 2.139. Curva Elevaciones – Gasto estación hidrométrica Samaria (IINGEN,
2012)
Los datos anteriores fueron tomados de la “Definición de niveles operativos en los ríos
tabasqueños para establecer umbrales de prevención, alerta y emergencia”, incluido en las
“Acciones Complementarias del Plan Hídrico Integral de Tabasco” (PHIT, 2012)
Este tramo corresponde, como su nombre lo indica a la bifurcación del Río Mezcalapa con
el río Carrizal y el río Samaria como se observa en la Figura 2.137. Los resultados tanto de
erosión como de sedimentación pueden observarse en la Figura 2.140 y en la Figura 2.141,
respectivamente.
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Figura 2.140. Resultados de erosión en el tramo Bifurcación
Como se puede observar en la Figura 2.140, la, en la margen izquierda del río Mezcalapa,
mientras que la sedimentación, como se puede observar en la Figura 2.141 se presenta en
las dunas de material en las áreas de tonalidad rojas.
Figura 2.141. Resultados de sedimentación en el tramo Bifurcación.
En conclusión para el análisis de transporte de sedimentos en este tramo, se muestra en la
Tabla 2.14, en la cual se puede advertir los datos de entrada y de salida para la sección
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antes de la bifurcación (Tramo Mezcalapa) así como dos resultados (Tramo Carrizal y tramo
Samaria).
Tabla 2.14. Trasporte de sedimentos en el primer tramo, en la salida de la
bifurcación: Mezcalapa con el tramo del río Samaria y el río Carrizal.
Con la finalidad de comparar resultados a modo de calibrar el el modelo matemático
bidimensional para la simulación del flujo y procesos de transporte sólido y en suspensión
(Iber, V2.0.3), se presenta a continucación los resultados reportados por la UJAT se
muestran en la Figura 2.142.
Figura 2.142. Resultados reportados por la UJAT en el tramo de la bifurcación.
(Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004).
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
CARRIZAL 0.000030 0.0286 0.047 0.016 8,757,414.12 825,543.10
SAMARIA 0.000047 0.0021 0.007 0.005 2,485,064.50 260,591.470.1220
Total, m3/s Total, ton/año
0.0483
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
BIFURCACION
Tramo
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TRAMO 1 DEL RÍO SAMARIA.
La siguiente sección a analizar corresponde al río Samaria, los datos necesarios para
introducirlos al inicio de los modelos son los que se muestran a continuación, (Universidad
Juárez Autónoma de Tabasco, 2004):
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 = 297.60 𝑚3
𝑠⁄
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1431.53 𝑚3
𝑑⁄
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠ó𝑖𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑠𝑝𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 = 951.79 𝑚3
𝑑⁄
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠ó𝑖𝑙𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 = 479.73 𝑚3
𝑑⁄
Una vez introducidos estos datos en el modelo, se obtuvieron los resultados de erosión y
sedimentación en el tramo en estudio, se puede observar los resultados en la Figura 2.143
y en la Figura 2.144 con datos de erosión y sedimentación respectivamente.
Figura 2.143. Tramo 1 del río Samaria. Datos de erosión. IBER.
De la Figura 2.143 podemos concluir que la erosión se presenta en el cauce principal y con
mayor intensidad sobre la margen derecha del río Samaria.
En cuanto a sedimentación, la Figura 2.144 muestra las áreas en las cuales se presenta
mayor sedimentación en este tramo del río Samaria y como se puede observar ésta se
presenta sobre el cauce principal en la sección de estudio.
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Figura 2.144. Tramo 1. Datos de sedimentación del río Samaria. IBER.
En la Tabla 2.15, se muestran los resultados del análisis para el transporte de sedimentos
tanto de fondo como de suspensión perteneciente al tramo uno.
Tabla 2.15. Transporte de fondo, tramo 1 del río Samaria
TRAMO 2 RÍO SAMARIA
Los datos de entrada, tanto de caudal sólido de fondo como los de caudal sólido de
sedimentos son tomados del tramo anterior e introducidos en el modelo para este tramo.
En la Figura 2.145, se observa que la erosión hace que el caudal del río sea en forma
trenzado, fenómeno que tiende a formar meandros.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.006 0.012 0.011 0.024 0.017 0.036 851,682.824 1,846,697.765SAM_2015_T1
TramosTotal, m3/s Total, ton/año
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en suspensión
en la descarga, m3/s
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Figura 2.145. Tramo 2. Datos de erosión en el río Samaria. IBER
Mientras que en la Figura 2.146 se observa la sedimentación, la cual se acentúa en los
laterales del río Samaria y en algunas secciones internas del mismo, las cuales tienden a
formar meandros y por consecuencia un flujo trenzado del caudal líquido.
Figura 2.146. Tramo 2. Datos de sedimentación en el río Samaria. IBER
En la Tabla 2.16, se muestran los resultados del análisis de este tramo.
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Tabla 2.16. Transporte de fondo, segunda sección del río Samaría.
TRAMO 3 RÍO SAMARIA
En la Figura 2.147, se presenta la sedimentación (erosión negativa) y se puede observar
que ésta se presenta más en el cauce principal de este tramo.
Al igual que en el tramo anterior los datos de entrada para el transporte de sedimentos,
necesario para el presente tramo son los que corresponden a los datos de salida (transporte
de fondo y transporte de suspensión) del tramo consecuente anterior.
Figura 2.147. Tramo 3. Datos de erosión, en el río Samaria. IBER
A continuación, en la Figura 2.148, se visualiza que la sedimentación en el tramo del río
Samaria se presenta en ambas márgenes y sobre todo en el área de la bifurcación entre el
cauce principal y el ramal secundario.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.012 0.019 0.024 0.100 0.036 0.119 1,846,697.765 6,122,877.378SAM_2015_T2
TramosTotal, m3/s Total, ton/año
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en suspensión
en la descarga, m3/s
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Figura 2.148. Tramo 3. Datos de sedimentación en el río Samaria. IBER.
De la Figura 2.147, se puede observar que la sedimentación se presenta con mayor
intensidad en las márgenes del río y sobre todo en el área de la bifurcación, mientras que
la erosión (Figura 2.148) se presenta en las zonas en las que la cota de fondo son mayores.
En la Tabla 2.17, se muestran los resultados del análisis de este tramo.
Tabla 2.17. Tramo 3. Resultados del transporte de fondo, del río Samaria.
TRAMO 4 RÍO SAMARIA
El cuarto tramo corresponde desde “El Mango” hasta Oxiacaque y presenta erosión como
resultado final del balance de sedimentos.
En la Figura 2.149 se puede observar la erosión a lo largo del tramo correspondiente y se
puede sintetizar que ésta se presenta con mayor intensidad tanto en las salidas como en la
entrada del tramo así como en las bifurcaciones, mientras, que por otro lado, la
sedimentación (ver Figura 2.150) se presenta en las márgenes del río, así como en las
zonas con mayores curvaturas.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.019 0.007 0.100 0.040 0.119 0.047 6,122,877.378 2,427,209.290SAM_2015_T3
TramosTotal, m3/s Total, ton/año
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en suspensión
en la descarga, m3/s
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Figura 2.149. Tramo 4. Datos de erosión sobre el río Samaria. IBER
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Figura 2.150. Tramo 4. Datos de sedimentación sobre el río Samaria. IBER
En la Tabla 2.18, se muestran los resultados del análisis del transporte se sedimentos en
el tramo 4, en el cual se observa que la salida es mayor a volumen total anual a la entrada
del tramo, hecho que muestra que se presenta el fenómeno de erosión en el tramo,
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observando que es mayor el volumen de sedimentos por año a la salida que a la entrada
del tramo 4.
Tabla 2.18. Tramo 4. Resultados del transporte de sedimentos, del río Samaría.
TRAMO 5 RÍO SAMARIA
El quinto tramo del sistema correspondiente al río Samaria comprende a la entrada con
Oxiacaque y a la salida se tiene el dren Victoria. En las Figura 2.151 y Figura 2.152 que a
continuación se presentan se puede observar que tanto la erosión como la sedimentación
son de rangos muy bajos.
En la Figura 2.151, se reporta la erosión a la salida del tramo mientras que en la Figura
2.152 la sedimentación se acentúa en la entrada del tramo y sobre la margen derecha del
río.
Figura 2.151. Datos de erosión. Quinta sección del río Samaria. IBER
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.007 0.013 0.040 0.038 0.047 0.051 2,427,209.290 2,596,615.772
Sección
SAM_2015_T4
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
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Figura 2.152. Datos de sedimentación. Tramo 5 del río Samaria. IBER
En la Tabla 2.19, se observan los resultados obtenidos del modelo generado en Iber, en el
cual el volumen anualizado de entrada es mayor a la salida; es decir, se presenta el
fenómeno de sedimentación.
Tabla 2.19. Tramo 5. Resultados del transporte de fondo, del río Samaria.
TRAMO 6 RÍO SAMARIA
Este tramo comprende desde el Dren Victoria hasta el Río González, presentándose sobre
todo erosión como se puede observar en la Figura 2.153 presentándose mayor erosión
tanto después de la bifurcación existente con el ramal secundario así como a la salida del
presente tramo en estudio. En la Figura 2.154, se observa cómo es que la sedimentación o
erosión negativa se presenta sobre todo en las márgenes del río, antes de la bifurcación
con el ramal secundario y a la salida del tramo en estudio.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.013 0.001 0.038 0.000 0.051 0.001 2,596,615.772 35,647.989
Sección
SAM_2015_T5
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L Ó G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I Ó N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A
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Figura 2.153. Datos de erosión. Sexta sección del río Samaria. IBER
Figura 2.154. Datos de sedimentación. Sexta sección del río Samaria. IBER
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En la Tabla 2.20, correspondiente al tramo número seis del sistema de ríos en estudio se
puede comprobar numéricamente lo anteriormente mencionado, ya que la cantidad de
volumen anual de sedimentos salientes es mayor que el entrante, por lo que se puede
deducir de manera lógica que el fenómeno generalizado en este tramo corresponde a
erosión, ya que se hacemos una diferencia entre entrada menos el volumen de salida dará
un resultado negativo cuantitativamente hablando.
Tabla 2.20. Tramo 6. Resultados del transporte de fondo, del río Samaria.
TRAMO 7 RÍO GONZÁLEZ
Este tramo se encuentra delimitado a la entrada con el río González y a la salida con la
localidad llamada Jalapita.
La Figura 2.155 muestra el modelo resultado en Iber de la erosión en este tramo en estudio,
en la cual puede observarse que la erosión se presenta sobre todo a la salida del tramo y
prácticamente homogénea en todo el tramo.
Figura 2.155. Tramo 7. Datos de erosión en el primer tramo del río González. IBER
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.001 0.005 0.000 0.104 0.001 0.109 35,647.989 5,606,263.712
Sección
SAM_2015_T6
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L Ó G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I Ó N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A
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En la Figura 2.156, se presentan las áreas en las que existe mayor depósito de material
perteneciente al caudal sólido y se puede observar que la sedimentación se presenta en
las áreas de la entrada del tramo; es decir a la entrada del río González, así como en ambas
laterales de este tramo del río.
Figura 2.156. Datos de sedimentación. Tramo 7 del río González. IBER
Mientras que en la Tabla 2.21, se observan los resultados cuantitativos del tramo en estudio,
en el cual se reportan volúmenes anuales mayores a la entrada que a la salida, siendo la
diferencia entre ambos mínima en relación al resto de tramo del sistema desde el río
Mezcalapa hasta la desembocadura del Río González en el Golfo de México.
Tabla 2.21. Tramo 7. Resultados del transporte de fondo, del río González.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.005 0.008 0.104 0.096 0.109 0.104 5,606,263.712 5,331,615.905
Sección
SAM_2015_T7
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
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TRAMO 8 RÍO GONZÁLEZ
En la siguiente figura se muestra las zonas donde se presenta erosión a lo largo del tramo
ocho que corresponde desde la localidad “Jalapita” hasta la desembocadura del río
González en el Golfo de México.
En la Figura 2.157 se muestran los resultados de la erosión en el modelo realizado en Iber
y del cual se pueden observar que la forma en la que el material se erosiona llega a formar
un trenzado en el flujo del río.
Figura 2.157. Datos de erosión. Tramo 8 del río González. IBER
En la Figura 2.158 se presentan los resultados de sedimentación, y se puede observar que
esta se presenta sobre todo en las márgenes y en las zonas que presentan curvatura.
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Figura 2.158. Datos de sedimentación. Tramo 8 del río González. IBER.
En la Tabla 2.22 se pueden observar los resultados cuantitativos de lo descrito
anteriormente para este tramo.
Tabla 2.22. Tramo 8. Resultados del transporte de fondo, del río González
La sedimentación se presenta con mayor intensidad en las márgenes los ríos y en las áreas
de bifurcaciones, con excepción del primer tramo perteneciente al río Mezcalapa, donde,
por el ancho del río la erosión incita o facilita la formación del cauce trenzado, particular de
esta zona del río y en este tipo de ríos. En tanto que la erosión se presenta con mayor
frecuencia en zonas en las cuales la cota sobre el nivel del mar es mayor y dentro de los
cauces principales.
Los resultados obtenidos del transporte de sedimentos sobre el río Samaria se observan
en la Tabla 2.23, en la que se puede observar que los datos resultados al final de cada
tramo, son los datos necesarios para ingresar el modelo al tramo consecuente.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.008 0.002 0.096 0.027 0.104 0.029 5,331,615.905 1,480,887.589
Sección
SAM_2015_T8
Total, m3/s Total, ton/añoTransporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
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Tabla 2.23. Resultados del transporte de sedimentos a lo largo del sistema
Mezcalapa-Samaria y González en un análisis por tramos.
Acerca del tramo 0, “Mezcalapa”, se puede observar que la sedimentación se presenta de
manera homogénea debido al gran ancho que se presenta en este tramo del cauce, a
diferencia de este mismo fenómeno en el río Samaria, en el cual la sedimentación se
presenta con mayor intensidad y de manera generalizada en las orillas del cauce, por lo
que se puede concluir al comparar los datos reportados en el “Estudio del comportamiento
de los sedimentos en el Sistema de los ríos Mezcalapa-Samaria-Carrizal, Estado de
Tabasco, segunda etapa” (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, 2004) con los datos
obtenidos del modelo matemático bidimensional para la simulación del flujo y procesos de
transporte sólido y en suspensión (Iber, V2.0.3) para este primer tramo que la mayor parte
de sedimentos se quedan antes de la bifurcación; es decir sobre el tramo del río Mezcalapa
debido en gran medida al ancho que se presenta en este río.
Los datos comparativos se presentan en la Tabla 2.24.
Tabla 2.24. Datos de entrada y salida de transporte de sedimentos en los dos
primeros tramos del sistema completo; Bifurcación y el tramo del río Mezcalapa.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
0.13 0.002195 0.325 0.114421 0.455 0.11661622 23,388,674.40 5,994,502.86
CARRIZAL 0.000030 0.0286 0.170 0.029 8,757,341.68 1,470,096.77
SAMARIA 0.000047 0.0021 0.002 112,499.78
0.0056 0.0119 0.0110 0.0240 0.017 0.036 851,682.82 1,846,697.77
0.0119 0.0187 0.0240 0.1004 0.036 0.119 1,846,697.77 6,122,877.38
0.0187 0.0073 0.1004 0.0399 0.119 0.047 6,122,877.38 2,427,209.29
0.0073 0.0127 0.0399 0.0378 0.047 0.051 2,427,209.290 2,596,615.772
0.0127 0.0006 0.0378 0.0001 0.051 0.001 2,596,615.772 35,647.989
0.0006 0.0054 0.0001 0.1036 0.001 0.109 35,647.989 5,606,263.712
0.0054 0.0081 0.1036 0.0956 0.109 0.104 5,606,263.712 5,331,615.905
0.0081 0.0019 0.0956 0.0269 0.104 0.029 5,331,615.905 1,480,887.589
0.1220
Total, m3/s Total, ton/año
0.0483
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
BIFURCACION
SAM_2015_T1
SAM_2015_T2
SAM_2015_T3
Tramo
MEZCALAPA
SAM_2015_T4
SAM_2015_T5
SAM_2015_T6
SAM_2015_T7
SAM_2015_T8
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Todas las Figuras de este apartado se presentan de forma ampliada en el Anexo A.2.17.
2.9 Programa anualizado de desazolve (dragado)
Con base en los modelos de transporte y el balance de sedimentos descritos en los
apartados anteriores, se propone un programa anualizado de desazolve (dragado), que
deberá ser ejecutado con el fin de que el sistema permanezca en equilibrio morfodinámico.
Se aclara nuevamente, que los resultados de dicho apartado son de carácter teórico, y que,
con el fin de darles validez práctica, se recomienda elaborar campañas de muestreo de
sedimentos en varios puntos del sistema, así como retomar la medición continua que se
llevaba a cabo en la estación Samaria en las décadas de los setenta y ochenta. En el
capítulo 12 se propondrán puntos de medición y la estrategia a seguir en cada caso.
Con el fin de definir un programa anualizado de desazolve (dragado), se resumen los
resultados de los balances de sedimentos, tramo a tramo, obtenidos en el apartado anterior
(Tabla 2.25 a la Tabla 2.34).
Tabla 2.25. Balance de sedimentos para el tramo 0 (Río Mezcalapa)
Parámetros Río Mezcalapa
Entrada: Puente Solidaridad +15,827,632 Ton/año
Salida: Entrega a Bifurcación +8,757,342 Ton/año
Balance de sedimentos +7,070,290 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen (m3/año) +4,337,601 m3/año
Tabla 2.26. Balance de sedimentos para el tramo Bifurcación
Parámetros Bifurcación
Entrada: Bifurcación +8,757,342 Ton/año
Salida: Puente Samaria* +1,582,597 Ton/año
Balance de sedimentos +7,174,745 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen (m3/año) +4,401,684 m3/año
*Incluye salida por ambos efluentes: Samaria y Carrizal
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Tabla 2.27. Balance de sedimentos para el tramo 1 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 1 (Río Samaria)
Entrada: Puente Samaria +851,683 Ton/año
Salida: Carretera Cunduacán +1,846,698 Ton/año
Balance de sedimentos anual -995,015 Ton/año
Sedimentación/Erosión Erosión
Volumen anual (m3/año) -610,439 m3/año
Tabla 2.28. Balance de sedimentos para el tramo 2 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 2 (Río Samaria)
Entrada: Carretera Cunduacán +1,846,698 Ton/año
Salida: Dos Ceibas +6,122,877 Ton/año
Balance de sedimentos anual -4,276,180 Ton/año
Sedimentación/Erosión Erosión
Volumen anual (m3/año) -2,623,423 m3/año
Tabla 2.29. Balance de sedimentos para el tramo 3 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 3 (Río Samaria)
Entrada: Dos Ceibas +6,122,877 Ton/año
Salida: El Mango +2,427,209 Ton/año
Balance de sedimentos anual +3,695,668 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +2,267,281 m3/año
Tabla 2.30. Balance de sedimentos para el tramo 4 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 4 (Río Samaria)
Entrada: El Mango +2,427,209 Ton/año
Salida: Oxiacaque +2,596,616 Ton/año
Balance de sedimentos anual -169,406 Ton/año
Sedimentación/Erosión Erosión
Volumen anual (m3/año) -103,930 m3/año
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Tabla 2.31. Balance de sedimentos para el tramo 5 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 5 (Río Samaria)
Entrada: Oxiacaque +2,596,616 Ton/año
Salida: Dren Victoria +35,648 Ton/año
Balance de sedimentos anual +2,560,968 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +1,571,146 m3/año
Tabla 2.32. Balance de sedimentos para el tramo 6 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 6 (Río Samaria)
Entrada: Dren Victoria +35,648 Ton/año
Salida: Río González +5,606,264 Ton/año
Balance de sedimentos anual -5,570,616 Ton/año
Sedimentación/Erosión Erosión
Volumen anual (m3/año) -3,417,556 m3/año
Tabla 2.33. Balance de sedimentos para el tramo 7 (Río González)
Parámetros Tramo 7 (Río González)
Entrada: Río González +5,606,264 Ton/año
Salida: Jalapita +5,331,616 Ton/año
Balance de sedimentos anual +274,648 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +168,496 m3/año
Tabla 2.34. Balance de sedimentos para el tramo 8 (Río González)
Parámetros Tramo 8 (Río González)
Entrada: Jalapita +5,331,616 Ton/año
Salida: Golfo de México +1,480,888 Ton/año
Balance de sedimentos anual +3,850,728 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +2,362,410 m3/año
De acuerdo a la Tabla 2.34, el sistema de los ríos Mezcalapa – Samaria – Río González,
descarga anualmente la cantidad de 1,480,888 toneladas de sedimentos al Golfo de
México.
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Una compilación de los balances se presenta a continuación en la Tabla 2.35.
Tabla 2.35. Balances de Sedimentos del sistema Mezcalapa – Samaria – Río
González.
Río - Tramo Volumen anual (m3/año) Fenómeno
Tramo 0 (Mezcalapa) +4,337,601 m3/año Sedimentación
Bifurcación +4,401,684 m3/año Sedimentación
Tramo 1 (Río Samaria) - 610,439 m3/año Erosión
Tramo 2 (Río Samaria) - 2,623,423 m3/año Erosión
Tramo 3 (Río Samaria) + 2,267,281 m3/año Sedimentación
Tramo 4 (Río Samaria) - 103,930 m3/año Erosión
Tramo 5 (Río Samaria) + 1,571,146 m3/año Sedimentación
Tramo 6 (Río Samaria) - 3,417,556 m3/año Erosión
Tramo 7 (Río González) + 168,496 m3/año Sedimentación
Tramo 8 (Río González) + 2,362,410 m3/año Sedimentación
+ 8,353,270 m3/año
La sumatoria de los balances representa el balance teórico total del sistema Mezcalapa –
Samaria – González, que en números gruesos es del orden de los 8 millones de metros
cúbicos anuales teóricos.
Un programa de desazolve (dragado) anualizado, debería considerar dichas cantidades a
remover año con año, de tal modo que el cauce conserve su capacidad de conducción de
forma permanente y se evite perder capacidad de drenaje. Sin embargo, dado que dicho
programa debería basarse en datos de mediciones reales (que deberían implementarse a
su vez de acuerdo las recomendaciones del capítulo 12), se propondrá un programa que
parta de los resultados teóricos, pero que se ajuste a los rendimientos alcanzados en el
Estado. Rendimientos que, en muchos casos, van más ligados al presupuesto anual
asignado que a la disponibilidad de recursos técnicos.
Se presenta entonces, en la Tabla 2.36, un programa con horizonte de 20 años que indica
cantidades anuales a dragar y los puntos a atacar año con año, de acuerdo a los resultados
obtenidos en este estudio. Las cantidades a desazolvar en los primeros 4 años (2015 a
2018), se consideraron con base en los rendimientos medios esperados en la zona, un poco
por encima del millón de metros cúbicos, y si bien se avanzará en todos los frentes, se hará
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mayor énfasis en el Tramo 5, aguas arriba del Dren Victoria. La distribución porcentual por
frentes se conservaría en los siguientes 4 años (2019 a 2022), pero duplicando la inversión,
de tal forma que los rendimientos anuales aumenten de igual manera y se pueda llegar al
objetivo. En los años 2023 y 2024, se dará énfasis a la Bifurcación, sin abandonar ninguno
de los frentes restantes. Se recomienda que la inversión a partir del año 2022 se triplique
con respecto a la inicial. En el 2025 se aconseja concentrar los esfuerzos en los dos tramos
finales, correspondientes al río González. Finalmente, y conservando la inversión de los
periodos previos, los últimos años se deberán enfocar en el primer tramo y en el tercero.
Tabla 2.36. Programa anualizado de desazolve (dragado) propuesto (IINGEN, 2014)
Año Volumen Total (m3)
Volúmenes a desazolvar por Tramos estudiados (m3)
Tramo 0 Bifurcación Tramo 3 Tramo 5 Tramo 7 Tramo 8
2015 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2016 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2017 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2018 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2019 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2020 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2021 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2022 3,750,000 358,000 358,000 358,000 1,960,000 358,000 358,000
2023 3,757,500 535,000 1,082,500 535,000 535,000 535,000 535,000
2024 3,750,000 535,000 1,075,000 535,000 535,000 535,000 535,000
2025 3,750,000 535,000 535,000 535,000 535,000 805,000 805,000
2026 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2027 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2028 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2029 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2030 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2031 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2032 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2033 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2034 3,757,500 940,000 470,000 940,000 470,000 470,000 467,500
2035 4,270,300 1,065,150 535,000 1,065,150 535,000 535,000 535,000
Totales 65,560,300 13,258,150 9,595,500 13,258,150 11,895,000 8,778,000 8,775,500
Cabe anotar que dada la naturaleza compleja del fenómeno del transporte de sedimentos,
la atenuación del fenómeno de la sedimentación en época de avenidas, y la de erosión en
época de estiaje, es muy importante hacer un seguimiento permanente a la evolución de
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las cotas de fondo a lo largo de todos los cauces del sistema, antes y durante las labores
de desazolve (dragado), y que se establezcan diversos puntos de medición de transporte
de sedimentos a lo largo del mismo, siguiendo las recomendaciones del capítulo 12. Este
seguimiento permitirá revisar continuamente el programa de desazolve (dragado)
propuesto, y hacer posibles adecuaciones sobre la marcha.
2.10 Características de las secciones hidráulicas asociadas a los periodos de retorno de 20, 50 y 100 años
Como es bien sabido, el sistema Mezcalapa – Samaria – Río González es un sistema de
ríos controlado aguas arriba por las descargas de la presa Ángel Albino Corzo, más
conocida como presa Peñitas, y que pertenece a la vez al sistema de presas del Grijalva
Alto compuesto también por las presas Belisario Domínguez (La Angostura), Manuel
Moreno Torres (Chicoasén) y Nezahualcóyotl (Malpaso), ubicadas en el estado de Chiapas.
Si bien, el río Mezcalapa también recibe aportes por cuenca propia, proporcionados
principalmente por los ríos Platanar y Comuapa, la mayor parte de su gasto proviene de las
extracciones de la presa.
Los hidrogramas modelados se reproducen en la Figura 2.159, y su deducción puede ser
consultada en el apartado 2.6 (página 100 de este mismo capítulo).
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Figura 2.159. Hidrogramas de diseño para el río Samaria.
Ahora bien, el cauce del río Samaria está compuesto por un cauce piloto, o cauce de aguas
ordinarias, y un cauce de avenidas o de aguas extraordinarias, tal como se presenta a modo
de esquema en la Figura 2.160.
Figura 2.160. Esquema de una sección típica del río Samaria (IINGEN, 2014)
Como se vio en el apartado 2.4, el cauce piloto del río Samaria tiene una capacidad máxima
de 1,500 m3/s, y que en algunos tramos, llega a estar por debajo incluso de los 1,000 m3/s.
Según la Figura 2.113 (página 101), un gasto de 1,500 m3/s está asociado a un periodo de
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retorno de 5 años, para el caso en que El Macayo se encuentre cerrado, o de unos 12 años,
para el caso en el que El Macayo esté permitiendo la descarga de agua hacia El Carrizal.
Pensar en ampliar el cauce piloto del río Samaria para que transite el gasto asociado a 100
años de periodo de retorno es impensable y quizás técnicamente imposible de llevar a cabo.
Sin mencionar que ello dejaría sin sustento el concepto de cauce de avenidas que se diseñó
y construyó tantos años atrás. Si bien es cierto que en la zona entre bordos viven más de
treinta mil personas que se ven afectadas en la época de lluvias por el tránsito de eventuales
avenidas, se debe aclarar que para ellos se están considerando soluciones de otro tipo, tal
como se mencionará en el apartado 2.14, y con más detalle en el capítulo 11 del presente
Estudio.
Sin embargo, con el fin de reducir las molestias ocasionadas por avenidas relativamente
frecuentes (con probabilidad del 20% de ocurrir en un año cualquiera según su periodo de
retorno), se plantea la ampliación del cauce del río Samaria para que transiten, sin
desbordar, 1,500 m3/s a lo largo de todo el recorrido, incluido el tramo del río González que
conecta el Dren Victoria con la localidad de Jalapita en el municipio de Centla. Para ello se
ampliaron las secciones de los tramos con menor capacidad, de modo que transportaran
dicho gasto sin desbordar. Los modelos se llevaron a cabo en IBER con un gasto constante
de 1,500 m3/s.
Nuevamente, los tramos modelados corresponden a los usados en los apartados anteriores
y a continuación se presentan las vistas en planta de los mismos y una de las secciones
obtenidas. Las secciones completas, cada 200 metros, se presentan en el Anexo A.2.11.
Para el primer tramo del río Samaria, que ya cuenta con una capacidad para 1,470 m3/s,
solo fue necesario proponer un desazolve (dragado) adicional en los brazos izquierdos, con
el fin de aumentar la capacidad en 30 m3/s adicionales. Las imágenes de los modelos
digitales antes y después del desazolve (dragado) propuesto se muestran en la Figura 2.161
y Figura 2.162 respectivamente, donde puede notarse el desazolve (dragado) del brazo
izquierdo y una porción del cauce principal. Se muestra también, en la Figura 2.163, una
sección de ambas condiciones, a través de la línea transversal al eje del río indicada en la
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Figura 2.162. Asimismo, una imagen de la modelación resultante se observa en la Figura
2.164.
Figura 2.161. MDE del Tramo 1 del río Samaria antes del desazolve (dragado)
propuesto.
Figura 2.162. MDE del Tramo 1 del río Samaria después del desazolve (dragado)
propuesto.
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Figura 2.163. Ejemplo de una sección antes y después del desazolve (dragado)
propuesto.
Figura 2.164. Modelación con 1,500 m3/s para el tramo 1 del río Samaria.
El siguiente tramo, tiene actualmente una capacidad de 1,200 m3/s, por lo que el desazolve
(dragado) será aún mayor. En la parte superior de la Figura 2.165 se muestra la
configuración actual del cauce, y en la parte inferior la configuración propuesta. La imagen
de la modelación con la configuración final se muestra en la Figura 2.166.
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Figura 2.165. MDE de la configuración actual (arriba) y propuesta (abajo) del tramo 2
del río Samaria.
Figura 2.166. Modelación con 1,500 m3/s para el tramo 2 del río Samaria
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Par el tramo 3, cuya capacidad actual es de 1,250 m3/s, se muestran en la Figura 2.167 las
imágenes de los modelos digitales antes (izquierda) y después (derecha) del desazolve
(dragado) propuesto. Obsérvese que el desazolve (dragado) propuesto incluye el brazo
izquierdo del tramo 3.
Figura 2.167. MDE de la configuración actual (izquierda) y propuesta (derecha) del
tramo 3 del río Samaria.
El tramo 4, con capacidad para transportar 900 m3/s sin desbordar, deberá ampliarse con
el fin de dar cabida a 600 m3/s adicionales. En la Figura 2.168 se muestran las
configuraciones actual (izquierda) y propuesta (derecha) de las labores de desazolve
(dragado). En este caso, la ampliación de las secciones incluye también la de los brazos
secundarios, por ambos lados del cauce principal. Para una mejor visualización de los
cambios, se recomienda acudir a los planos de secciones transversales del Anexo A.2.11.
El tramo 5 cuenta en la actualidad, según los modelos ejecutados en el apartado 2.4, con
una capacidad de 900 m3/s, así que los desazolves (dragados) propuestos pretenden
aumentarla en 600 m3/s más. Nuevamente, los desazolves (dragados) implican la
ampliación de las secciones no sólo del cauce principal, sino también de los diferentes
brazos que salen del mismo y luego vuelven a confluir.
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Figura 2.168. MDE de la configuración actual (izquierda) y propuesta (derecha) del
tramo 4 del río Samaria
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Figura 2.169. MDE de la configuración actual (izquierda) y propuesta (derecha) del
tramo 5 del río Samaria
Los tramo 6 y 7 son los que poseen menor capacidad de drenado en la actualidad, con 525
y 555 m3/s respectivamente. Allí los desazolves (dragados) propuestos implican grandes
volúmenes de material a remover, tal como se verá en el apartado 2.12. La ampliación del
Dren Victoria es del orden de 110 m en promedio hacia su margen derecha, pues sobre la
margen izquierda existe una carretera propiedad de PEMEX; si se tiene en cuenta que su
ancho promedio actual es de aproximadamente 70 m, el incremento en el ancho es del
orden del 160%. La Figura 2.170 muestra los modelos digitales de terreno de las
condiciones actuales y propuestas.
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Figura 2.170. MDE de la configuración actual (izquierda) y propuesta (derecha) del
tramo 6 del río Samaria
En cuanto al tramo 7, la ampliación del cauce piloto actual, que en promedio tiene del orden
de 120 m de ancho (con zonas de menos de 70 m), alcanza anchos propuestos de 240 m,
lo que implica un aumento del 100 %. En la Figura 2.171 se presentan ambas
configuraciones.
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Figura 2.171. MDE de la configuración actual (arriba) y propuesta (abajo) del tramo 7
del río Samaria
El tramo 8, tramo final, tiene una capacidad superior a los 1,500 m3/s, por lo que no se
propuso la ampliación del mismo.
En la Tabla 2.37 se presenta un resumen de las capacidades actuales por tramo y las
capacidades propuestas, así como el incremento porcentual que ello implica.
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Tabla 2.37. Incremento propuesto en la capacidad de los tramos estudiados del
sistema Mezcalapa – Samaria – Río González
Río
Tramo
Capacidad (m3/s) Incremento
Actual Propuesta ( % )
Mezcalapa T0 3,155 3,155 0.0
Samaria Bifurc 1,950 1,950 0.0
Samaria T1 1,470 1,500 2.0
Samaria T2 1,200 1,500 25.0
Samaria T3 1,250 1,500 20.0
Samaria T4 900 1,500 66.7
Samaria T5 900 1,500 66.7
Samaria T6 525 1,500 185.7
González T7 555 1,500 170.3
González T8 1,705 1,705 0.0
Una vez asignadas las nuevas configuraciones de los cauces, se procedió a modelar el
tránsito de las avenidas asociadas a los periodos de retorno de 20, 50 y 100 años, que se
reportaron en la Figura 2.159 (página 161) con el fin de determinar los niveles de la
superficie libre del agua para los tres casos.
Las secciones transversales, en las que se indican las secciones actuales, las secciones
de desazolve (dragado) propuestas, los niveles del agua para los tres periodos de retorno,
el ancho de la plantilla, los taludes recomendados y las cotas de desplante, pueden ser
consultadas de forma digital en el Anexo A.2.11.
Se aclara que las secciones propuestas para lograr una capacidad de 1,500 m3/s, solo se
muestran en los tramos que no poseen dicha capacidad en la actualidad, y son, de acuerdo
a la Tabla 2.37, los tramos T1, T2, T3, T4, T5, T6 y T7, a los que corresponden los planos
2-08 al 2-27 del Anexo A.2.11. Los tramos T0, Bifurc y T8, por lo tanto, no presentan
secciones propuestas, aunque sí se muestran las existentes en los planos 2-01 al 2-07 y 2-
28 al 2-30.
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2.11 Descripción de procedimientos constructivos recomendables y costos asociados
Los procedimientos constructivos para dragar el material de un cauce pueden variar de
acuerdo a factores tales como: objetivo a cumplir; destino final del material producto de
desazolve (dragado); naturaleza, forma y tamaño del material a dragar; condiciones de
emplazamiento del equipo, ya sea sobre las márgenes o sobre alguna plataforma, fija o
móvil; factores marítimos y meteorológicos; volumen de tráfico marítimo o fluvial; volumen
a dragar; rendimiento requerido; grado de contaminación del material; y factores
económicos, entre otros.
Dada la amplitud del tema, se llevó a cabo una investigación sobre las técnicas de dragado
y desazolve (dragado), las cuales se describen brevemente a continuación. Posteriormente,
se profundizará sobre los procedimientos recomendados para el caso de estudio.
En términos más generales, los equipos de desazolve (dragado) pueden ser mecánicos o
hidráulicos, y suelen designarse con el nombre de dragas. A continuación se presenta una
descripción de ellas según la bibliografía existente.
2.11.1 Dragas mecánicas.
Utilizan equipos o medios exclusivamente mecánicos para la excavación y extracción del
material. Es el tipo de draga más antiguo y está recomendado para trabajos en zonas
confinadas y pueden operar fácilmente con materiales sueltos y pesados, aunque también
son adecuadas para todo tipo de suelos. El material excavado suele tener un bajo contenido
en agua, puesto que no es precisa la dilución del material. Las dragas mecánicas se
clasifican en:
Dragalinas,
Dragas de cuchara,
Dragas de pala, y
Dragas de rosario
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2.11.1.1 Dragalinas
Se incluyen entre los equipos de excavación terrestre, limitándose en lo que se refiere a la
limpieza de canales y creación de nuevos cauces. El material extraído se puede verter en
tierra para su posterior transporte, o bien dejarlo en el mismo cauce, fuera del canal de
navegación, esperando que las corrientes lo arrastren, operando en este caso como equipo
de remoción de fondos.
Consta de una grúa con una pluma de gran longitud y dos tambores de cable, uno de
elevación y otro de arrastre, montados sobre una embarcación, tipo pontona (Barco con su
parte anterior de forma redonda, se usa para cruzar ríos, construir puentes y limpiar el fondo
de un río o un puerto con ayuda de máquinas) (ver Figura 2.172). En caso de desazolves
(dragados) en cauces estrechos, la dragalina trabaja desde tierra.
Figura 2.172. Esquema de una Dragalina (Ortego, 2003)
La cuchara se lanza lo más lejos posible de la grúa. A medida que se va recuperando el
cable, la cuchara se arrastra por el fondo creando un agujero y llenándose de material; una
vez llena la cuchara, se eleva y se gira la grúa, hasta colocarla encima de la embarcación
para descargar el material.
Una de sus principales ventajas es el hecho de ser una maquinaria en muchos casos
convencional y que permite además trabajar en superficies estrechas.
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Cuando la grúa está montada sobre una pontona, su operación consiste en hacer
descender la cuchara abierta hasta el fondo y con suficiente inercia para que pueda penetrar
en el terreno. A continuación se acciona el cierre de la cuchara y las valvas cortan el terreno.
Se iza la cuchara a la vez que va girando la grúa, hasta situarla sobre la cántara del gánguil,
donde se abre de nuevo para descargar el material. Variando el giro de la grúa y la
inclinación de su pluma se pueden realizar nuevas excavaciones hasta acabar con el
material extraíble desde esta posición.
Mediante el accionamiento de los cabrestantes de los cables de fondeo o haciendo subir y
bajar los pilones, en caso que se disponga de ellos, la draga se puede desplazar hacia atrás
sin la ayuda del remolcador, y repetir el proceso de excavación en una zona diferente hasta
conseguir el llenado del gánguil. Los gánguiles se encargan de transportar el material al
lugar de vertido. La capacidad de almacenamiento de estas embarcaciones suele oscilar
entre 50 y 2,000 m3.
2.11.1.2 Dragas de cuchara.
Constan de una grúa que acciona una cuchara de valvas encargada de efectuar la
excavación. La grúa puede trabajar desde tierra, desde una pontona, o puede estar
montada sobre un gánguil. Se utilizan principalmente para trabajos localizados o de
pequeño volumen, donde no se puede operar con otro tipo de dragas debido a sus
dimensiones, o no es rentable su movilización. Son adecuadas para servicios de
mantenimiento de puertos, en muelles o en zonas periféricas de espigones.
2.11.1.3 Draga de cuchara auto-portadora
Se trata de una embarcación que incorpora en su interior una cántara para almacenar el
material desazolvado (dragado). La carga del material se realiza mediante una o varias
grúas que están montadas sobre la embarcación, hasta un máximo de cuatro grúas. En
este caso, la propia draga efectúa la excavación, el transporte y el vertido del material. En
caso que se requiera, la descarga puede efectuarse por las mismas grúas.
Cuando la grúa ha extraído todo el material de su radio de operación, la draga se desplaza
a una zona adyacente donde prosigue el llenado de la cántara. Cuando el depósito está
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completamente lleno, se levantan las anclas y se transporta el material hasta la zona de
vertido.
Figura 2.173. Esquema de una Draga con cuchara auto-portadora (Ortego, 2003)
2.11.1.4 Dragas de pala
Estas dragas están constituidas por una pala excavadora montada sobre una pontona que
está fondeada mediante tres pilones metálicos que aportan la reacción necesaria al
esfuerzo de excavación. Las dragas de pala son dragas estacionarias, por lo que necesitan
descargar el material en barcazas que se sitúan en los laterales del pontón.
Las dragas de pala son adecuadas en trabajos localizados, porque su sistema de fondeo
mediante pilones le permite desplazarse fácil y rápidamente.
Una de sus principales aplicaciones es en desazolves (dragados) de canales y zanjas,
aunque también se suelen emplear para la extracción de restos de estructuras, escolleras
y demoliciones. Una de las principales ventajas de estas dragas es su capacidad de trabajar
en espacios confinados.
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Figura 2.174. Esquema de Dragas de pala (Ortego, 2003)
2.11.1.5 Dragas de rosario
Una draga de rosario es una embarcación o una pontona equipada con una cadena sinfín
de cangilones (rosario) montada sobre una escala inclinada. La escala está fijada en uno
de sus extremos en un armazón situado en el centro del barco, y en el otro extremo está
colgando de un pescante. El sistema se dispone inclinado siendo el ángulo óptimo de
trabajo de 45º. Para poder mantener esta inclinación a diferentes profundidades de
desazolve (dragado), el eje de la escala tiene diferentes posiciones.
El rosario se guía mediante dos tambores prismáticos situados en los puntos extremos de
la escala y puede girar gracias al tambor superior. Al girar el rosario, los cangilones excavan
el fondo y elevan el material hasta la draga, descargándolo cuando invierten su posición al
pasar por el tambor superior. El material se descarga en un depósito donde, a través de
unas canaletas, pasa a los gánguiles situados en los laterales de la embarcación.
Una de sus principales ventajas radica en ser la única draga mecánica que trabaja de forma
continua, lo que supone un rendimiento elevado, a pesar de las pérdidas de material por
derrame desde el cangilón o durante la carga del material por las canaletas.
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Figura 2.175. Esquema de una Draga de rosario (Ortego, 2003)
Los cangilones son de acero fundido, con los bordes reforzados para resistir a la abrasión,
y en determinados casos pueden ser dentados. La capacidad del cangilón depende del tipo
de terreno a dragar, pero los volúmenes típicos oscilan entre 0,15 m3 y 1.20 m3 por minuto.
La velocidad a la que se mueve la escala varía entre 15 y 30 cangilones por minuto, aunque
se debe adaptar al tipo de material que esté dragando.
2.11.2 Dragas hidrodinámicas.
Incluye todas las técnicas de desazolve (dragado) que utilizan la re-suspensión de
sedimentos y el transporte de los mismos mediante procesos hidrodinámicos naturales. Se
produce cuando se utilizan equipos convencionales, pero la operación de desazolve
(dragado) no contempla el transporte de los sedimentos movilizados. Esta denominación
abarca:
Desazolve (dragado) por inyección de agua,
Desazolve (dragado) por erosión mediante chorros de agua,
Desazolve (dragado) por arrastre de fondo con arados o rastrillos,
Desazolve (dragado) por succión por arrastre,
Desazolve (dragado) por vertido lateral, y
Desazolve (dragado) por agitación por efecto de hélices.
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2.11.2.1 Desazolve (dragado) por inyección de agua
Es la técnica de desazolve (dragado) hidrodinámico más característica, la cual, busca diluir
el sedimento por medio de corros de agua a baja presión. El material diluido fluye como una
corriente de densidad por encima del fondo original hacia zonas de mayor profundidad. Este
desazolve (dragado) se realiza con un sistema que tiene instalado un cabezal provisto de
chorros de agua que baja hasta el fondo mediante dos pistones hidráulicos o cabrestante
por popa.
Las dragas son autopropulsadas. Cuando se inicia la operación se baja el cabezal para que
penetre en el fondo, se inicia la inyección de agua con un caudal y presión predeterminados.
Mediante este método de desazolve (dragado) pueden retirarse suelos cohesivos blandos
y muy blandos, así como suelos granulares finos sueltos y muy sueltos.
Figura 2.176. Esquema de un equipo para desazolve (dragado) por inyección de
agua2
2 Imagen tomada de http://www.graduadosportuaria.com.ar/
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2.11.2.2 Desazolve (dragado) por erosión mediante chorros de agua.
Es una variación de la técnica anterior. Se utiliza para la remoción localizada de pequeñas
cantidades de arena. Se produce cuando el material se remueve mediante un chorro a alta
presión, ocasionando que el material de fondo a ser desazolve (dragado) se ponga en
suspensión y de desplace a una corta distancia.
2.11.2.3 Desazolve (dragado) por arrastre de fondo con arados o rastrillos.
Se denomina también desazolve (dragado) por agitación. Es un método que utiliza
equipamiento de arrastre especialmente diseñado (como la rastra de fondo y el arado), el
cual, es arrastrado sobre el fondo mediante un remolcador y levanta el material
mecánicamente; es conveniente utilizar este método en presencia de corrientes de
suficiente magnitud como para transportar el material suspendido.
Básicamente son dos los equipos con los cuales se realiza este tipo de desazolve
(dragado): la rastra de fondo, que consiste en una plancha de metal con dientes en su parte
frontal, que se arrastra por el fondo, y el arado, que tiene una configuración similar a la
rastra de fondo, con la particularidad de que permite cavar un surco en el fondo para la
conformación de trincheras. Un esquema de este tipo de maquinaria se muestra en la Figura
2.177.
2.11.2.4 Desazolve (dragado) por succión por arrastre.
Es el proceso de remoción de material de fondo utilizando equipos para elevar el material
en la columna de agua y dejando que las corrientes lo alejen del área de proyecto. Se
diferencia del desazolve (dragado) por arrastre de fondo porque este último utiliza métodos
mecánicos de remoción, mientras que en éste es necesario bombear el material de fondo
para realizar la agitación.
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Figura 2.177.- Esquema de equipo para desazolve (dragado) por arrastre de fondo
con arado3
Debe ser utilizado solamente cuando los sedimentos desazolvados tienen propiedades
pobres de decantación, cuando hay corrientes que puedan transportar los materiales y
cuando el riesgo de efectos ambientales es bajo.
2.11.2.5 Desazolve (dragado) por vertido lateral.
Es un método en el que todo el material bombeado es descargado de nuevo en el agua por
medio de una tubería hasta una cierta distancia del buque.
Puede ser a través de un pórtico especial suspendido al costado de una draga de succión
por arrastre; el extremo de la tubería puede tener un chorro para descargar el material a
mayor distancia y con menor concentración demorando la decantación de las partículas. La
3 Imagen tomada de http://www.graduadosportuaria.com.ar/ Traducida por IINGEN.
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secuencia típica de los eventos de una operación de desazolve (dragado) por vertido lateral
es:
La draga se moviliza hasta la zona de trabajo,
Se bajan los tubos de succión,
Se comienza el bombeo y se descarga el material lateralmente mientras la draga
avanza en la línea prefijada,
El material desazolvado (dragado) se puede ubicar en el lado más conveniente
rotando el pórtico.
2.11.2.6 Desazolve (dragado) por agitación por efecto de hélices
Se realiza mediante embarcaciones especialmente diseñadas o modificadas para dirigir
corrientes generadas por las hélices en dirección al fondo. Esta técnica tiene un mejor
comportamiento cuando, tanto el recorrido como la corriente generada por la hélice, se
direccionan en la misma trayectoria del flujo del río.
La embarcación es anclada en la posición inicial y dirige las corrientes generadas por
hélices hacia el material durante varios minutos. Luego se reposiciona la embarcación y se
repite el procedimiento.
Este tipo de desazolve (dragado) se utiliza en puertos, desembocaduras de ríos, canales
fluviales y estuarios. Es un método pensado para utilizar en arenas sueltas y en tareas de
mantenimiento de limos y arcillas no compactas.
2.11.3 Procedimiento constructivo recomendado y costos asociados.
Varias de las dragas descritas en los apartados anteriores pueden ser empleadas para
obtener las secciones de cauce recomendadas en el apartado 2.10. Sin embargo, algunas
son más convenientes que otras, no solo por el tipo de secciones que se están proponiendo,
sino también por la disponibilidad que de ellas hay en el estado de Tabasco.
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Las dragas que se ubican sobre los barrotes del cauce son en general perjudiciales para la
estabilidad de las márgenes, su gran peso y las vibraciones causadas al llevar a cabo el
procedimiento de corte y/o arrastre de material, y en sí toda la maniobra que ello implica,
provocan inestabilidad del terreno y puntos de falla que debe evitarse a toda costa. Solo
deberán ser empleadas en el caso de tramos que requieran ampliación de la sección
transversal (desplazamiento de las márgenes), y nunca para los casos en que solo se
pretenda alcanzar la rasante propuesta para el fondo del cauce, en cuyo caso se le dará
prioridad a las dragas de succión.
Las dragas de succión, de uso bastante difundido en la zona, son las más recomendadas
para alcanzar la rasante de los proyectos que no impliquen corte de las márgenes. La
descarga se hará hacia los barrotes del cauce, en el punto de tiro más conveniente de los
que se indicarán en el apartado 2.13.
La longitud de las tuberías de descarga dependerá de la potencia de la bomba o bombas
de succión, de la ubicación de los sitios de tiro y de los rendimientos esperados. Es evidente
que mayores longitudes requerirán mayores potencias si se quiere conservar el mismo
rendimiento. Asimismo, aumentar la longitud de descarga para una misma bomba, significa
sacrificar rendimiento.
En la región pueden encontrarse dragas de succión con tuberías de entrega con diámetros
superiores a las ocho pulgadas (20 centímetros). Estas dragas pueden considerarse
adecuadas para los casos en que los sitios de tiro están a un costado de la zona dragada,
pero su rendimiento y eficiencia comienza a disminuir a medida que la distancia de entrega
se incrementa. En particular, se recomienda usar dragas de succión con tuberías de
descarga de diámetros superiores a 10 pulgadas, con el fin de maximizar la distancia de
descarga. El caso ideal sería el de usar dragas de 16 pulgadas que permiten, en
condiciones ideales (material suelto fino o medio y descarga a un costado), alcanzar
rendimientos del orden de varios cientos de metros cúbicos por hora.
En cuanto a los costos de desazolve (dragado), CONAGUA maneja dos valores:
$80 por metro cúbico desazolvado (dragado).
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$100 por metro cúbico desazolvado (dragado) y transportado.
Estos valores se encuentran bastante acordes con lo que se maneja actualmente en el
sector, y se emplearán en el siguiente apartado con el fin de estimar los costos totales del
desazolve (dragado) propuesto.
2.12 Estimación de volúmenes de extracción aproximados para mantener el río en equilibrio morfodinámico
En este apartado se reportan los volúmenes estimados para los siguientes casos tratados
durante este capítulo: en primer lugar, los volúmenes estimados en el balance de
sedimentos de los diferentes tramos estudiados (apartados 2.4 y 2.8); y en segundo lugar,
los volúmenes generados por la ampliación de la capacidad del cauce con el fin de que
transiten 1,500 m3/s sin desbordar (apartado 2.10).
a. Volúmenes estimados para mantener el río en equilibrio morfodinámico.
Con base en las modelaciones bidimensionales de los apartados 2.4 a 2.8 se estimaron las
cantidades de material que deberá ser dragado año con año en el sistema de ríos
Mezcalapa – Samaria - Río González, con el fin de conservarlo en equilibrio morfodinámico,
en concordancia con la definición presentada previamente.
Los tramos que deberán ser desazolvados son: El río Mezcalapa desde el puente
solidaridad, la Bifurcación, los tramos 3, 5, 7 y 8. Las cantidades se presentan por tramos
y se resumen de la Tabla 2.38 a la Tabla 2.44.
Tabla 2.38. Balance de sedimentos para el tramo 0 (Río Mezcalapa)
Parámetros Río Mezcalapa
Entrada: Puente Solidaridad +15,827,632 Ton/año
Salida: Entrega a Bifurcación +8,757,342 Ton/año
Balance de sedimentos +7,070,290 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen (m3/año) +4,337,601 m3/año
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Tabla 2.39. Balance de sedimentos para el tramo Bifurcación
Parámetros Bifurcación
Entrada: Bifurcación +8,757,342 Ton/año
Salida: Puente Samaria* +1,582,597 Ton/año
Balance de sedimentos +7,174,745 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen (m3/año) +4,401,684 m3/año
*Incluye salida por ambos efluentes: Samaria y Carrizal
Tabla 2.40. Balance de sedimentos para el tramo 3 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 3 (Río Samaria)
Entrada: Dos Ceibas +6,122,877 Ton/año
Salida: El Mango +2,427,209 Ton/año
Balance de sedimentos anual +3,695,668 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +2,267,281 m3/año
Tabla 2.41. Balance de sedimentos para el tramo 5 (Río Samaria)
Parámetros Tramo 5 (Río Samaria)
Entrada: Oxiacaque +2,596,616 Ton/año
Salida: Dren Victoria +35,648 Ton/año
Balance de sedimentos anual +2,560,968 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +1,571,146 m3/año
Tabla 2.42. Balance de sedimentos para el tramo 7 (Río González)
Parámetros Tramo 7 (Río González)
Entrada: Río González +5,606,264 Ton/año
Salida: Jalapita +5,331,616 Ton/año
Balance de sedimentos anual +274,648 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +168,496 m3/año
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Tabla 2.43. Balance de sedimentos para el tramo 8 (Río González)
Parámetros Tramo 8 (Río González)
Entrada: Jalapita +5,331,616 Ton/año
Salida: Golfo de México +1,480,888 Ton/año
Balance de sedimentos anual +3,850,728 Ton/año
Sedimentación/Erosión Sedimentación
Volumen anual (m3/año) +2,362,410 m3/año
Un resumen de estos resultados se presenta a continuación en la Tabla 2.44.
Tabla 2.44. Tramos en los que se presentó Sedimentación.
Río - Tramo Volumen anual (m3/año) Fenómeno
Tramo 0 (Mezcalapa) +4,337,601 m3/año Sedimentación
Bifurcación +4,401,684 m3/año Sedimentación
Tramo 3 (Río Samaria) + 2,267,281 m3/año Sedimentación
Tramo 5 (Río Samaria) + 1,571,146 m3/año Sedimentación
Tramo 7 (Río González) + 168,496 m3/año Sedimentación
Tramo 8 (Río González) + 2,362,410 m3/año Sedimentación
Total + 15,108,618 m3/año
De acuerdo con esta información, el volumen anual que debería ser desazolvado (dragado),
por lo menos teóricamente, asciende a los 15,108,618 metros cúbicos.
b. Costos asociados al desazolve (dragado) de los ríos del sistema.
Los costos asociados a la extracción, transporte y disposición final del material producto del
desazolve (dragado), contabilizado en este apartado, se calcularon con base en los costos
unitarios definidos en el apartado anterior, de 100 pesos por metro cúbico de material
desazolvado (dragado) y transportado hasta su sitio de tiro.
Para el caso del material acumulado año con año debido al fenómeno de sedimentación,
los costos anuales se resumen en la Tabla 2.45.
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Tabla 2.45. Costos anuales por desazolve (dragado) de material sedimentado en el
lecho de los ríos del sistema
Río - Tramo Volumen (m3/año) Costo unitario ($/m3) Costo anual ($/año)
Tramo 0 (Mezcalapa) 4,337,601 $100 $433,760,100
Bifurcación 4,401,684 $100 $440,168,400
Tramo 3 (Río Samaria) 2,267,281 $100 $226,728,100
Tramo 5 (Río Samaria) 1,571,146 $100 $157,114,600
Tramo 7 (Río González) 168,496 $100 $16,849,600
Tramo 8 (Río González) 2,362,410 $100 $236,241,000
Total 15,108,618 $1,510,861,800
Un total de 1,511 millones de pesos por concepto de desazolve (dragado) anual, es el que
se deberá invertir con el fin de que el sistema de ríos conserve su capacidad de drenado
actual, y se reduzca la probabilidad de inundaciones mayores y más frecuentes a las
existentes en las zonas aledañas a los ríos que lo componen. Esto por lo menos en el
ámbito teórico.
Una cifra de tal magnitud debe llevar a pensar en la implementación de formas alternativas
de controlar y reducir el transporte de sedimentos en el sistema, atacándolo desde el origen.
Una de ella podría ser el manejo de cuencas de las zonas altas, también conocidas como
zonas de producción (no solo de líquido transportable, sino también de sedimentos). La
cuenca del río Platanar, que tiene su origen en el Volcán Chichonal, gran productor de
material de azolve, se encarga de transportar grandes cantidades de sedimentos hasta el
sistema, fomentando su azolvamiento continuo. Así también el río Comuapa, tal como se
vislumbrará en el capítulo 12. Basta simplemente con echar un vistazo a una imagen
satelital de los cursos de dichos ríos, tal como la que se reproduce en la Figura 2.178, del
río Platanar a la altura de la cabecera del municipio de Sunuapa, en el estado de Chiapas.
En ella, puede observarse la cantidad de material que se acumula en las orillas del cauce,
y que refleja el carácter transportador del río.
El manejo adecuado de dichas cuencas involucra tanto acciones estructurales como
institucionales, que van desde la protección de márgenes potencialmente erosivas,
pasando por la construcción de presas retenedoras de azolve, hasta cambios importantes
en la cultura agropecuaria de la región. Sin embargo, y por estar fuera del alcance de este
estudio, no se entrará en detalle respecto a tales acciones.
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Por otra parte, debe recordarse que el cauce del río Samaria está compuesto por un cauce
piloto y por uno de avenidas, y que por lo tanto, una de sus vocaciones principales es la de
permitir el transporte de gastos no ordinarios sin que se produzcan mayores trastornos, por
lo menos en la teoría, pues como se explicará en el apartado 2.14 (página 195), más de 30
mil personas viven en la zona entre bordos de este río; sin embargo, como se verá allí
mismo y en el capítulo 11, para ellos podrían considerarse algunas acciones no
estructurales tendientes a reducir las molestias, y algunas medidas adaptativas que, como
su nombre lo dice, traten de facilitar la adaptación de la población a las inundaciones. El
costo de tales acciones y medidas podrían ser mucho menores que el costo de
mantenimiento del cauce piloto por desazolve (dragado), aunque ello solo podría ser
deducido, como ya se dijo, de un análisis Costo - Beneficio específico y que no compete a
este Estudio.
Figura 2.178. Vista satelital del cauce el río Platanar, afluente del río Mezcalapa
(Google Earth, 2014)
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2.13 Identificación de las zonas para el depósito del material producto del
desazolve (dragado)
Se han identificado varias zonas de depósito (o de tiro) para el material producto del
desazolve (dragado) generado por el transporte de sedimentos en el sistema de los ríos
Mezcalapa (desde el Puente Solidaridad hasta la bifurcación del mismo, aguas arriba de la
estructura de control Macayo), Samaria y González, y cuyo valores se reproducen en la
Tabla 2.46.
Tabla 2.46. Volúmenes anuales depositados en los diferentes tramos del sistema.
Río - Tramo Volumen anual (m3/año)
Tramo 0 (Mezcalapa) 4,337,601 m3/año
Bifurcación 4,401,684 m3/año
Tramo 3 (Río Samaria) 2,267,281 m3/año
Tramo 5 (Río Samaria) 1,571,146 m3/año
Tramo 7 (Río González) 168,496 m3/año
Tramo 8 (Río González) 2,362,410 m3/año
Total 15,108,618 m3/año
Las zonas de tiro fueron escogidas con base en los siguientes criterios:
Que existieran caminos por los cuales se pudiera acceder fácilmente a ellas.
Que la superficie no invadiera áreas naturales protegidas del estado, áreas
utilizadas para la agricultura, predios privados o similares.
Que fueran zonas diferentes a los bancos de materiales existentes en las márgenes
de los ríos del sistema, aunque eventualmente podrían servir de apoyo para la
extracción del mismo.
Como primer paso, se ubicaron los diferentes bancos de materiales que se encuentran
actualmente en las márgenes de los ríos en cuestión. De acuerdo con el Inventario de
Bancos de Materiales (SCT, 2013) de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes
(SCT), existen 6 bancos de materiales registrados y ubicados sobre las carreteras Malpaso-
El Bellote y Coatzacoalcos-Villahermosa, mismos que se reportan en la Tabla 2.47.
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Tabla 2.47. Bancos de materiales ubicados en el sistema Mezcalapa – Samaria -
González (SCT, 2013)
Número de Banco Nombre Tipo de material Volumen (m3)
0026 Melchor Ocampo Arena de río 175,000
0037 La Pasadita Arena de río 175,000
0053 Campos Hermanos Arena de río 85,000
0055 Samaria Arena de río 50,000
0061 Río Samaria II Arena de río 65,000
s/n El Manguito Arena de río 36,000
Por otra parte, se realizó un seguimiento del sistema Mezcalapa-Samaria en Google Earth
para ubicar aquellos bancos que se encuentran sobre las márgenes de los ríos Mezcalapa
y Samaria. Se contaron once bancos de materiales en total, los cuales se muestran en la
Figura 2.179, en la que las líneas azules corresponden a las márgenes de los ríos del
sistema y las líneas negras a los bordos de protección marginal del mismo.
Figura 2.179. Ubicación de los bancos de materiales a lo largo del sistema
Mezcalapa-Samaria-González (IINGEN, 2014)
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Una vez ubicados se propusieron las posibles áreas de depósito adicionales con los criterios
mencionados al inicio. Se observó que existe infraestructura de PEMEX en la región norte
del municipio de Nacajuca, por lo que no se propusieron zonas de tiro en esa área. Para la
zona de la confluencia del río González hasta la barra de Chiltepec, se propusieron dos
zonas de tiro. La numeración correspondiente a cada una de las zonas de tiro inicia desde
aguas arriba hacia aguas abajo.
Figura 2.180. Bancos de tiro propuestos para la disposición del material producto
del desazolve (dragado). (IINGEN, 2014)
Se estimaron los volúmenes de cada uno de los doce bancos de tiro propuestos, los cuales
se muestran en la Tabla 2.48, junto con las coordenadas en proyección Universal
Transversa de Mercator (UTM) de su centroide, así como sus superficies en metros
cuadrados y en hectáreas.
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Además de los bancos de tiro propuestos, se han determinado zonas de relleno sobre el
cauce del río Mezcalapa, producto de las obras de desazolve (dragado) de un posible cauce
piloto de este río. El río Mezcalapa es un río de sección amplia, cuyo ancho llega a alcanzar
un kilómetro de longitud en algunos tramos, y con tirantes pequeños, que en algunos
sectores no logra superar el metro de profundidad. Esto lo convierte en un río difícilmente
navegable, incluso para embarcaciones pequeñas como lanchas, que favorece el fenómeno
de la sedimentación, y en el cual se generan islas centrales que hacen divagar las aguas
que lo transitan de un lado a otro. En morfología fluvial, el río Mezcalapa es lo que se conoce
como un río trenzado. Si se logra demarcar un cauce piloto, de unos doscientos a
trescientos metros de ancho, podría reducirse el fenómeno de la sedimentación en este río
y aprovecharse el área restante para otros usos, entre los que estaría, por ejemplo, la
disposición del material proveniente del desazolve (dragado). Cabe aclarar que la
conformación de las márgenes de un cauce piloto, con el material propio de desazolve
(dragado) del río, debería ser complementado con algunas obras que tendrían que ser
estudiadas a detalle y que se alejan de los propósitos del presente estudio.
Tabla 2.48. Ubicación, áreas y volúmenes de los banco de tiro propuestos.
Banco Coordenadas UTM
Área (m2) Área (Ha) Volumen
estimado (m3) Este Norte
1 461,785 1,976,472 242,500 24.25 1,212,500
2 468,025 1,984,349 109,500 10.95 547,500
3 482,303 1,991,965 41,300 4.13 206,500
4 502,285 2,001,983 116,500 11.65 582,500
5 502,470 2,004,346 14,860 1.49 74,300
6 503,377 2,005,083 12,650 1.27 63,250
7 504,935 2,007,473 9,260 0.93 46,300
8 506,318 2,012,587 45,250 4.53 226,250
9 507,066 2,017,256 44,120 4.41 220,600
10 508,666 2,016,283 20,490 2.05 102,450
11 499,759 2,036,389 126,700 12.67 633,500
12 495,149 2,036,948 37,820 3.78 189,100
Total 4,104,750
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En total son tres zonas de relleno que se encuentran ubicadas a lo largo del río Mezcalapa,
entre el puente Solidaridad y la bifurcación, y en el río Samaria entre ésta y los puentes
Samaria, tal como se observa en la Figura 2.181.
Figura 2.181. Zonas de relleno a lo largo del río Mezcalapa. Fuente: elaboración
propia.
Se estimaron las áreas de las zonas de relleno sobre el cauce de los ríos, así como su
volumen, los cuales se presentan en la Tabla 2.49.
Tabla 2.49. Superficie y volumen de las zonas de relleno propuestas en los cauces
Zonas de relleno
Área (m2) Área (ha) Volumen
estimado (m3)
Zona 1 3,579,000 357.9 17,895,000
Zona 2 3,984,000 398.4 19,920,000
Zona 3 1,511,000 151.1 7,555,000
Total 45,370,000
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Aparte de todas las zonas indicadas, existe un proyecto en fase conceptual, en el que puede
usarse el material proveniente del desazolve (dragado) del río Samaria: se conoce como
Proyecto Conceptual de las Plataformas de Seguridad, y básicamente consiste en una serie
de terraplenes que albergarán a la población afectada en los casos de inundación. El
Proyecto se describirá someramente en el apartado siguiente, y con mucho más detalle en
el capítulo 11 de este Estudio. En la Figura 2.182 se muestra de forma esquemática la
ubicación de las 13 Plataformas contempladas. Con la información de dicho capítulo, se
construyó la Tabla 2.50, en la que se indican las coordenadas de ubicación de las
plataformas y los volúmenes de material que pueden ser usados, tentativamente, en cada
una de las plataformas.
Tabla 2.50. Ubicación y volumen estimado de material para construcción de Plataformas de Seguridad
Plataforma Coordenada Este Coordenada Norte Volumen (m3)
1 472,565 1,990,138 116,152
2 477,739 1,994,061 59,281
3 483,400 1,990,015 100,364
4 485,769 1,994,051 53,393
5 490,189 1,991,157 11,332
6 496,536 1,996,717 45,046
7 494,870 1,990,203 38,543
8 501,929 2,006,810 187,302
9 504,212 2,002,900 19,519
10 504,972 2,012,373 88,018
11 506,648 2,012,113 97,946
12 505,204 2,013,570 112,460
13 512,783 2,014,680 39,045
Total 968,401
De esta forma, la totalidad del volumen disponible para alojar el material proveniente de los
desazolves (dragados), tomado de la Tabla 2.48 (página 191), de la Tabla 2.49 (página 192)
y de la Tabla 2.50 (página 193), se resumen en la Tabla 2.51.
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Figura 2.182. Ubicación esquemática de las Plataformas de Seguridad (IINGEN,
2014).
Tabla 2.51. Volumen total disponible para disposición de material proveniente de los
desazolves (dragados)
Río - Tramo Volumen disponible (m3)
Zonas de tiro 4,104,750
Zonas de relleno en cauces 45,370,000
Plataformas 968,401
TOTAL 50,443,151
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De esta forma, todo el material proveniente del desazolve (dragado) del Sistema podría ser
ubicado en los sitios dispuestos para tal fin.
Un mapa con la ubicación geográfica de cada uno de estas zonas puede ser consultado
digitalmente en el Anexo A.2.15, y se adjunta físicamente como mapa número 02-66.
2.14 Proyecto conceptual de las plataformas de seguridad
Se ha denominado “Plataformas de seguridad” a una serie de terraplenes de protección,
que fungirán como espacios físicos factibles de ser habilitados mediante la instalación de
albergues temporales ante las posibles contingencia generadas por los eventos de
inundación, en las proximidades del cauce de varios ríos del Estado. En este apartado se
hablará sobre las que se proponen en la zona de influencia del río Samaria, sin embargo,
en el capítulo 11, se incluirán las de otras zonas, tales como las del Bajo Grijalva y el río
Usumacinta.
Las plataformas de seguridad incluyen un espacio para la instalación temporal de la
población afectada, así como para los animales que les pertenecen.
La propuesta incluye cálculos y estimaciones para la determinación del área de influencia
de cada una de las plataformas sugeridas, ampliando los siguientes aspectos:
1. Número de plataformas a construir.
2. Población total ubicada dentro del área de influencia de cada plataforma.
3. Área requerida para la instalación de los espacios individuales y de uso común en
cada plataforma.
4. Área total, en hectáreas, requerida para la población contemplada.
5. Área total, en hectáreas, requerida para la ubicación de animales propiedad de la
población directamente afectada por el evento de inundación.
6. Área total, en hectáreas, requerida para personas y animales de cada una de las
plataformas propuestas.
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7. Volumen de material requerido para la conformación de cada una de las
plataformas.
8. Costo estimado por traslado de material de conformación de las plataformas.
9. Costos estimados de construcción.
Las plataformas de seguridad tienen una cobertura de 4 municipios y la población
susceptible de dirigirse a ellas en un evento de inundación, pertenece a las localidades que
se presentan en la Tabla 2.52.
Tabla 2.52. Localidades bajo cobertura de las plataformas propuestas en las proximidades del Río Samaria
Municipio Localidad Población Altitud (msnm)
1 Centro Dieciséis de Septiembre 335 6.1
2 Centro Lázaro Cárdenas 2da. Sección 142 6.7
3 Centro Plátano y Cacao 4ta. Sección 1,123 10.3
4 Centro Santa Catalina (San Marcos) 202 7
5 Cunduacán Adolfo Ruiz Cortines (Morelitos) 503 10.7
6 Cunduacán Colima 327 13.4
7 Cunduacán Cucuyulapa 4,120 16
8 Cunduacán Cucuyulapa 2da. Sección 758 16.4
9 Cunduacán Cumuapa 1ra. Sección 2,128 8.5
10 Cunduacán Cumuapa 3ra. Sección 106 7.9
11 Cunduacán Cunduacán (El Moté) 1,115 12.9
12 Cunduacán Dos Ceibas 1,314 7
13 Cunduacán El Carmen (Cumuapa) 272 9.6
14 Cunduacán Emiliano Zapata 34 8.8
15 Cunduacán Felipe Galván 467 7.8
16 Cunduacán General Francisco J. Mújica 219 6.9
17 Cunduacán Huapacal 1ra. Sección 1,215 7.9
18 Cunduacán Huapacal 2da. Sección 987 9.6
19 Cunduacán La Isla 38 14.3
20 Cunduacán Los Cerros 252 7.7
21 Cunduacán Marín 771 11.7
22 Cunduacán Mario Barrueta García 361 14.7
23 Cunduacán Miahuatlán (San Antonio) 148 14.9
24 Cunduacán Miahuatlán 3ra. Sección 443 14.2
Continúa en la página 197
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Tabla 2.52. Localidades bajo cobertura de las plataformas propuestas en las proximidades del Río Samaria
Municipio Localidad Población Altitud (msnm)
25 Cunduacán Oscar Gómez Sáuz 273 13.2
26 Cunduacán San Pedro Cumuapa 474 9.3
27 Jalpa de Méndez Tierra Adentro 2da. Sección 793 4.5
28 Nacajuca Arena 60 3.8
29 Nacajuca Arroyo 1,400 5
30 Nacajuca Arroyo San Cipriano 171 4
31 Nacajuca Belén 298 2.9
32 Nacajuca Cantemoc 1ra. Sección 392 1.4
33 Nacajuca Cantemoc 2da. Sección 154 1.4
34 Nacajuca Chicozapote 649 2
35 Nacajuca Chicozapote 182 1.6
36 Nacajuca Corriente 2da. Sección 315 2.8
37 Nacajuca El Chiflón 299 2.5
38 Nacajuca El Pastal 401 2.6
39 Nacajuca El Sitio 355 2.4
40 Nacajuca El Zapote 990 3.8
41 Nacajuca Guatacalca 3,585 3.2
42 Nacajuca Guatacalca 306 4.2
43 Nacajuca Isla Guadalupe 681 2.1
44 Nacajuca Jiménez 1,899 2.8
45 Nacajuca La Cruz de Olcuatitán 544 2.9
46 Nacajuca Olcuatitán 1,732 3.2
47 Nacajuca Oxiacaque 1,928 2.7
TOTAL 34,526
De este modo, un total de 34,526 personas sería, en un inicio, la población objetivo a
contemplar para la concepción del proyecto de las plataformas. En lo que sigue se
describirá la propuesta de ubicación de las mismas, y los criterios empleados para
determinar sus dimensiones.
En la Figura 2.183 se observa de forma esquemática la ubicación de las plataformas (puntos
verdes) y la zona de influencia de cada una de ellas respecto a las localidades que
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atenderían, representadas por los puntos negros. En el Anexo A.2.13 se puede ver un mapa
detallado de la zona y las localidades involucradas.
En la Tabla 2.53 se presenta la cuantificación inicial de la población por plataforma
considerada, así como el área que se requeriría en total, de acuerdo a los estándares
internacionales (Cruz Roja, S/A).
Tabla 2.53. Población total por plataforma y área inicial requerida (IINGEN, 2014)
Plataforma Población Total m2/persona Área total (ha)
1 5,660 25 14.2
2 2,426 25 6.1
3 4,768 25 11.9
4 2,454 25 6.1
5 253 25 0.6
6 2,107 25 5.3
7 1,252 25 3.1
8 5,861 25 14.7
9 231 25 0.6
10 2,574 25 6.4
11 2,949 25 7.4
12 3,263 25 8.2
13 728 25 1.8
Totales 34,526 86.3
Del orden de ochenta y seis hectáreas se requerirían para materializar las plataformas para
toda la población de la zona. Sin embargo, se hizo un ajuste en la cantidad de población
por plataforma debido a dos consideraciones: una se refiere a la población que se dirige
con familiares o amigos durante el tiempo de permanencia de la inundación en sus
viviendas, y la segunda, tiene que ver con la permanecía de algunas personas en la vivienda
aun cuando se encuentra inundada, debido al temor de dejarla por la posible pérdida de los
bienes y la inseguridad que se genera. Esto hace que se obtengan los datos de la Tabla
2.54, en la que los dos casos se marcan como Filtro 1 y Filtro 2, respectivamente.
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Figura 2.183. Plataformas en la Zona del Río Samaria (IINGEN, 2014)
Tabla 2.54. Ajuste de la población para las plataformas de seguridad en la zona de
río Samaria. (IINGEN, 2014)
Plataforma Población
Total Filtro 1 Filtro 2
Población reducida
Área requerida (ha)
1 5,660 1,415 2,264 1,981 5.0
2 2,426 607 970 849 2.1
3 4,768 1,192 1,907 1,669 4.2
4 2,454 614 982 858 2.1
5 253 63 101 89 0.2
6 2,107 527 843 737 1.8
7 1,252 313 501 438 1.1
8 5,861 1,465 2,344 2,052 5.1
9 231 58 92 81 0.2
10 2,574 644 1,030 900 2.3
11 2,949 737 1,180 1,032 2.6
12 3,263 816 1,305 1,142 2.9
13 728 182 291 255 0.6
Totales 34,526 8,632 13,810 12,084 30.21
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Adicionalmente se consideró un área adicional en las plataformas para dar la posibilidad de
ubicar los animales pertenecientes a la población. Esto se presenta en la Tabla 2.55.
Tabla 2.55. Área necesaria para animales propiedad de la población afectada en un
evento de inundación, zona del Río Samaria. (IINGEN, 2014)
Área requerida para animales
Plataforma (m2) (ha)
1 8,071 0.81
2 8,071 0.81
3 8,016 0.80
4 4,899 0.49
5 3,304 0.33
6 3,788 0.38
7 7,905 0.79
8 10,405 1.04
9 4,248 0.42
10 6,307 0.63
11 6,307 0.63
12 8,359 0.84
13 6,307 0.63
Totales 85,987 8.60
Con la información de la Tabla 2.53 y de la Tabla 2.54, se obtiene el área total requerida
por plataforma, que se reporta en la Tabla 2.56.
Tabla 2.56. Área total requerida por plataforma (IINGEN, 2014)
Plataforma Área Total (ha)
1 5.8
2 2.9
3 5.0
4 2.6
5 0.6
6 2.2
7 1.9
8 6.2
9 0.6
10 2.9
11 3.2
12 3.7
13 1.3
Total 38.8
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Para cada una de las plataformas, y de acuerdo a su ubicación, se estimaron volúmenes
de material requerido para las mismas. Los valores se reportan en la Tabla 2.57.
Tabla 2.57. Volúmenes estimados para plataformas (IINGEN, 2014)
Plataforma Área Total
(ha) Altura
propuesta (m) Volumen
estimado (m3)
1 5.8 2.00 116,152
2 2.9 2.00 59,281
3 5.0 2.00 100,364
4 2.6 2.00 53,393
5 0.6 2.00 11,332
6 2.2 2.00 45,046
7 1.9 3.00 57,815
8 6.2 3.00 187,302
9 0.6 3.00 19,519
10 2.9 3.00 88,018
11 3.2 3.00 97,946
12 3.7 3.00 112,460
13 1.3 3.00 39,045
Totales 987,673
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2.15 Conclusiones y recomendaciones
Se evaluó, mediante modelación bidimensional con ayuda del software IBER, la
capacidad actual de los principales ríos y arroyos del sistema Mezcalapa – Samaria –
Río González, de acuerdo a la información recopilada y/o levantada en campo. Se
aclara que dicha capacidad se refiere a la capacidad de los cauces vivos o cauces
pilotos, sin considerar el cauce de avenidas que conforman los bordos marginales. En
la Tabla 2.58 se resumen dichos valores para cada uno de los tramos analizados.
Tabla 2.58. Capacidad actual de los ríos del sistema Mezcalapa-Samaria-Río
González (IINGEN, 2014)
Río Tramo Desde Hasta Capacidad actual
(m3/s)
Mezcalapa T0 Puente Solidaridad Bifurcación 3,155
Samaria Bifurc. Bifurcación Puente Samaria I 1,950
Samaria T1 Puentes Samaria Carretera Cunduacán 1,470
Samaria T2 Carretera Cunduacán Dos Ceibas 1,200
Samaria T3 Dos Ceibas El Mango 1,250
Samaria T4 El Mango Oxiacaque 900
Samaria T5 Oxiacaque Dren Victoria 900
Samaria T6 Dren Victoria Río González 525
González T7 Río González Jalapita 555
González T8 Jalapita Golfo de México 1,705
Se observa que los tramos iniciales tienen capacidades superiores a los 1,200 m3/s, lo
que evita su desbordamiento continuo en la época de avenidas. Sin embargo, los tramos
intermedios y finales, antes de la llegada del Río González a la localidad de Jalapita, en
el municipio de Centla, poseen capacidades inferiores incluso a los 600 m3/s.
Se llevó a cabo una comparación de las áreas hidráulicas en varias secciones de los
ríos del sistema, con la información batimétrica recopilada, para dos épocas distintas:
la primera, previa a los trabajos de desazolve (dragado) ejecutados en la zona, y la
segunda, para el año 2014, después de dichas labores. Según la comparación de cerca
de 90 secciones, las áreas hidráulicas aumentaron del orden de 180 metros cuadrados,
lo que representa aproximadamente un 42 % en promedio.
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Se determinó el grado de incremento de la capacidad de flujo de los río del sistema,
mediante modelación numérica para los dos casos mencionados en el punto anterior.
Se estimaron incrementos entre el 10 % y el 70 % para los tramos que fueron
intervenidos en los años 2010 a 2012.
Se realizó el balance de sedimentos teórico de los diferentes tramos en los que se
dividió el sistema, con el fin de determinar las zonas en las cuales se presentaba erosión
y sedimentación, y recomendar medidas en base a ellos. Se aclara que dichos
resultados son meramente teóricos y se sugiere llevar a cabo mediciones en diversos
puntos del sistema (se recomiendan tantos como tramos fueron estudiados en el
presente informe), y de forma continua en por lo menos la estación hidrométrica
Samaria, con el fin de verificar tales resultados. Un resumen de estos resultados se
presenta a continuación en laTabla 2.59.
Tabla 2.59. Balances de Sedimentos del sistema Mezcalapa – Samaria – Río
González.
Río - Tramo Volumen anual (m3/año) Fenómeno
Tramo 0 (Mezcalapa) +4,337,601 m3/año Sedimentación
Bifurcación +4,401,684 m3/año Sedimentación
Tramo 1 (Río Samaria) - 610,439 m3/año Erosión
Tramo 2 (Río Samaria) - 2,623,423 m3/año Erosión
Tramo 3 (Río Samaria) + 2,267,281 m3/año Sedimentación
Tramo 4 (Río Samaria) - 103,930 m3/año Erosión
Tramo 5 (Río Samaria) + 1,571,146 m3/año Sedimentación
Tramo 6 (Río Samaria) - 3,417,556 m3/año Erosión
Tramo 7 (Río González) + 168,496 m3/año Sedimentación
Tramo 8 (Río González) + 2,362,410 m3/año Sedimentación
Se recomendó un programa de desazolve (dragado) anualizado, que considerara las
cantidades a remover año con año, por lo menos en los tramos en los que se presenta
sedimentación, de tal modo que el cauce conserve su capacidad de conducción de
forma permanente y se evite perder capacidad de drenaje.
De acuerdo a los balances teóricos, el sistema de los ríos Mezcalapa – Samaria – Río
González, descarga anualmente la cantidad de 1,480,888 toneladas de sedimentos al
Golfo de México.
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Un total de 1,511 millones de pesos por concepto de desazolve (dragado) anual, es el
que se deberá invertir con el fin de que el sistema de ríos conserve su capacidad de
drenado actual, y se reduzca la probabilidad de inundaciones mayores y más frecuentes
a las existentes en las zonas aledañas a los ríos que lo componen. Esto por lo menos
en el ámbito teórico. Sin embargo, una cifra de tal magnitud debe llevar a pensar en la
implementación de formas alternativas de controlar y reducir el transporte de
sedimentos en el sistema. Una de ella podría ser el manejo de cuencas de las zonas
altas. La cuenca del río Platanar, que tiene su origen en el Volcán Chichonal, gran
productor de material de azolve, se encarga de transportar grandes cantidades de
sedimentos hasta el sistema, fomentando su azolvamiento continuo.
Se dieron recomendaciones acerca del procedimiento de desazolve (dragado)
recomendado, así como los lugares tentativamente aptos para la disposición del
material. Las dragas de succión, de uso bastante difundido en la zona, son las más
recomendadas para alcanzar la rasante de los proyectos que no impliquen corte de las
márgenes.
Los resultados obtenidos del transporte de sedimentos sobre el río Samaria se observan
en la Tabla 2.60, en la tabla se puede observar que los datos resultados al final de cada
tramo, son los datos necesarios para ingresar el modelo al tramo consecuente.
Tabla 2.60. Resultados del transporte de sedimentos a lo largo del sistema
Mezcalapa-Samaria y González en un análisis por tramos.
Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida
CARRIZAL 0.000 0.016 0.047 0.016 8757414.121 825543.101
SAMARIA 0.000 0.005 0.007 0.005 2485064.504 260591.470
0.006 0.012 0.011 0.024 0.017 0.036 851682.824 1846697.765
0.012 0.019 0.024 0.100 0.036 0.119 1846697.765 6122877.378
0.019 0.007 0.100 0.040 0.119 0.047 6122877.378 2427209.290
0.007 0.013 0.040 0.038 0.047 0.051 2,427,209.290 2,596,615.772
0.013 0.001 0.038 0.000 0.051 0.001 2,596,615.772 35,647.989
0.001 0.005 0.000 0.104 0.001 0.109 35,647.989 5,606,263.712
0.005 0.008 0.104 0.096 0.109 0.104 5,606,263.712 5,331,615.905
0.008 0.002 0.096 0.027 0.104 0.029 5,331,615.905 1,480,887.589
0.040
Total, m3/s Total, ton/año
0.007
Transporte de
Fondo, m3/s
Sedimento en sus en la
descarga, m3/s
BIFURCACION
SAM_2015_T1
SAM_2015_T2
SAM_2015_T3
Sección
SAM_2015_T4
SAM_2015_T5
SAM_2015_T6
SAM_2015_T7
SAM_2015_T8
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Finalmente, se presenta en la Tabla 2.61, el programa anualizado de desazolve
(dragado) con horizonte de 20 años que indica cantidades a desazolvar, de acuerdo al
balance teórico, y los puntos a atacar año con año, de acuerdo a los resultados
obtenidos en el presente estudio.
Tabla 2.61. Programa anualizado de desazolve (dragado) propuesto (IINGEN, 2014)
Año Volumen
Total (m3)
Volúmenes a desazolvar por Tramos estudiados (m3)
Tramo 0 Bifurcación Tramo 3 Tramo 5 Tramo 7 Tramo 8
2015 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2016 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2017 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2018 1,252,500 179,000 179,000 179,000 357,500 179,000 179,000
2019 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2020 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2021 2,505,000 358,000 358,000 358,000 715,000 358,000 358,000
2022 3,750,000 358,000 358,000 358,000 1,960,000 358,000 358,000
2023 3,757,500 535,000 1,082,500 535,000 535,000 535,000 535,000
2024 3,750,000 535,000 1,075,000 535,000 535,000 535,000 535,000
2025 3,750,000 535,000 535,000 535,000 535,000 805,000 805,000
2026 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2027 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2028 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2029 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2030 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2031 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2032 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2033 3,750,000 937,500 468,750 937,500 468,750 468,750 468,750
2034 3,757,500 940,000 470,000 940,000 470,000 470,000 467,500
2035 4,270,300 1,065,150 535,000 1,065,150 535,000 535,000 535,000
Se insiste en que el costo de tales acciones y medidas podrían ser mucho menores que el
costo de mantenimiento del cauce piloto por desazolve (dragado), aunque ello solo podría
ser deducido, como ya se dijo, de un análisis Costo - Beneficio específico y que no compete
a este Estudio.
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