Modelos cuantitativos de evolución del paisaje y su aplicabilidad a cambios inducidos en el cauce aguas arriba de un embalse en cuencas de montaña

Abstract

Los embalses modifican el nivel base de las corrientes y por lo tanto tienen impactos en la evolución del cauce aguas arriba, producto de la erosión y depositación de sedimentos por efectos del flujo del agua. La presente investigación se enfoca en la evolución del cauce aguas arriba de un embalse, evaluando la posibilidad de tener una aproximación cuantitativa adecuada de los cambios en la morfología del cauce a largo plazo humano (50 a 100 años). Para ello se exploró la utilidad de los modelos de evolución de paisaje y la aplicabilidad de modelos hidrodinámicos y de transporte de sedimentos diseñados para corto plazo. Fueron seleccionados los modelos más usados por la comunidad y que podían ser útiles al objeto del estudio y se aplicaron en un sitio de estudio para identificar sus capacidades y limitaciones. La evaluación de estos modelos indica que mientras que la mayoría de los modelos de evolución del paisaje son pensados para estudios de más largo plazo (escala geológica), la mayoría de los modelos hidrodinámicos que simulan transporte de sedimentos presentan limitaciones por estabilidad y largos tiempos de cómputo por lo que su aplicabilidad se restringe a estudios de corto plazo. Producto de la evaluación y comparación de los modelos, se encontró que el modelo HEC-RAS 1D puede configurarse en una herramienta que permite analizar tendencias de evolución del cauce aguas arriba de un embalse, y con información de calidad podría emplearse para predecir cambios morfológicos y tomar decisiones para la planificación de largo plazo de los proyectos. (Texto tomado de la fuente)

Reservoirs modify base level of rivers and because of this have impacts on the upstream channel evolution, as a result of erosion and deposition of the water flow. This investigation focuses on the channel evolution upstream from dam reservoirs, evaluating the possibility of having a quantitative approximation adequate to morphology changes in the channel on a human long term (50 to 100 years). To accomplish this, the utility of landscape evolution models and the applicability of hydrodynamic and sediment transport models designed for short term simulations were explored. The models most used by the community and that could be useful for the purpose of this study were selected and applied to a study site to identify the models’ capacities and limitations. The evaluation of this models suggests that most of the landscape evolution models are designed for a long term in geological scale, while most of hydrodynamics models that simulate sediment transport have limitation for stability and long computational times and for this reason their applicability is restrained to short term studies. As a result of the evaluation and comparison of the models, it was found that the HEC-RAS 1D model can be configured in a tool that allows analyzing trends in the evolution of the channel upstream of a reservoir, and with detailed information it could be used to predict morphological changes and make decisions for long-term planning of projects.