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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS INGENIERÍA CIVIL Capítulo 2 Características generales del área de estudio .1 SITUACIÓN GEOGRÁFICA La zona de estudio se encuentra ubicada en la provincia Murillo del departamento de La Paz, al pie de la cordillera Oriental y junto al borde Noroeste del altiplano. Desde las nacientes de los ríos Orkojahuira, Choqueyapu e Irpavi hasta la estación hidrométrica de Aranjuez, la cuenca se extiende sobre una superficie de 515 Km 2 . Las coordenadas geográficas límites de la cuenca son 67º55’56” a 68º10’11” de longitud Oeste y 16º18’45” a 16º33’32” de latitud Sur. La cuenca de La Paz presenta una orientación Norte - Sur, con valles separados por cordones montañosos. Está asentada en un valle originado por procesos de intensa erosión ocasionados por tres ríos principales que nacen en la cordillera real de los Andes, los mismos que definen tres cuencas. Cuenca del río Choqueyapu, que es una de las principales y en sus orígenes se denomina valle de Achachicala, está ubicada al Noroeste de la ciudad con una superficie de 137 Km 2 . Cuenca del río Orkojahuira ubicada al Noreste de la ciudad con una superficie de 95 Km 2 . Cuenca Sur, que abarca desde el Noreste (naciente) hasta el extremo sur de la ciudad con una superficie de 265 Km 2 . Este valle está conformado por el valle del río Irpavi y el pequeño valle de Calacoto definido por el río Huañajahuira. A estos valles se agrega al oeste el pequeño valle lateral del río Apumalla. Estos valles presentan una gran variación en elevación, desde las cabeceras, ubicadas a 5090 msnm cerca del nevado del Chacaltaya, ESTUDIO HIDRÁULICO DEL RÍO LA PAZ 5

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Estudio Hidraulico del Río La Paz

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Page 1: Capítulo 2

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉSINGENIERÍA CIVIL

Capítulo 2 Características generales del área de

estudio2.1 SITUACIÓN GEOGRÁFICA

La zona de estudio se encuentra ubicada en la provincia Murillo del departamento de La Paz, al pie de la cordillera Oriental y junto al borde Noroeste del altiplano. Desde las nacientes de los ríos Orkojahuira, Choqueyapu e Irpavi hasta la estación hidrométrica de Aranjuez, la cuenca se extiende sobre una superficie de 515 Km2. Las coordenadas geográficas límites de la cuenca son 67º55’56” a 68º10’11” de longitud Oeste y 16º18’45” a 16º33’32” de latitud Sur.

La cuenca de La Paz presenta una orientación Norte - Sur, con valles separados por cordones montañosos. Está asentada en un valle originado por procesos de intensa erosión ocasionados por tres ríos principales que nacen en la cordillera real de los Andes, los mismos que definen tres cuencas.

Cuenca del río Choqueyapu, que es una de las principales y en sus orígenes se denomina valle de Achachicala, está ubicada al Noroeste de la ciudad con una superficie de 137 Km2.

Cuenca del río Orkojahuira ubicada al Noreste de la ciudad con una superficie de 95 Km2.

Cuenca Sur, que abarca desde el Noreste (naciente) hasta el extremo sur de la ciudad con una superficie de 265 Km2. Este valle está conformado por el valle del río Irpavi y el pequeño valle de Calacoto definido por el río Huañajahuira.

A estos valles se agrega al oeste el pequeño valle lateral del río Apumalla.

Estos valles presentan una gran variación en elevación, desde las cabeceras, ubicadas a 5090 msnm cerca del nevado del Chacaltaya, hasta el sector de Aranjuez con una altitud de 3175 msnm. El área de estudio se encuentra ubicada en este último sector, aguas abajo de la confluencia de los ríos Choqueyapu e Irpavi.

La cuenca, encerrada entre el altiplano y el pie de la cordillera, posee una anchura de 15 a 20 Km y presenta, desde la ceja de El Alto hasta el barrio de La Florida, diferencias de altura de 880 m.

2.2 HIDROGRAFÍA Y MORFOLOGÍA DE CUENCAS

La cuenca de La Paz está formada en su mayor parte por ríos torrentosos de pendiente pronunciada especialmente en las nacientes, pendiente que va disminuyendo a medida que se van adentrando en el valle.

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Los "semiequilibrios" anteriores de las pendientes han sido altamente modificados al haberse alterado el escurrimiento de las aguas superficiales y subterráneas y las condiciones estáticas de las pendientes a través de cortes, rellenos de tierra y peso de las construcciones.

El río La Paz se forma por la unión de los ríos Choqueyapu e Irpavi, que reciben a su vez a los ríos Orkojahuira y Achumani (figura 2.2). El río Choqueyapu tiene sus nacientes al norte de la cuenca con el nombre de río Kaluyo, en las serranías del cerro Charquerini, en el sector de las lagunas Leran Khota y Pata Larami. Veinte kilómetros aguas abajo se encuentra la estación hidrométrica de Achachicala, donde toma el nombre de río Choqueyapu, que atraviesa la ciudad de La Paz a lo largo de 11.75 Km. La longitud total del río Choqueyapu hasta su confluencia con el Irpavi es de 34.75 Km.

Figura 2.2: Mapa hidrográfico del río La PazEl río Orkojahuira afluente del río Choqueyapu nace con el nombre de Chuquiaguillo al noreste de la cuenca, en la laguna Jiska Huanpuni. Tiene una longitud total de 26.75 Km antes de la confluencia con el río Choqueyapu, punto en que se encuentra ubicada la estación hidrométrica de Holguín. Este río atraviesa la ciudad de La Paz a lo largo de 7 Km.Las aguas producto de la confluencia de los ríos Choqueyapu y Orkojahuira tienen un recorrido de 3.25 Km hasta la estación hidrométrica de Aranjuez, punto de control de toda la cuenca.

El río Irpavi o Kallapa nace con el nombre de río Huicalla, al noreste de las lagunas Mikhalla y Kunkahuicara, para luego tomar el nombre de río Karpani, el cual recibe las aguas del río Palcoma, para tomar finalmente el nombre de río Kallapa hasta la confluencia con el río Achumani. Tiene una longitud total de 30 Km.

El río Achumani tiene sus nacientes en el sector denominado Hallatan Pampa, recibe las aguas del río Umapalca, tiene una longitud total de 13.75 Km, de los cuales 2 Km atraviesan la ciudad de La Paz. A partir de la confluencia de los ríos Achumani y Kallapa toma el nombre de río Irpavi, el cual se extiende por 1 Km hasta la confluencia con el río Choqueyapu.

La tabla 2.1 muestra algunos índices morfométricos de la cuenca del río La Paz.

Tabla 2.1: Índices morfométricosÍndice Valor

Área (Km2) 515 Perímetro (Km) 117Índice de compacidad 1.44Índice de forma 0.312Número de cursos de 1º orden 280Coeficiente de torrencialidad 0.54Lados del rectángulo equivalente (Km) L = 47.58

l = 10.92 Densidad de drenaje (Escala 1:50000) 1.09Factor de forma 0.23

Fuente: Estudio Hidráulico del río La Paz, Molina et. al. 1998

El índice de compacidad muestra a la cuenca entre circular y alargada y por tanto propensa a crecidas de cierta magnitud. El índice de forma, en cambio, indica que la cuenca es más o menos

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alargada. La densidad de drenaje indica una cuenca bien drenada y de respuesta hidrológica relativamente rápida a la precipitación. El coeficiente de torrencialidad indica que la tasa de erosión en la cuenca correspondería a un rango medio.2.3 GEOLOGÍA

2.3.1 Geología de la cuenca (Dobrovolny et al., 1962)

Durante el Cuaternario reciente, un afluente (hoy denominado río La Paz) del río Beni, logró abrirse paso a través de la Cordillera Real y capturó para la cuenca amazónica parte de la cuenca cerrada del Altiplano. Este hecho es fundamental para explicar los rasgos geomorfológicos del paisaje actual, y algunas características geológicas, como la presencia dominante de sedimentos lacustres en el valle. La depresión lacustre que ocupaba lo que es hoy la cuenca del río La Paz se transformó, por erosión regresiva, en el valle de La Paz.

Mientras siga vigente el fenómeno natural de erosión regresiva del río La Paz y sus afluentes, el lento trabajo de erosión debería seguir hasta que los perfiles longitudinales de los ríos lleguen al equilibrio impuesto aguas abajo por la altitud del cañón del río La Paz en la Cordillera Real.

El valle de La Paz se halla entre el altiplano al Oeste y los Andes Orientales al Este y está conformado por rocas sedimentarias del cuaternario, una secuencia no diferenciada de rocas del cretácico superior o terciario inferior y pizarras del devónico inferior y del silúrico superior. Dada la complejidad de estas formaciones, no es raro encontrar depósitos cuaternarios sobre las pizarras o sobre las rocas del cretácico o terciario indistintamente.

La formación La Paz está formada por la deposición de arcillas sobre un lago de gran extensión y poca profundidad. Las arcillas de esta formación, proveniente de la erosión de la Cordillera Real, alternan con gravas y arenas. La formación La Paz alterna capas de arcilla, limos, arenas y gravas de color gris claro con algunos sectores donde las arcillas presentan un color rojizo. Además se pueden encontrar gravas con clastos compuestos principalmente de granito cuyo espesor es de 500 m. Existen algunos depósitos de ceniza volcánica, conocida como cinerita de Chijini, de un espesor de 2 a 4 m. Esta cinerita, al igual que la formación La Paz, pertenece al período Pliocénico.

La cuenca de La Paz se halla cubierta por los siguientes depósitos glaciales:

a) Depósito del Calvariob) Depósito de Purapuranic) Depósito de Milluni Inferiord) Depósito de Milluni Superior

a) Depósito del CalvarioEste depósito se halla sobre la cinerita de Chijini y aflora por debajo del borde del altiplano. Esta formación parece no tener mas de 100 m de espesor como máximo, su composición es muy variable y va desde arenas hasta pedrones angulares a subangulares en matriz no clasificados de arena, limo y arcilla.

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b) Depósito Lacustre y Fluvial PurapuraniSe trata de depósitos de pedrones, grava, arena, limo y delgadas capas de lignito que se hallan por encima del Drif del Calvario. Aflora en el lado occidental del río Choqueyapu donde se puede observar aún las rocas típicas de este depósito. También se hallan expuestas debajo del borde del altiplano, a lo largo de las paredes de los valles del Choqueyapu y Chuquiaguillo. Entre el cementerio general y Llojeta, esta formación muestra un nivel de alteración, representado por un depósito lacustre. La formación debe tener unos 400 m de espesor.

c) Depósito Milluni Inferior (Kaluyo)Corresponden a depósitos de torrentes en las morenas de fondo. Está compuesto por una mezcla no clasificada de limo gris a color canela, arcilla, arena, grava y pedrones. Aflora en muchos lugares de la zona alta de la cuenca hacia la parte septentrional de valle.

d) Depósito Milluni Superior (Chacaltaya)Esta formación consiste de una estratificación de limo, arena, grava y algo de arcilla. Las capas de grava se hallan pobremente clasificados y consisten de pedrones y guijarros de cuarcita gris o café, arenisca gris y algo de granito gris. Los depósitos de gravas de esta formación constituyen el techo del altiplano.

El Centro de Investigación y Aplicación de Sensores Remotos “CIASER–GEOBOL” elaboró un mapa geológico de la cuenca de La Paz, donde se puede determinar la presencia de los siguientes grupos geológicos:

i) Grupo geológico “O” (Ordovícico): Comprende a pizarras, esquistos, cuarcitas, lutitas, limolitas y areniscas.

ii) Grupo geológico “S” (Silúrico): Comprende a diamititas, cuarcitas, pizarras, lutitas y alternancia de areniscas y limonitas en el tope.

iii) Grupo geológico “D” (Devónico): Comprende a lutitas, areniscas y limolitas.

iv) Grupo geológico “K” (Cretácico): Comprende a: Conglomerados, areniscas, arcillitas, calizas y margas (altiplano y

cordillera Oriental) Areniscas rojizas, areniscas conglomeradas con nódulos de pedernal

en la base y en el tope, calizas intercaladas con magras y arcillitas (subandino norte)

v) Grupo geológico “Q” (Cuaternario): Depósitos indiferenciados

vi) Grupo geológico “Qfg” (Cuaternario): Depósitos fluvio - glaciales.

En resumen en el valle de La Paz predominan los suelos sueltos, erosionables, de granulometría y permeabilidad variable.

El subsuelo geológico de la cuenca está formado por piedra arenisca cretácica tardía, que se encuentra en el sector de La Florida. En cambio, las laderas están conformadas hasta las zonas

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al pie de las mismas por sedimentos fofos (cascajo andino neógeno). En las capas inferiores domina una materia arenosa fina, gredosa que tiende a la formación de “badlands”. En las partes superiores se encuentran sobre todo pedregones que, con frecuencia, forman declives escarpados.2.3.1.1 Idoneidad para la cimentación

En los análisis de terrenos que realizó E. Dobrovolny en 1962 se calificó la idoneidad para la cimentación de cada una de las partes de la cuenca, de acuerdo a una escala de cuatro grados.

1. Fundamentos seguros para edificaciones

Un fundamento seguro para edificaciones ofrecen las superficies bien drenadas, en forma de terrazas, de los suelos del valle, que poseen una inclinación ligera hasta mediana (hasta 10°). Sobre estos fundamentos se edificó el núcleo urbano colonial y los primeros distritos de ensanche (San Pedro, Bajo Sopochachi, Miraflores).

También los sedimentos fluvioglaciales ondulados y planos de El Alto, al igual que los restos erosionables de capas horizontales de Pampajasi en el este, donde se ubica Villa San Antonio, pertenecen a la categoría de las superficies excelentes para edificaciones. Los sedimentos de El Alto se atribuyen a la época glacial de Milluni (tercer periodo glacial) y los pedrones de Pampajasi, al siguiente periodo glacial intermedio.

Igualmente ofrecen fundamentos excelentes el valle bajo de Obrajes, Calacoto, Florida e Irpavi, cuyas superficies niveladas se remontan al lago de Calacoto del periodo postglacial.

2. Fundamentos medianamente seguros es la clasificación que Dobrovolny asigna a los enormes conos pedregosos, que se juntan a las terrazas ya nombradas y que se han formado por violentas roturas angulares. Deben su origen al hundimiento de las capas pedregosas permeables que se encontraban superpuestas a los estratos granulosos de las laderas inferiores del valle. Sobre tal fundamento se desarrollaron Alto San Pedro, la zona del cementerio, Mariscal Santa Cruz y Achachicala.

3. Las escarpadas laderas que se extienden hacia el borde de la cuenca, formadas por materia tosca siempre cambiante, debido a su gradiente, que en algunas zonas sobrepasa al 10%, fueron calificadas como malas.

4. Son peligrosas en alto grado muchas de las llamadas superficies deslizantes de las laderas (landslide deposits) por el material granuloso de los estratos inferiores. Como ejemplos para lo afirmado, se presentan las regiones situadas al frente de Obrajes o en dirección sudoeste de Miraflores (cerro de Laikakota), en el norte de la ciudad colonial (Villa Pabón) o en el costado oeste de Sopocachi. Los movimientos de tierra durante cada estación de lluvias han causado nuevos daños.

2.3.2 Geología del tramo de estudio

La secuencia geológica representada en el tramo en estudio tiene un amplio rango de edades que van del Cretácico - Terciario al Cuaternario, encontrándose las siguientes unidades

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litoestratigráficas: Rocas del Cretácico superior o Terciario Inferior, Torrente de barro, Gravas de Aranjuez, Llanura aluvial, Deslizamientos, Coluvios.Se presentan en el margen oeste del río La Paz, a lo largo de las paredes escarpadas del material denominado torrente de barro. Su caracterizan por ser una mezcla heterogénea de materiales (arcillas, arenas, limos). Por otro lado se observan pequeños conos coluviales en el margen este del río La Paz, constituidos por gravas.

2.4 GEOMORFOLOGÍA

La geomorfología del sector es bastante variada debido a los diferentes procesos que se han suscitado a lo largo del tiempo geológico. Siendo los más importantes:

2.4.1 Procesos de remoción en masa

Entre estos se distinguen tres: la erosión, los torrentes de barro, y los deslizamientos.

ErosiónEs el proceso más importante dentro del modelado del paisaje, ya que este proceso se ha desarrollado a lo largo de todo el tiempo, siendo el agua el principal agente erosivo. Su importancia radica en que las formas que más resaltan, como ser valles, terrazas, etc. son resultado de la erosión. Aún en las condiciones actuales la erosión es el factor de modelado más importante, ya que el río La Paz sigue erosionando su cauce. Otras formas debidas a la erosión son los "badlands", que se pueden observar en el Valle de la Luna. Los badlands se desarrollan principalmente en bancos de materiales finos depositados anárquicamente.

Torrentes de BarroEs una de las formas más espectaculares y resaltantes a la vista. En las cercanías se representa por la presencia de arcillas con formas sumamente caprichosas, pero en realidad son resultado de la sobresaturación de agua de los materiales de la Formación La Paz que dieron como resultado un proceso a manera de alud de lodo, teniendo una gran extensión areal. Este proceso conocido como el Torrente de Barro de Achocalla tuvo lugar hace unos 9000 años aproximadamente (Dobrovolny et al., 1962).

DeslizamientosLos deslizamientos son formas de menor dimensión pero no menos importantes, que presentan como principal característica paredes empinadas (escarpes) de manera semicircular con masas de sedimentos por debajo (cuerpo del deslizamiento).

2.4.2 Procesos de deposición

Son geoformas menos resaltantes pero muy importantes como ser los depósitos de la llanura aluvial. Dichos depósitos están conformados por materiales dejados por el río a su paso. Estos materiales, por su tipo y las condiciones de deposición, son aptos para la edificación de obras civiles.

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La cubierta vegetal natural en la cuenca de La Paz, se encuentra muy alterada debido a la degradación producida por la actividad humana, cada vez más intensa. A pesar de las alteraciones, es posible observar diferencias en la cubierta vegetal de los diferentes pisos altitudinales que se encuentran en la cuenca de La Paz y son las siguientes:

Piso Nival: Arriba de los 4800 msnm Piso Subnival 4600 a 4800 msnm Piso Altoandino 3500 a 4200 msnm Piso de Pre Puna Debajo de los 3500 msnm

a) Piso Nival: Se encuentra al Noreste en el sector correspondiente a las cumbres y laderas glaciales, donde la nieve es perpetua. El piso nival se caracteriza por no tener vegetación pues las precipitaciones caen en forma de nieve y no dejan desarrollar a las plantas.

b) Piso Subnival: Se ubica por debajo del piso nival. Las precipitaciones se presentan comúnmente en forma de nieve o de granizo, sobre todo durante la época más fría, pero no permanecen mucho tiempo sobre el suelo, lo que permite que se presente cierta vegetación, que generalmente son arbustos achaparrados de 40 a 60 cm de altura y hierba perenne rizomatosa y gramíneas en matas pequeñas.

c) Piso Alto Andino: Se encuentra por encima del límite de crecimiento de los árboles y arbustos altos, donde las heladas son frecuentes y donde las precipitaciones caen muchas veces en forma de nieve, la cual no permanece mucho tiempo en el suelo. La región Alto Andina según muchos autores esta considerada como “Estepa”.Sobre el límite de la Puna a 4100/4200 msnm dominan plantas en matas. En laderas de pendiente fuerte crecen gramíneas altas, ocasionalmente se ven también algunos arbustos de “Thola” y “Yareta”. En las laderas y pendientes inferiores se observan los primeros campos de cultivo: subiendo por el valle de Chuquiaguillo se notan pequeñas chacras. Hasta una altura aproximada de 4250 msnm los cultivos principales son: papa, papalisa y forrajeras como la cebada y avena.

d) Piso de Puna: Se considera como una “Zona de Confrontación” del crecimiento arbóreo donde pueden caer heladas durante casi todo el año. El nombre de Puna significa tierras altas cercanas a la cordillera o pampas como el altiplano, que por lo general no poseen árboles, pero crecen arbustos siempre verdes en su mayoría.

2.5 CLIMA

El clima de la cuenca de La Paz, frío y seco, ha sido caracterizado como “clima tropical de alta montaña”. Dadas las características de diferencia altitudinal y las variaciones en los elementos meteorológicos que interactúan, la cuenca presenta dos ecosistemas: Puna Húmeda con la composición florística característica y Puna Templada.

De acuerdo con la latitud, la cuenca de La Paz se halla ubicada en la zona tórrida ecuatorial, su latitud geográfica es 16.51º al Sur del Ecuador; con un grado de radiación pronunciado, el cual se incrementa con la radiación ultravioleta por la baja densidad atmosférica presente, debido a la altura promedio de 3600 metros sobre el nivel del mar del lugar. La nubosidad estacional, limitada a ciertos meses, determina que la atmósfera sea despejada la mayor parte del año, lo que causa un aumento de irradiación terrestre con pérdida de calor nocturno.

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La disponibilidad de humedad es variable por factores estacionales y locales. Es mayor en los meses de verano, por el aporte de masas de aire húmedo provenientes del Norte y noreste, incrementada por la presencia de un gran cuerpo de agua cercano como es el lago Titicaca, que ocupa una superficie media de 8300 km2.La humedad relativa tiene grandes variaciones; así en los meses de junio, julio y agosto que corresponden a la época seca se tiene un promedio de 20% de humedad relativa durante el día, en cambio por la noche en esos mismos meses la humedad relativa puede superar el 90%.

La presencia de los glaciales cercanos de la cordillera central contribuye al régimen de humedad, ya que genera ríos y arroyos que descienden por las laderas.

La presión barométrica tiene un valor promedio de 493.5 milímetros de mercurio o su equivalente 657.8 milibares. Esta presión es solo el 65% de la que se considera normal, es decir, la presión media al nivel del mar.

La cuenca de La Paz está influenciada por vientos de altura, principalmente por los del Oeste en el invierno, y los del Norte y Oeste en el verano. Sin embargo existe también una interacción de vientos de superficie con dirección noreste originados por factores orográficos y locales de la propia cuenca.

Por la variación de altitud que presenta el valle de La Paz, el gradiente térmico medio es de 0.64º C/100 m. A medida que la altura disminuye en el valle de La Paz, las temperaturas se incrementan; esta realidad ha repercutido fundamentalmente en la diferenciación en el precio de los terrenos de los diferentes barrios. En la estación Central La Paz (3600 msnm) la temperatura máxima media es de 17.7º C, la mínima media es de 4.8º C, la máxima extrema registrada es de 26.1º C y la mínima extrema es de –6ºC.

Debido a su ubicación dentro de una cuenca profunda, el clima local de la ciudad sufre notables influencias. Así, La Paz forma parte de las ciudades de la tierra que, dentro de su zona edificada, presenta mayores variaciones climáticas.

En la cuenca de La Paz el régimen de precipitaciones es estacional y monomodal, existiendo por tanto una sola época lluviosa. El promedio anual después de 80 años de observaciones es de 574 mm (tabla 2.2). De acuerdo a Mendoza (1994) la época de lluvias empieza el mes de Octubre y la época seca empieza el mes de Abril. Los meses más húmedos son Diciembre, Enero, Febrero y Marzo, que representan aproximadamente el 67% de la precipitación anual; siendo el mes más lluvioso Enero. En la época seca los meses menos lluviosos son Mayo, Junio, Julio y Agosto que representan en promedio el 6% de la lluvia anual.

Finalmente los meses de transición entre una época y otra son los meses de Abril y Septiembre, este comportamiento se puede apreciar en la figura 2.3, correspondiente a la estación de San Calixto. De las 22 estaciones pluviométricas ubicadas dentro de la cuenca, tres son pluviográficas (San Calixto, Central La Paz, Millipunku), siendo la de San Calixto la más antigua y confiable.

Tabla 2.2: Precipitación media en San Calixto (1920-1996)Mes Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Año

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P (mm) 34.4 51.7 91.8 126.3 109.0 68.9 28.7 11.5 5.7 5.7 11.5 28.8 574

Fuente: Mendoza (1994)

El estudio de referencia ha demostrado también que la precipitación en la cuenca varia con la altitud, es decir que en las zonas altas llueve más en comparación con las zonas bajas.En lo que respecta al comportamiento histórico de las lluvias, se tiene que la máxima precipitación mensual fue de 243.7 mm en el mes de enero de 1931 y la mínima correspondió a los meses de junio y julio de varios años con 0.0 mm.

16%

9%6% 5%

2%1%1%2%

5%

12%

19%22%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

Media anual = 574 mmcv = 19%

Figura 2.3: Porcentaje de la lluvia anual por mes - periodo 1920–1996Estación San Calixto

En cuanto a la evapotranspiración, se presentan valores altos, propios de las regiones de altura donde existen amplitudes térmicas marcadas diariamente y efectos de poca nubosidad en una gran parte del año. En la tabla 2.3 se muestra se muestran valores medios mensuales en la estación Central La Paz.

Tabla 2.3: Evapotranspiración potencial mensual y anual (1970-85)Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AñoE (mm) 102 88 88 78 60 46 51 66 80 97 100 100 956

Fuente: Ahenke (1991)

La evapotranspiración potencial Pennman promedio del periodo comprendido entre los años 1985 y 1997, para la estación Central La Paz se muestra en la tabla 2.4. El uso de estos valores para el modelo SIMULA se explicará más adelante.

Tabla 2.4: Evapotranspiración Pennman (1985-1997)

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Año

E (mm) 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 139 1343Fuente: Tudela (1998)

2.5.1 Precipitaciones máximas

ESTUDIO HIDRÁULICO DEL RÍO LA PAZ 13

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El proceso físico que origina las grandes tormentas en la cuenca de La Paz es complicado, por el hecho que en el origen y movimiento de los mismos intervienen un conjunto de elementos que son difíciles de simularlos mediante procedimientos teóricos.

La cuenca de La Paz adquiere un comportamiento complejo debido a la influencia de las serranías componentes de la cordillera oriental. La orientación de la cordillera y de las divisorias de las cuencas constituyentes de la cuenca del río La Paz hacen que los patrones de precipitación sean diferentes de cuenca a cuenca. Según Chevarría (1991) en la cuenca de La Paz se pueden distinguir dos zonas pluviométricas, por un lado las cuencas de los ríos Achachicala, Orkojahuira y Choqueyapu pertenecen a una misma zona pluviométrica y la otra correspondiente a la cuenca del río Irpavi.

El régimen de precipitaciones máximas, importante para el cálculo de eventos hidrológicos extremos, se describe a continuación sobre la base de las estaciones más representativas y confiables, cubriendo en lo posible la totalidad de la cuenca (tabla 2.5). En la figura 2.2 se muestra la ubicación de esas estaciones.

Se calcularon precipitaciones máximas diarias en las estaciones de la tabla 2.5 para diferentes periodos de retorno usando el programa SAFARHY, desarrollado por ORSTOM. De las diversas distribuciones que se aplicaron, la de mejor ajuste fue la de Gumbel. Los resultados para periodos de retorno de 2, 10, 50 y 100 años se muestran en la tabla 2.6.

Tabla 2.5: Estaciones pluviométricas con precipitaciones máximas diariasEstación Altitud (msnm) Periodo de registro (años)

MillipunkuPalcomaAlto AchachicalaOvejuyoChuquiaguilloSan Calixto AASANA

3680432038503550398036554008

1987 a 19971991 a 19961991 a 19961964 a 19971975 a 19961917 a 19971943 a 1997

Fuente: SENAMHI

Tabla 2.6: Precipitación Máxima Diaria P24ESTACIÓN Periodo de retorno T (años)

  2 10 50 100Millipunku 29.76 43.94 56.37 61.63Palcoma 18.44 33.29 40.62 43.72Alto Achachicala 18.97 22.11 24.86 26.02Ovejuyo 25.94 37.28 47.21 51.41Chuquiaguillo 33.37 47.40 59.71 64.91San Calixto 28.89 40.01 44.76 53.88AASANA 28.61 40.22 50.40 54.70

Fuente: Estudio hidrológico modelo físico Río La Paz, IHH, 1997

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PluviografíaSobre la base de los datos del pluviógrafo de la estación de San Calixto se han elaborado pluviogramas que permiten obtener las curvas intensidad - duración - frecuencia, de las que se obtiene a su vez intensidades de diseño para obras hidráulicas. Varios estudios (ver tabla 2.10) incluyen el cálculo de este tipo de curvas. De todos ellos se seleccionó el de Mendoza (1994), basado en las bandas originales del pluviógrafo de San Calixto, digitalizadas e incorporadas a un banco de datos. Estas curvas se muestran en la figura 2.4.

Figura 2.4: Curvas intensidad - duración - frecuencia (Mendoza 1994)

2.6 HIDROLOGÍA

Por su importancia para el estudio, se describirán las características hidrológicas de la cuenca y del tramo de interés.

2.6.1 Régimen mensual y anual

Los tres puntos de control (estaciones hidrométricas) más importantes de la cuenca de La Paz, son: la estación de Holguín, ubicada a la salida del río Orkojahuira, la de Obrajes, ubicada sobre el río Choqueyapu antes de la confluencia con el río Orkojahuira y la de Aranjuez, que controla a toda la cuenca de interés. La tabla 2.7 muestra los caudales medios mensuales en esta última estación para el periodo 1985-97, según datos evaluados, corregidos y completados por Tudela (1998).

Para todo el periodo se estimó un caudal medio interanual de 4.35 m3/s, que corresponde a un caudal específico para la cuenca de 8.5 lt/s-km2 y una lámina media anual de escurrimiento de 270 mm. La tabla 2.7 muestra también que el escurrimiento está concentrado en los meses de Diciembre a Abril.

Tabla 2.7: Caudales medios mensuales en la estación de Aranjuez (m3/s)Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Año

ESTUDIO HIDRÁULICO DEL RÍO LA PAZ 15

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1985198619871988198919901991199219931994199519961997

5.748.28

14.228.313.565.569.597.83

12.046.827.392.247.31

6.798.857.123.755.03

12.508.067.279.1210.17.030.48

14.70

14.348.074.58

11.213.645.027.244.948.795.058.130.4921.1

8.105.983.608.633.775.303.61

11.0011.905.040.900.352.80

3.593.922.372.582.113.952.665.345.531.561.270.312.42

2.392.382.181.741.535.852.383.491.581.151.970.261.49

3.292.352.441.351.403.592.133.443.901.712.280.240.26

2.562.551.821.391.461.372.274.542.450.992.170.260.20

3.242.752.301.385.872.872.281.66

12.702.092.310.321.02

2.983.183.792.125.002.772.536.994.522.391.640.432.11

1.313.974.882.282.473.873.055.036.104.281.871.17

10.496.494.342.662.686.033.966.526.793.501.473.13

5.404.904.473.953.214.894.155.677.123.723.200.815.34

Medio 7.61 7.75 7.89 5.46 2.89 2.18 2.19 1.85 3.14 3.11 3.36 4.84 4.35Fuente: Tudela (1998) sobre la base de datos proporcionados por SENAMHI

N Chicani N AchachicalaN Obrajes N Holguín

Los números N indican los meses en los cuales, los caudales de la tabla 2.7 fueron corregidos o completados y la estación hidrométrica que se utilizó para tal objeto.

2.6.1.1 Simulación de caudales medios mensuales

Como se puede observar en la tabla 2.7, los valores de los caudales medios mensuales son bajos, y su tendencia está amortiguada. Por tal razón y con el objeto de utilizar valores algo más reales, se aplicó el modelo computarizado Precipitación – Aportación, denominado SIMULA. Este modelo contempla varios parámetros propios de la cuenca para, de este modo, proporcionar valores medios mensuales de caudales, en función de valores de Precipitación y Evapotranspiración.

Gracias a este modelo se obtuvieron caudales medios mensuales simulados para el periodo comprendido entre los años 1985 y 1997. El periodo de calibración estuvo entre los años 1985 y 1990. Una vez obtenidos estos caudales, se procedió a realizar una comparación con los valores correspondientes a la tabla 2.7 y se obtuvo un tercer cuadro con caudales medios mensuales denominados finales; los mismos se muestran en la tabla 2.8 y se pudo evidenciar una mejor representación de los valores.

Tabla 2.8: Caudales medios mensuales finales en la estación de Aranjuez (m3/s)Años Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Año

1985 - 1986 2.98 6.25 10.49 8.28 8.85 8.07 5.98 3.92 2.38 2.35 2.55 2.75 5.401986 - 1987 3.18 3.97 9.48 17.45 7.12 4.58 3.60 2.37 2.18 2.44 1.83 2.30 5.041987 - 1988 3.79 4.88 4.34 11.45 5.93 25.87 8.63 2.58 1.74 1.38 1.39 1.39 6.111988 - 1989 2.12 2.28 2.66 3.57 5.03 3.64 3.77 2.11 1.53 1.40 1.46 5.87 2.951989 - 1990 5.00 2.47 2.68 16.16 12.50 5.02 5.30 3.95 5.85 3.59 1.37 2.88 5.561990 - 1991 2.77 3.87 6.03 9.59 8.06 7.24 3.61 2.66 2.38 2.13 2.28 2.28 4.411991 - 1992 2.53 3.05 3.96 13.14 7.27 4.94 6.47 5.34 3.49 3.44 4.54 1.66 4.991992 - 1993 6.99 5.03 6.52 18.77 9.12 8.79 7.58 5.53 1.58 3.90 2.45 7.11 6.95

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1993 - 1994 4.52 6.10 6.79 6.82 10.10 5.05 5.04 1.56 1.15 1.71 0.99 2.09 4.331994 - 1995 2.39 4.28 3.50 7.39 7.03 8.13 0.90 1.27 1.97 2.28 2.17 2.31 3.641995 - 1996 1.64 1.87 6.62 8.88 2.09 0.49 0.36 0.31 0.26 0.25 0.26 0.32 1.951996 - 1997 0.43 1.17 3.13 7.31 14.7 21.1 2.8 2.42 1.49 0.26 0.20 1.02 4.67

Medio 3.20 3.77 5.52 10.73 8.15 8.58 4.50 2.84 2.17 2.09 1.79 2.67 4.67Fuente: Elaboración propia

2.6.1.2 Descripción del modelo SIMULA

La tercera versión del modelo SIMULA, usada en el presente estudio, fue creada en España por el Departamento de Estudios Hidrológicos. Es un modelo matemático que simula un sistema hidrológico frente a un fenómeno “precipitación – aportación”, no utiliza leyes de probabilidad, es decir, es un modelo determinístico. Realiza un balance hídrico mensual, requiere datos climatológicos e hidrométricos mensuales, además de algunos parámetros inherentes a las propiedades de la superficie y del suelo de la cuenca, relacionados al efecto que producen sobre el escurrimiento y almacenamiento de la precipitación.

SIMULA es un modelo tradicional y representa a la cuenca en estudio como una sola unidad, por consiguiente los parámetros requeridos son representativos de toda la cuenca y no varían de un punto a otro.

a) Datos de entrada

Archivo de información pluviométrica. Precipitación media mensual en mm. Los valores de precipitación media en la cuenca, mostrados a continuación en la tabla 2.9 fueron usados para la simulación mediante el modelo. Estos valores se obtuvieron mediante el método de Thiessen, ponderando las precipitaciones mensuales de cada una de las trece estaciones utilizadas, con su área de influencia.

Tabla 2.9: Precipitación media en la cuenca (mm)Años Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

1985 - 1986 117.3 130.2 100.8 51.2 17.8 0.5 4.0 31.8 72.4 38.0 111.2 126.91986 - 1987 191.0 36.6 63.8 27.9 20.0 1.9 13.3 9.6 32.2 49.7 58.7 136.31987 - 1988 152.6 99.5 241.9 58.1 27.8 0.5 2.1 0.7 26.5 89.3 73.2 60.61988 - 1989 97.3 94.6 49.7 52.2 19.5 5.4 7.6 9.4 18.5 35.6 30.1 90.91989 - 1990 189.5 71.1 22.2 26.5 30.3 63.3 1.5 11.5 25.4 19.6 41.6 78.41990 - 1991 149.8 109.1 74.5 29.1 26.5 29.9 0.5 1.5 27.0 47.7 81.2 95.41991 - 1992 166.0 75.9 39.8 22.6 0.0 12.8 9.0 50.3 8.4 24.9 67.0 94.41992 - 1993 203.6 48.3 65.0 63.5 7.2 7.1 2.0 42.9 38.2 53.3 97.4 84.81993 - 1994 94.0 75.3 84.7 50.7 10.5 15.3 4.7 5.3 39.3 69.4 43.6 115.91994 - 1995 127.9 93.4 89.8 25.7 7.3 0.2 6.6 6.9 13.7 50.9 60.3 82.21995 - 1996 133.7 40.5 58.9 22.3 0.4 0.6 5.4 8.8 28.6 13.2 67.0 118.61996 - 1997 133.7 41.9 58.9 22.3 0.4 0.6 5.4 8.8 28.6 26.9 79.0 117.7

Fuente: Tudela (1998) sobre la base de datos proporcionados por SENAMHI

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Archivo de información hidrométrica. Caudal medio mensual para la calibración y / o comparación, en m3/s. Se utilizaron los valores mostrados en la tabla 2.7

Archivo de información de evapotranspiración potencial. ETP media mensual calculada de acuerdo a Penman (fórmula basada en el balance de energía), en mm. En la tabla 2.10 se muestran los datos de ETP utilizados en el modelo SIMULA. Como se puede observar se debió usar valores promedios y repetir los mismos para todos los años del periodo de simulación; esto debido a que la experiencia de otros estudios ha demostrado una mejora en la eficiencia del programa cuando se utiliza los mismos valores de evapotranspiración para todos los años del estudio.

Tabla 2.10: Evapotranspiración potencial Pennman Estación Central La Paz (mm)Años Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

1985 - 1986 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391986 - 1987 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391987 - 1988 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391988 - 1989 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391989 - 1990 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391990 - 1991 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391991 - 1992 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391992 - 1993 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391993 - 1994 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391994 - 1995 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391995 - 1996 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 1391996 - 1997 132 115 118 100 87 77 81 100 116 138 140 139

Fuente: Tudela (1998)

b) Parámetros de entrada

Área de la cuenca en Km2, es el único parámetro morfométrico.

Número de días de lluvia tipo

Coeficiente ETP, es un coeficiente de corrección de los valores de evapotranspiración potencial.

Parámetro C de excedencia. Es la cantidad de precipitación por encima de la cual el volumen de lluvia es igual a la escorrentía como resultado de los efectos combinados de infiltración, interceptación y almacenamiento de depresión. Es adimensional y varía en el rango de 0 a 1.

HMAX. Es la capacidad máxima de almacenamiento del suelo en mm.

IMAX. Infiltración máxima en el mes y se relaciona con el valor del número de curva ponderado para toda la cuenca, está en mm.

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El valor del número de curva, CN se muestra en la tabla 2.11.

Tabla 2.11: Cálculo de CN ponderado para la cuenca de La Paz

Subcuenca Área (Km2) CN Área*CN

401 53.92 86 4637402 55.81 86 4800403 34.40 82 2821404 47.95 73 3500405 47.57 79 3758406 8.67 83 720407 4.00 83 332408 67.73 75 5080409 79.12 83 6567410 19.81 83 1644411 45.87 77 3532412 18.93 86 1628413 0.43 83 36414 24.16 83 2005

TOTAL 508.37 1142 41059Fuente: Elaboración propia

CN ponderado = 81

Caudal subterráneo inicial al principio del periodo de simulación, en m3/s.

Humedad inicial que contiene el suelo al principio de la simulación, en mm.A continuación, en la tabla 2.12, se muestra un resumen de los valores utilizados en la aplicación del modelo SIMULA.

Tabla 2.12: Resumen de parámetros en la aplicación del modelo SIMULAParámetro Unidad Valor

Área cuenca de La Paz Km2 508.37

Número de días lluvia tipo días 13Número de celdas   1Coeficiente ETP   1Parámetro C de excedencia   0.08HMAX mm 90IMAX mm 90Rama de desagüe   0.005

Caudal subterráneo inicial m3/s 2.98

Humedad inicial del suelo mm 0Fuente: Elaboración propia

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Con la aplicación del modelo se obtuvo un coeficiente de correlación de 0.72 para la simulación del periodo comprendido entre los años 1985 y 1997. En la figura 2.5 se observa los resultados de caudales medios mensuales obtenidos a través de la simulación.

Figura 2.5: Simulación de caudales medios mensuales

2.6.1.3 Hidrograma medio mensual no amortiguado

Una vez obtenidos los valores de caudales medios mensuales reales para la estación de Aranjuez, mostrados en la tabla 2.8, se procedió a obtener un hidrograma medio mensual que refleje los valores de los caudales y la duración de los mismos. El procedimiento para obtener este hidrograma fue netamente gráfico y de acuerdo al criterio de la autora, se aproximaron caudales constantes durante una cierta duración y se adecuó este gráfico de caudales fijos continuos a la curva mostrada en la figura 2.5. Se observó la tendencia de los caudales y se infirió el comportamiento de una relación apropiada de caudales - duración, a lo largo del año para el periodo comprendido entre octubre de 1985 y septiembre de 1997, obteniéndose de este modo hidrogramas para 12 años hidrológicos.

A continuación, en la figura 2.6, se muestra el hidrograma medio mensual adoptado, no amortiguado, para la estación de Aranjuez para un periodo de 12 años hidrológicos.

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Figura 2.6: Hidrograma de caudales en la estación de Aranjuez

2.6.1.4 Año medio

Con los datos resultantes del gráfico mostrado líneas arriba, se realizó el promedio del periodo de los 12 años hidrológicos, obteniéndose de este modo un hidrograma para un año medio. Se siguió el mismo procedimiento gráfico para inferir un comportamiento anual de los caudales en función de sus duraciones. En la figura 2.7 se observa el mencionado hidrograma consistente de datos de descargas fijas continuas durante ciertas duraciones.

Figura 2.7: Hidrograma de caudales para el año medio en la estación de Aranjuez

2.6.1.5 Curva de duración de caudales

El SENAMHI periódicamente realiza aforos en la estación de Aranjuez, estos datos registran: la fecha, hora del aforo, lectura de la regla en cm y posteriormente se calcula el caudal en m 3/s o l/s correspondientes a la lectura de la regla; y de acuerdo a la curva de calibración obtenida

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para la mencionada estación mediante el paquete HYDROM que es una base de datos hidrometeorológicos de varias estaciones de Bolivia. Los mencionados aforos se muestran más adelante en la tabla 3.5.

Aprovechando dichos datos, se procedió a realizar un análisis estadístico de ellos y se obtuvo una curva de caudales de acuerdo a su duración. El procedimiento fue clasificar los caudales en ciertos rangos de clase, para de este modo, obtener la frecuencia con la cual se presentaban dichos valores de descargas; así los datos encontrados se resumen en la figura 2.8 que muestra los caudales en función de la duración. Como se puede observar las descargas se presentan en orden descendente, y, como es de suponer, a las descargas más altas les corresponden duraciones más cortas y a los caudales más bajos, duraciones más largas.

Figura 2.8: Curva de duración de caudales en la estación de Aranjuez

2.6.2 Determinación de caudales de crecida

Se realizó un estudio hidrológico para determinar caudales de diseño en crecidas. Al no existir información medida y tratada de caudal en crecidas, el cálculo se lo realizó por métodos indirectos empleando para ello, el modelo precipitación - escorrentía HYMO-10, desarrollado para cuencas de áreas no mayores a 2500 Km2, que cuenten o no con datos de aforo.

Curva de masa de lluvia: El modelo requiere que se introduzca los valores de precipitación en forma de curva de masa de lluvia, para lo que se usó la curva de distribución de precipitación en 24 horas, que se determinó en el trabajo de Mendoza (1994) para la estación de San Calixto y que se muestra en la figura 2.9. Con esas curvas se determinó la curva de masa de lluvia, que se muestra en la tabla 2.13 para un periodo de retorno de 100 años.

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Figura 2.9 Curvas de discretización horaria (Mendoza 1994)

donde: D = Duración en minutos (de 15 a 720)T = Periodo de retorno en años (de 2 a 100)

Tabla 2.13: Curva de masa de lluvia (T=100 años)t (hr) 0 30 60 90 120 150 180 210 240

P (mm) 0 0.59 0.79 0.86 0.91 0.94 0.97 0.98 1.00

El modelo requiere la entrada de los valores de precipitación por subcuenca, por lo que se calculó la precipitación areal por subcuenca, utilizando el método de los polígonos de Thiessen. Adicionalmente el modelo HYMO 10 requirió de la siguiente información para cada una de las 14 subcuencas en que se subdividió la cuenca de La Paz hasta Aranjuez:

Área de subcuenca Desniveles de los ríos Longitudes de los ríos Número de Curva CN Precipitación por subcuenca y discretizada según la curva de masa planteada

(Mendoza) Secciones transversales de los ríos

Se tuvo especial cuidado en la determinación del número de curva CN, propuesto por el Soil Conservation Service (SCS), el cual engloba aspectos de cobertura vegetal, geología y uso de suelo. Los valores que plantea el SCS varían en grandes rangos, razón por la cual se optó por adoptar un valor conservador, considerando además que la precipitación que se aplicará a la cuenca en realidad no es homogénea y simultanea en toda ella. Finalmente el modelo se aplicó de manera de obtener resultados de hidrogramas de crecidas en los siguientes puntos:

Río Choqueyapu después de la confluencia con el río Orkojahuira (1)

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Río Irpavi (2) antes de la confluencia con el río Choqueyapu Ríos Choqueyapu después de la confluencia con el río Irpavi (3) Río Huañajahuira (4) Río La Paz-Choqueyapu en la estación de Aranjuez (5)

En la tabla 2.14 se muestran los resultados de los caudales de crecidas que se obtuvieron para los diferentes periodos de retorno en los puntos 1 a 5 indicados anteriormente.

Tabla 2.14: Caudales de crecida (m3/s)Periodo de retorno

(años)1 2 3 4 5

21050100

21.280.5

202.2286.4

15.682.7

216.1308.6

36.3161.6413.1588.8

3.414.639.355.3

39.1170.4438.3623.9

2.6.3 Comparación con otros estudios

La tabla 2.15 muestra caudales de crecida calculados por métodos indirectos en varios estudios. El número entre paréntesis en la columna de ubicación corresponde a los puntos de la tabla 2.14.

Tabla 2.15: Caudales máximos en diferentes puntos según otros estudios (m3/s)RIO UBICACIÓN T = 10 años T = 50 T = 100 años

1 2 3 1 2 1 2 3 4 5 6 7Choqueyapu Después confluencia

río Orkojahuira (1)208 313 280 240 320 592

Irpavi Antes confluencia río Choqueyapu (2)

246 159 340 379 257 180 115 170 518

Choqueyapu Después confluencia río Irpavi (3)

428 643 450 325 460

Choqueyapu (La Paz)

Aranjuez (5) 76 658 196 906 294 1012 530 330 505

1 Anteproyecto Autopista La Paz–Lipari, EPTISA, 1977–792 Avenida Periférica, PCA, CONNAL, ITALCONSULT, 1977–793 Plan de Desarrollo Urbano de la ciudad de La Paz, BRGM – PCA, 19774 Diseño Final Autopista La Paz–Aranjuez, PCA–SAE, 1979, método racional generalizado5 Diseño Final Autopista La Paz–Aranjuez, PCA–SAE, 1979, método hidrograma sintético

triangular6 Diseño Final Autopista La Paz–Aranjuez, PCA–SAE, 1979, método hidrograma unitario

Snyder7 Estudio hidrológico GTZ- DICOMAC

Se observa una gran disparidad en los resultados, lo que evidencia la incertidumbre del cálculo por métodos indirectos. El valor de EPTISA es muy bajo debido probablemente a que se subestimó la precipitación máxima. En cambio los valores de los estudios 2 y 7 son muy altos

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y exceden la capacidad hidráulica de los ríos en el tramo de interés, por lo que se consideran irreales. Los resultados de los estudios 3, 4 y 6 son los que más se aproximan a los obtenidos en el presente estudio (sección 2.6.2), además que se encuentran dentro el rango medio de los caudales de la tabla.

2.7 POBLACIÓN E INFRAESTRUCTURA

De acuerdo al PNUD-HAM (1995) la ciudad de La Paz (sin la ciudad de El Alto) tenía en 1992 una población total de 713378 habitantes, por lo que puede considerarse de tamaño mediano, configurando un centro urbano suficientemente grande para el acceso a todos los servicios y mantener un flujo informativo adecuado con el interior y exterior de la República. La tasa de crecimiento de la ciudad de La Paz es 1.78%, considerando que en 1976 su población llegaba a 654713 habitantes. Los 713378 habitantes de la ciudad de La Paz se hallan distribuidos en 775 hogares colectivos y en 170497 hogares particulares. El promedio de personas por hogar es de 4.09 habitantes. Se tiene una densidad de 150,22 habitantes por hectárea, considerando una superficie de 4.786,94 hectáreas realmente edificadas, mucha de la gente que vive en La Paz prefiere buscar nuevos horizontes y migra hacia otras ciudades, por otro lado recibe emigrantes extremadamente pobres.

La ciudad en su desarrollo no podía satisfacer la necesidad creciente de áreas para la afluencia de la población y para la extensión de los terrenos industriales, tan sólo con el sector del valle del alto Choqueyapu. Se formaron angostas puntas poblacionales que penetraron en cada uno de los valles adyacentes; habiendo producido la irregular topografía, en el lugar de acceso al valle de Miraflores, una pronunciada situación de embotellamiento. Adicionalmente se formaron en los terrenos que ofrecían seguridad para la construcción, tanto en la zona Sur como en El Alto, unidades poblacionales independientes.

Debido a esta tendencia del desarrollo en forma de abanico y la disolución de las áreas poblacionales se dio un notable impulso a la formación de los barrios. La tasa de crecimiento anual de población tuvo como consecuencia una notable expansión del área urbanizada, en cuyo marco fueron ocupadas espontáneamente laderas escarpadas sumamente peligrosas en el sector superior de la cuenca, con consecuencias adversas para la ciudad, ocasionando un crecimiento desordenado, sin planificación, y al Municipio solo le queda la opción de legalizar esos asentamientos en zonas no aptas para la construcción, con trágicas consecuencias de desastres ambientales y naturales como ser deslizamientos, derrumbes de viviendas, mazamorras, etc.

La función de la ciudad de la Paz, como sede de gobierno y central administrativa más importante del país, queda demostrada por el gran número de oficinas, bancos y seguros. Por otra parte, las numerosas representaciones diplomáticas, instituciones religiosas y oficinas sindicales caracterizan a La Paz como centro político general de Bolivia.

En cuanto a las vías terrestres de comunicación, cerca de la ciudad de La Paz se encuentra un acceso extraordinariamente bueno hacia el flanco andino nororiental y desde allí hacia los comienzos de los llanos. Las ramificaciones de la fuente amazónica han cortado en este sitio el terraplén diluvial del altiplano y han creado, con sus valles que atraviesan la cordillera, accesos naturales y directos hacia las zonas próximas de la ciudad que se encuentra en su mayor parte en una de estas ramificaciones.

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La ciudad de La Paz se encuentra comunicada con el resto de la cuenca mediante carreteras asfaltadas, empedradas o de tierra. Entre las vías de acceso más importantes están:

Autopista La Paz – El alto

Avenida Naciones Unidas (carretera antigua a El Alto)

Autopista Khantutani

Avenida Los Leones

Avenida del Poeta

Avenida Roma (Obrajes – Florida)

Avenida Ballivián (Puente Florida – Cota Cota)

Avenida Siles (San Jorge – Obrajes)

Carretera a la cumbre (Chuquiaguillo – Laguna Incachaca)

Carretera a Pampahasi y Chicani

Carretera Palcoma- Hampaturi

El área en estudio se encuentra ubicada en la zona sur de la ciudad entre los barrios de La Florida y Aranjuez. La densidad poblacional de la zona sur de la ciudad de La Paz, de acuerdo al censo de población y vivienda de 1992, es de 13.5 hab/ha. La población predominante es del tipo residencial con un ingreso económico por encima del término medio. Por tratarse de una zona residencial y de un poder económico relativamente alto, cuenta con todos los servicios tales como ser: agua potable, alcantarillado, electrificación, teléfonos, servicios públicos como ser recojo de basuras, transporte, etc.

A lo largo del tramo de estudio se encuentra la importante carretera, actualmente asfaltada, que comunica a la ciudad de La Paz con Aranjuez, Mallasa y el valle de Río Abajo, que se constituyen en una zona de expansión de la ciudad. La margen derecha del río tiene una pendiente escarpada que ha limitado los asentamientos humanos, con la excepción del barrio de Amor de Dios. La población en general está asentada mayoritariamente en la margen izquierda del río La Paz. La concentración de población es mayor en el barrio de La Florida al inicio del tramo.

Dentro de la zona de estudio se halla ubicado el barrio Amor de Dios, el cual se constituye en una zona amenazada en época de lluvias, por lo tanto actualmente cuenta con un escollerado de piedra para proteger la margen derecha del río, sin embargo, el mismo presenta deterioro debido a las crecidas del periodo 2000 – 2001. Para comunicar esta margen con el resto de la ciudad se cuenta con un puente emplazado desde la salida de la calle Benito Juárez hasta la margen derecha del río.

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