Sedimentación

Una de las principales preocupaciones cuando se represa un río con alto contenido de sedimentos ​​como el Inambari es saber cuál va ser el efecto de este represamiento en el ciclo de sedimentos, tanto aguas arriba como aguas abajo de la represa. Luego de formado el embalse, la velocidad de la corriente se reducirá considerablemente y la mayor parte de los sedimentos que inicialmente eran transportados por el río ya sea en suspensión o arrastrados por el fondo del canal, quedarán depositados en el fondo del embalse. Si la tasa de sedimentación dentro del embalse es muy elevada causaría un importante desgaste al metal de las turbinas y el ducto de ingreso a las turbinas por donde usualmente se liberará el agua para generar energía podría bloquearse, reduciendo así el tiempo de vida útil de la hidroeléctrica y amenazando la viabilidad económica del proyecto. El aporte de sedimentos aguas abajo también se reducirá considerablemente y esto tendrá un impacto significativo en la estabilidad de los hábitats bentónicos, tanto en el canal como en la llanura inundable del río Inambari.

La concentración de sedimentos, así como la descarga de agua y de sedimentos han sido estimadas para 134 ríos y quebradas en la cuenca Inambari, como resultado de muestreos realizados entre agosto 2002 y marzo 2012. Asimismo se ha estimado la pendiente media en zonas aguas arriba de cada punto de muestreo a partir de un modelo digital de elevación (DEM –Digital Elevation Model) de la región generado por información recogida por la misión topográfica de radar de la NASA (SRTM –Shuttle Radar Topography Mission). El flujo de sólidos totales en suspensión (STS) en la mayoría de los ríos y quebradas aguas arriba varió principalmente en función de la descarga, con un pequeño residuo asociado principalmente a la pendiente media de los tributarios. Dos tributarios presentaron flujo de sedimentos significativamente elevados, los ríos Dos de Mayo y Caychihue, que están ubicados aguas abajo del sitio de la represa, sus elevados niveles de STS se deben a la intensa extracción de oro que ocurre en esas cuencas. Se ha estimado la descarga de sedimentos para todos los tributarios con áreas mayores a 5 km2 que descargan en el embalse. Se ha calculado la extensión geográfica del embalse y de cada tributario existente aguas arriba del mismo y con respecto a la ubicación de la represa, y usando también la información del DEM se ha estimado el nivel de agua promedio en la represa (514 m de altitud) y la pendiente media de cada tributario.

La descarga diaria en la desembocadura de cada tributario (puntos amarillos) se calculó como el producto del área de la cuenca (km2) por la descarga diaria (m3/km2/s), la cual se calculó a partir de la relación entre el flujo y el nivel de agua (m), esta última información recogida en el puente Inambari.

La tasa promedio anual de sedimentos se estimó para cada uno de los tributarios que descargan en el embalse y los valores diarios de descarga fueron calculados para el período comprendido entre 1 enero 2009 – 31 diciembre 2011. El volumen total de sedimentos en suspensión descargado por todos los tributarios del embalse se estimó en 6’096,699 toneladas/año.

Es posible que estos resultados muestren valores subestimados si consideramos que estos cálculos se realizaron a partir de las concentraciones de STS en la superficie. Si se consideraran las concentraciones integradas de STS (un promedio de STS que incluye registros a diferentes niveles en toda la columna de agua) es posible que los niveles de descarga obtenidos dupliquen los valores anteriormente estimados, alcanzando 12’193,398 toneladas/año. Asumiendo que la densidad aparente es similar a la encontrada en los sedimentos de los lagos de las llanuras de inundación de Amazonía Central (1,396 kg/m3), esto significa un volumen total de sedimentos de 8’734,526 m3/año, casi una décima parte del 1% total de la descarga en la desembocadura del río Amazonas.

El cálculo del transporte de material en el fondo del canal (piedras, arena, material no en suspensión, etc) es más difícil de obtener debido a la complejidad de la relación entre la velocidad de la corriente, las dimensiones del canal, el tamaño de las partículas y la descarga. Las pocas estimaciones disponibles sobre el transporte de material en el lecho de los tributarios andinos de cabeceras incluyen valores que van del 10 al 13% del total anual del sedimento transportado. Suponiendo un valor similar para los tributarios que desembocan en el embalse Inambari, el total anual de material de fondo transportado sería 1’354,822 toneladas/año. Bajo el supuesto de una densidad aparente de 1,890 kg/m3 para sedimentos como el canto rodado (localmente conocido como “cascajo”), representaría un volumen adicional de sedimento de 716,837 m3 al año, lo cual resulta en un flujo volumétrico total de 9’451,363 m3 al año.

La batimetría del embalse considerando un nivel promedio de agua necesaria para su operatividad (514 msnm) determinada a partir de los datos del DEM-SRTM se puede ver este mapa. El agua del embalse entrará a través de un canal que conduce a las turbinas a una altura de 484 m, el cual corresponde a una profundidad media de 30 m. Si los sedimentos acumulados alcanzan hasta este nivel, las turbinas no estarán operativas. Se prevé que el volumen total de agua inmediatamente luego de cerrado el embalse será de 7,984’791,650 m3. Asumiendo una tasa de acumulación promedio de9’451,363 m3 de sedimentos por año, este volumen crítico de sedimentos sólo se alcanzará después de 845 años. No es probable, entonces, que la sedimentación aluvial afecte significativamente el funcionamiento de la represa Inambari durante su tiempo de vida útil.

La acumulación de sedimentos puede causar otros impactos en el embalse que también tendrán que ser discutidos. Como por ejemplo, la distribución espacial de estos sedimentos no será uniforme, se van a acumular primero cerca de los puntos de descarga de los tributarios, en donde se espera que se desarrollen formaciones de deposición tipo delta, similar a los que ocurren en las zonas inundables, lo cual podría requerir el retiro o desplazamiento de poblaciones humanas de algunas áreas. Estas nuevas zonas inundables asociadas con estas formaciones de deposición también podrían ser una importante fuente de gases de efecto invernadero, así como también una importante zona de metilación del mercurio. Estos “nuevos” lugares de depósito de sedimento aluvial a formarse en los puntos de descarga de los tributarios en el embalse representarán un ambiente ideal para una mayor explotación de oro y es probable que ocurra una rápida expansión de esta actividad en la región. Actualmente la minería aurífera desarrollada aguas arriba de la represa opera principalmente en ambientes inundables estrechos debido al alto riesgo que representa extraer el oro en zonas del río donde la corriente es muy rápida. El incremento de las actividades mineras en las terrazas de tierra firme y en ambientes inundables aguas arriba del embalse también aumentará el aporte de sedimentos totales al embalse, agravándose así los problemas de sedimentación que podrían reducir el tiempo de vida útil del embalse.

El embalse atrapará la mayor parte de sedimentos tanto los que son transportados en suspensión como los que son transportados por el lecho de los tributarios ubicados aguas arriba, reduciendo prácticamente a cero el aporte de sedimentos al sistema fluvial aguas debajo de la represa. El agua, por otra parte, continuará fluyendo hacia fuera del reservorio. Esta combinación de un aporte reducido de sedimentos y una descarga permanente de agua ocasionará una constante erosión y pérdida de importantes hábitats de deposición ubicados en el canal del río Inambari aguas abajo de la represa. La intensidad y naturaleza de estos impactos dependerán del nivel de disminución de sedimentos y también de la magnitud y variabilidad de la descarga procedente de la represa. La reducción prevista en la descarga de sedimentos en suspensión puede estimarse a partir de las curvas de descarga de sedimentos suspendidos que fueron desarrolladas para el río Inambari cerca del lugar planeado para la represa. Usando estas relaciones y los valores diarios del nivel del río para el período 1 enero 2009 a 31 diciembre 2011, la reducción de sedimentos en suspensión esperada en las descargas se estimó en 21’547,976 de toneladas por año. Suponiendo que el transporte de material de fondo representa el 10% del flujo total de sedimentos, el represamiento del Inambari reduciría también el flujo de material de fondo en 2’394,219 toneladas al año.

La reducción del aporte de sedimentos en suspensión aguas abajo ocasionado por la represa probablemente tendrá un impacto limitado ya que existirá un aumento de los aportes de sedimentos finos en suspensión a partir de las actividades mineras en los tributarios ubicados aguas abajo. Es probable que la reducción del material transportado en el fondo (canto rodado, grava y arena de diferentes tamaños) tenga un impacto mayor, ya que la velocidad de la corriente en las partes altas del río Inambari es la principal fuente de transporte de estos materiales, de suma importancia para el mantenimiento de la estructura geomorfológica y de los hábitat acuáticos aguas abajo en el canal. La descarga actual en el sitio elegido para construir la represa es en realidad muy variable, y aunque con una distribución estacional uniforme, se registran picos de inundación asociados con las intensas precipitaciones locales. Este patrón de variación de la descarga no solamente mantiene un transporte de material de fondo constituido por un amplio espectro de tamaños, mantiene también los canales trenzados característicos de la parte baja del Inambari. Una vez que el río ha sido represado y el suministro de material de fondo se elimina, el transporte de los materiales de fondo existentes aguas abajo de la represa dependerá del régimen de descarga. En la mayoría de los ríos represados, la magnitud y frecuencia de las inundaciones aguas abajo de la represa disminuyen significativamente respecto a los valores de descarga regionales debido al almacenamiento de agua en el reservorio. Bajo estas condiciones de descargas moderadas, la erosión removerá selectivamente las partículas de menor tamaño (arena y grava) y los materiales que no pueden ser removidos, como los cantos rodados y rocas, formarán un lecho del río con apariencia dura o pedregosa. El efecto final es generalmente una erosión significativa en el lecho del canal así como una ampliación del mismo en zonas inmediatamente debajo de la represa, acompañado por un aumento promedio del diámetro de las partículas de fondo. Estos cambios pueden tener un impacto negativo y selectivo en la distribución de la vegetación ribereña y fauna bentónica que usualmente están adaptadas a sustratos de arena y grava. El aporte de grandes volúmenes de sedimentos finos en suspensión desde las zonas mineras aguas más abajo podría tener el efecto contrario, ya que las condiciones de descargas reducidas permitirán que este material se acumule en el canal y conlleve a un aumento en la sedimentación y gradación del canal.

Se piensa que la reducción en la magnitud y frecuencia de las inundaciones después de cerrado el embalse también tendrán un gran impacto en la estructura y dinámica de la llanura de inundación del río aguas abajo. La llanura inundable de las partes bajas del río Inambari, que actualmente se inundan en muy pocas oportunidades, probablemente será completamente aislada del cauce principal luego de construirse la represa. La vegetación de la llanura aluvial adaptada a las inundaciones periódicas probablemente comenzará a desaparecer luego de algunas décadas, siendo substituida eventualmente por otros bosques más maduros de tierra firme, bajo el supuesto de no deforestación en la zona a causa de la agricultura. La fertilidad del suelo actualmente mantenida por las inundaciones anuales probablemente disminuirá con el tiempo tras el represamiento.

A continuación se presentan algunos gráficos que complementan la información del texto:

Relación entre la escorrentia y la altura del escenario para el río Inambari, útil para la estimación de la escorrentía en la cuenca de drenaje aguas arriba de la represa (ver gráfico).

Relación entre la descarga de sedimentos suspendidos y la descarga de agua de los afluentes del río Inambari. Útil para predecir la carga de sedimentos y la tasa de llenado de la represa de Inambari propuesta. Notamos un flujo de sedimentos excepcional (ver gráfico).

Relación entre la descarga (m3/s) y nivel del río Inambari (m) sobre el puente Inambari. Útil para estimar las tasas de renovación hidráulica del embalse Inambari y la variabilidad hidráulica aguas debajo de la represa (ver gráfico).

Relación entre la descarga de sedimentos suspendidos totales y la descarga de agua del río Inambari sobre el puente Inambari. Útil para estimar la carga de sedimentos al embalse y para predecir la disminución del suministro de sedimentos aguas abajo del posible embalse (ver gráfico).

Punto de muestreo en ríos y quebradas en la cuenca del río Inambari. En azul, muestreos en el río; en rojo, muestreos en la carretera (ver gráfico).

Extensión del propuesto reservorio de Inambari (polígono en azul) y las áreas de drenaje de los tributarios (polígonos verdes). Los puntos amarillos indican la desembocadura de los tributarios (ver gráfico).

Batimetría del propuesto reservorio de Inambari a partir del nivel de agua promedio durante las operaciones (514 msnm) (ver gráfico).

 

Bilbliografía

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