Producción de sedimentos en la cuenca Quilca - Chili - Vitor con el método Gavrilovic - Zemlijc utilizando Sistema de Información Geográfica (SIG)

Abstract

La producción de sedimentos en cuencas está íntimamente ligada al proceso de erosión de esta, en efecto, ésta se incrementa con la deforestación, consecuentemente la concentración de sedimentos suspendidos también crece (Stott y Mount, 2004), los cuales se depositan en el fondo de los cauces, elevando su nivel, aumentando significativamente el riesgo de inundaciones (Kramer et al., 1997). Si bien no todo el sedimento se asienta sobre los ríos, una buena parte de material es transportado aguas abajo hasta llegar al mar, donde el resto de las partículas se azolvan. Esto ocasiona que estructuras hidráulicas se llenen de sedimentos, disminuyendo su vida productiva (Manson, 2004). Para el adecuado manejo de una cuenca se requiere la estimación tanto del escurrimiento como de la producción de sedimentos. Lo que permite proponer medidas para incrementar la infiltración del agua al subsuelo, controlar el exceso de escurrimiento, manejar las corrientes y reducir la erosión, a través de protecciones del terreno (Raghuwanshi et al., 2006). Para estimar la producción de sedimentos en cuencas existen diferentes métodos: los métodos con base en medición directa y los métodos con base en modelación matemática. Estos últimos a su vez se dividen en métodos: empíricos, estocásticos y de simulación de procesos físicos. Los métodos de simulación de procesos físicos pueden mejorar la precisión, pero debido a la gran cantidad de datos que se requieren, su uso se ha visto limitado (Simons y Sentúrk, 1992). En el presente trabajo monográfico plantea evaluar el volumen de sedimentos producto de la erosión hídrica a través de un modelo empírico denominado Método Potencial de Erosión de suelos (EPM), también conocido como Método Gavrilovic (Gavrilovic, Z.1972). El método considera 6 factores que dependen de la superficie geológica, propiedades del suelo (factor de erodabilidad), factores topográficos (pendiente media), factores climáticos como precipitación media anual, temperatura media anual, distribución y tipo de uso de suelos a los cuales se suma ademas un factor denominado grado de erosión. el volumen de sedimentos (G) en la cuenca Quilca, Chilli y Vitor ubicado en la región Arequipa, puede estimarse mediante técnicas de predicción, como la ecuación de Gavrilovic, que relaciona coeficientes de producción (W) y de retención (R) de sedimentos en una cuenca. El valor de producción de sedimentos obtenido fue de 1 675 439.11.65 (m3 /km2 /año). El valor promedio de R fue 0.078 indicando que del total de la producción de sedimentos en la cuenca el 7.8% pasa a transporte y el resto quedaría retenido dentro de la misma, en las distintas subcuencas.

The production of sediments in basins is closely linked to the process of erosion, in fact, this increases with deforestation, consequently the concentration of suspended sediments also increases (Stott and Mount, 2004), which are deposited at the bottom of the channels, raising their level, significantly increasing the risk of flooding (Kramer et al. , 1997). While not all of the sediment settles on rivers, much of the material is transported downstream to the sea, where the rest of the particles settle. This causes hydraulic structures to become filled with sediments, reducing their productive life (Manson, 2004). Appropriate basin management requires estimation of both runoff and sediment production. This makes it possible to propose measures to increase water infiltration into the subsoil, control excess runoff, manage currents and reduce erosion, through soil protection (Raghuwanshi et al. , 2006). There are different methods for estimating sediment production in basins: methods based on direct measurement and methods based on mathematical modelling. The latter in turn are divided into methods: empirical, stochastic and simulation of physical processes. Physical process simulation methods can improve accuracy, but due to the large amount of data required, their use has been limited (Simons and Sentúrk, 1992). In this monographic work he proposes to evaluate the volume of sediments produced by water erosion through an empirical model called Potential Soil Erosion Method (EPM), also known as the Gavrilovic Method (Gavrilovic, Z. 1972). The method considers 6 factors that depend on the geological surface, soil properties (erodability factor), topographic factors (average slope), climatic factors such as annual mean precipitation, annual mean temperature, distribution and type of land use, to which is added a factor called degree of erosion. the volume of sediments (G) in the Quilca, Chilli and Vitor basin located in the Arequipa region, can be estimated using prediction techniques, such as the Gavrilovic equation, which relates production (W) and retention coefficients (W). sediments in a basin. The sediment production value obtained was 1 675 439. 11. 65 (m3/km2/year). The mean value of R was 0. 078 indicating that of the total sediment production in the basin, 7. 8% goes to transport and the rest would be retained within the basin, in the different sub-basins.