Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley CAPITULO III METODOLOGIA DE TRABAJO 3.1 POSICIONAMIENTO GEODESICO Todo Levantamiento Geodésico, Topográfico y/o Batimétrico debe ser enlazado a estaciones de la Red Geodésica Nacional, cuya precisión debe ser igual o mayor al orden B, de acuerdo a los parámetros de precisión para Geodesia Satelital utilizados por el Instituto Geográfico Nacional, ente rector de la Cartografía Nacional, que actualmente vienen referenciando la Cartografía Nacional al Sistema Geodésico Mundial WGS 84. En el posicionamiento de estas estaciones se ha empleado el método ESTATICO post proceso, utilizando como referencia un GPS fijo en el punto BASE IQUITOS y un GPS móvil que se estacionó sucesivamente en los puntos, con 2 horas de observación en cada estación. La tasa de datos fue cada 5 segundos para la siguiente precisión: • Horizontal 3mm. + 1 ppm (x largo de la línea de base) para doble frecuencia. • Vertical 5mm. + 1.5 ppm (x largo de la línea de base) para doble frecuencia. • GPS Posicionamiento Relativo (1:1’000,000 para Redes Geodésicas). Los factores importantes que se tomaron en cuenta para el establecimiento de las estaciones han sido la configuración de equipos para la toma de datos en tiempos simultáneos con archivos específicos, incluyendo la codificación de datos conforme se requiere para el proyecto. El proyecto ha considerado la necesidad de establecer una red de control geodésico con el fin de tener la información de control horizontal y vertical que Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley permita la planificación y sectorización de las zonas para los trabajos de levantamientos topográficos, batimétricos, estudios hidrográficos, etc. El levantamiento a detalle de los Malos Pasos requirió del posicionamiento de puntos geodésicos de apoyo, con este propósito se desarrolló un control horizontal que nos permitirá determinar puntos de referencia con latitud, longitud y alturas conocidas. El procedimiento consiste en un sistema de posicionamiento satelital DGPS en tiempo real, ésta es la misma aplicada para el posicionamiento de la embarcación. FOTOGRAFÍA 3.1 Posicionamiento geodésico de las estaciones de apoyo 3.1.1 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN ALMACENADA EN AMBAS ESTACIONES Para el procesamiento de la información almacenada en ambas estaciones se usó el software de post proceso PINNACLE versión Junio 2002 conjuntamente con el equipo GPS Glonass, constituyen la autorización de uso. PINNACLE es la integración de todas las funciones necesarias para Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley ejecutar un proyecto completo y generar reportes desarrollado y diseñado para Windows NT. 3.1.2 CONTROL VERTICAL El control vertical del proyecto tiene como origen la altura geoidal de la base SIRGAS IGN IQUITOS cuya elevación es 90.064 m a partir del cual se realizó el enlace a la BASE IQUITOS donde se estacionó como referencia el GPS fijo; motivo por el cual se consideró dicho BENCH como punto de partida para el establecimiento de todos los puntos. 3.2 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO El método de posicionamiento para el levantamiento taquimétrico fue el de ángulo y distancia, para la determinación de la altura se leyó el ángulo vertical, para finalmente calcular la diferencia de altura que con las correcciones correspondientes se obtiene el valor de la altura de la posición medida. Para el desarrollo de los levantamientos topográficos se utilizó una Estación Total. Como se sabe una Estación Total es análogo a un teodolito electrónico, que permite el almacenamiento de la información así como su procesamiento en el software interno del equipo. El método de trabajo fue radial, (medida de ángulos y distancias), del cálculo de las coordenadas planas y la altura correspondiente se encarga el software del equipo. Partiendo de los puntos geodésicos posicionados mediante el sistema de posicionamiento satelital DGPS, en tiempo real se efectuó un levantamiento topográfico, de todos los malos pasos con la finalidad de abarcar todo el área de trabajo. La información almacenada fue transferida a la computadora para su proceso correspondiente dentro del Autocad mediante el subprograma Survey Civil, el mismo que nos permite trabajar adecuadamente toda la información recolectada. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley FOTOGRAFIA 3.2 Personal realizando levantamiento topográfico 3.2.1 NIVELACIÓN DIFERENCIAL Se ha efectuado una nivelación diferencial desde una estación posicionada con GPS geodésico, el cual presenta coordenadas conocidas y altura ortométrica, hasta cada una de las reglas limnimétricas de mediciones de nivel de agua, ubicadas al principio y fin del recorrido batimétrico. La nivelación entre las reglas limnimétricas tiene el propósito de calcular, con la información de los niveles de río, la pendiente hidráulica del río en la zona de trabajo, además de realizar la reducción de sondajes en el procesamiento batimétrico y obtener las profundidades reales del lecho del río. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley FOTOGRAFÍA 3.3 Personal realizando trabajos de nivelación diferencial 3.3 LEVANTAMIENTO BATIMETRICO Una carta batimétrica es una representación de las características topográficas del lecho marino, del cauce de un río o del fondo de un lago. A diferencia de los levantamientos topográficos propiamente dicho, en los levantamientos batimétricos la determinación de la altura, profundidad, se hace utilizando equipos de tecnología diferente, ecosondas digitales. El sistema de posicionamiento, que se ha desarrollado vertiginosamente en los últimos años, es un sistema DGPS con una altísima precisión para este tipo de trabajo. (en la Figura 3.1 se muestra el sistema de integración para el levantamiento Hidrográfico ) Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.3.1 MEDICIÓN Y REGISTRO DE PROFUNDIDADES Para el registro de las profundidades empleamos dos ecosondas Digital Bathy 500 MF que nos permite archivar en forma permanente la información de sondaje directamente a la computadora mediante el uso del Software Hypack Max.. Una ecosonda opera basándose en el principio del eco, desde el transreceptor, ubicado en el transducer, es emitido un pulso ultrasónico que se propaga en el agua a una velocidad de 1496 m/seg (para agua de río, ver Cuadro 3.1 ), al llegar al fondo se refleja en él, retornando al transductor y la unidad transreceptora mide automáticamente el tiempo que demora el eco en ser recibido. Conociendo la velocidad de propagación y el tiempo que demora el recorrido, se determina la distancia recorrida por la onda. Como resultado se puede obtener una gráfica precisa del relieve del fondo por sobre el cual navega la embarcación. SAL 0 ppt. 5 ppt. 10 ppt. 15 ppt. 20 ppt. 25 ppt. 30 ppt. 35 ppt. 40 ppt. 0ºC 1400 1407 1414 1421 1481 1435 1442 1449 1445 5ºC 1420 1431 1437 1444 1451 1457 1464 1470 1447 10ºC 1445 1452 1458 1464 1471 1477 1483 1490 1496 15ºC 1464 1470 1476 1482 1488 1495 1501 1507 1513 20ºC 1481 1487 1493 1498 1504 1510 1516 1521 1527 25ºC 1496 1502 1507 1513 1518 1523 1529 1534 1540 30ºC 1510 1515 1520 1525 1530 1535 1540 1546 1551 35ºC 1522 1526 1531 1536 1541 1546 1551 1555 1560 40ºC 1532 1537 1541 1546 1551 1555 1560 1564 1569 TEMP CUADRO 3.1 Velocidad del sonido en función de la salinidad y la temperatura (velocidad del sonido en m/seg) Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM FIGURA 3.1 Esquema de integración de equipos para levantamientos hidrográficos FIGURA 3.2 Embarcación hidrográfica utilizada para los trabajos de campo Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.3.2 POSICIONAMIENTO DE LA EMBARCACIÓN Para el posicionamiento exacto de la embarcación hidrográfica se usó un Sistema de Posicionamiento Satelital DGPS Trimble AgGPS 114 con receptor de señal Omnistar Diferencial. La señal satelital diferencial DGPS es enviada desde una estación en tierra por un satélite transportador a usuarios dentro de la vista de los satélites. Mediante una cuenta especifica por usuarios, las cuales permiten la señal en tiempo real Las correcciones son enviadas en formato que permite la elaboración de una corrección diferencial local aplicable a la cobertura total de la región El receptor AgGPS 114 de Omnistar contiene tecnología de satélite diferencial la cual tiene la capacidad de facilitar señal diferencial en tiempo real. Este sistema de posicionamiento DGPS de avanzada tecnología es activado por una señal encima del aire o un mensaje de activación codificado proporcionado por el propio Software del programa del AgGPS 114remote. La señal satelital diferencial provee correcciones validas por encima de una larga área, que proveen una corrección exacta aplicable a cualquiera localidad dentro de la área de la visibilidad de los satélites. Esto es logrado por un software de algoritmo para la generación de correcciones diferenciales a lo ancho de toda el área. Llamado también estación de referencia virtual (VRS) y estación base virtual (VBS) Estas correcciones son constantemente actualizadas, en todo el movimiento del receptor alrededor de la cobertura de los satélites, dando correcciones más precisas. El receptor AgGPS 114 con correcciones diferenciales usa diferencial Elaboración y diseño en formato PDF por la O ficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley GPS (DGPS) para mejorar la precisión submétrica la cual es menor a 3.28 Ft. Que es equivalente a (0.999 m) 1 metro + 10 ppm, Esto quiere decir que tiene errores mínimos. De acuerdo a las precisiones exigidas para este tipo de trabajos y de acuerdo a la escala en que se presenta estos estudios, la precisión presentada es de muy alta calidad teniendo en cuenta que para la escala un centímetro es equivalente a 100 metros en la escala real, por lo que un milímetro es equivalente a 10 metros. (ver Figura 3.3) Elaboración y diseño en formato PDF por la O ficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM b a c 25a 35a 1a 50a EMBARCACION HIDROGRAFICA 55a T/S 61a 30a 60a 5a 20a a c b FIGURA 3.3 Método empleado para el posicionamiento de la embarcación Derechos reservados conforme a Ley FIGURA 3.4 Procesamiento en campo en la embarcación madre (Mónica Jimena) Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.3.3 REDUCCIÓN DE SONDAJES Este es uno de los temas más delicados en la elaboración de una Carta de Navegación. Se ha establecido cuatro tipos de reducción de sondajes: i .- Por inmersión del transducer de ecosonda Es la reducción debida a la posición del transducer en el momento de la medición debajo del nivel de agua. i i .- Por variación del nivel del río durante el día del levantamiento Es la reducción que se hace debida a la variación del Nivel del agua del río, durante el día de trabajo. i i i .- Por Pendiente Hidráulica Los ríos debido a su movimiento hacia aguas abajo, tienen una pendiente natural, que requiere ser tomada en cuenta sobre todo cuando se trabaja en grandes longitudes del canal o canales con pendientes pronunciadas. iv.- Por el Régimen Hidrológico. Las variaciones del Nivel de río durante el régimen hidrológico anual no son constantes en el tiempo, depende del comportamiento climatológico y del régimen de lluvias en la cuenca. El valor del nivel del río considerado para esta reducción es el mínimo histórico, de un periodo de registros de 24 años. En la Figura 3.5 se observa una detallada metodología para las reducciones de sondajes para la Carta de Navegación. 3.3.4 SEPARACIÓN ENTRE LÍNEAS DE SONDAJE Las líneas principales de sondaje para levantamientos hidrográficos se desarrollan tratando de que en cada línea levantada quede graficada correctamente como disminuye la profundidad en la medida que la embarcación se aproxima a la ribera. La separación de las líneas principales Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley del proyecto varía desde los 100 metros en la zona de los malos pasos y 500 metros en todo el cause del río Ucayali comprendido entre los tramos Pucallpa y la confluencia con el río Marañón. BATERIA DE REGLAS NIVELADAS NIVEL DEL RIO DE LA FECHA = 175.30 msnm. 0.30 TRANSDUCER PROFUNDIDAD MEDIDA = 10.50 NIVEL MINIMO HISTORICO = 166.92 msnm. PROFUNDIDAD EN LA CARTA METODO PARA DETERMINAR PROFUNDIDAD DEL RIO PARA CARTAS DE PRACTICAJE 1 PROFUNDIDAD MEDIDA 10.50 mt. CORRECCION POR INMERSION DE TRANSDUCER + 0.30 mt. PROFUNDIDAD TOTAL 2 3 10.80 mt. NIVEL DEL RIO DE LA FECHA NIVEL MINIMO HISTORICO 175.30 mt. 166.92 mt. VARIACION DE NIVEL DE RIO 8.38 mt. PROFUNDIDAD TOTAL VARIACION DE NIVEL DE RIO 10.80 mt. PROFUNDIDAD PRESENTADA EN LA CARTA 8.38 mt. 2.42 mt. FIGURA 3.5 Método para determinar profundidad del río Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.3.5 NIVEL DE REDUCCIÓN En los océanos, ríos y mares, la cantidad de agua no se mantiene estable sino que cambia con el tiempo. Este caso se presenta principalmente en los ríos, las cotas del fondo del río, cambian de acuerdo al régimen hidrológico. Cuando se realizan levantamientos hidrográficos, se requiere adoptar un nivel de referencia o reducción que sirva para estandarizar los sondajes. Para los trabajos se empleó el método de reducción de sondajes referidos al nivel mínimo histórico. 3.4 LEVANTAMIENTO DE LAS RIBERAS DEL CAUCE DEL RÍO Inicialmente el levantamiento de las riberas del cause del río se iba a realizar mediante imágenes de satélite, por lo que se comprobó que el uso de imágenes de satélite para una zona de trabajo demasiado grande, como en nuestro caso, no era valido. Con la finalidad de Validar la precisión de las resoluciones de las diversas imágenes satelitales adquiridas, se realizo el levantamiento de las riberas de toda el área de estudio en la misma fecha del levantamiento batimétrico. Para la validación de cada escena de las imágenes satelitales se realizado un levantamiento tanto de la margen izquierda como de la margen derecha así como todas las islas y detalles que se encontraron el área de estudio con equipos de alta tecnología y embarcaciones hidrográficas especialmente adaptadas para este tipo de estudios a continuación se detalla el procedimiento del levantamiento y la preescisión de los equipos y software que se utilizaron para realizar la validación de las imágenes: 3.4.1 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO SATELITAL Para el posicionamiento exacto de la embarcación hidrográfica en el levantamiento de las riberas, se uso el Sistema de Posicionamiento Satelital DGPS Propack LB Plus, con receptor de señal Omnistar Diferencial HP, de precisión decimétrica (menor a 10 cm). Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.4.2 SOFTWARE DE LEVANTAMIENTO DE RIBERAS El Levantamiento de las riberas se realizo mediante el Software de Levantamiento Hidrográfico Hypack Max, y su sub - Programa Target, que nos permite determinar el espejo de agua de forma precisa en tiempo real. Además de permitirnos tomar notas de cada detalle que uno encuentre a lo largo del levantamiento de riberas en la posición real. Obteniendo la posición en cada instante, y adoptado el nivel de referencia que uno le asigne, permitiendo de esta manera obtener la configuración exacta y al detalle del área de embalse de la presa en estudio. 3.5 NIVEL DEL AGUA Se denomina nivel del agua en una corriente (río, arroyo, caño, quebrada, etc.) o en un cuerpo de agua (embalse, lago, etc.) a la elevación o altura de la superficie del agua en un punto determinado, el cual esta referido a un origen de referencia identificado con una cota arbitraria o al nivel medio del mar. 3.5.1 MEDIDOR DE NIVELES DE AGUA (LIMNÍMETRO) La mira o limnímetro es una regla graduada de un metro, que se utiliza para medir las fluctuaciones de los niveles del agua en un punto determinado de una corriente o de un cuerpo de agua. (ver Figura 3.6) Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley FIGURA 3.6 Instalación de reglas limnimétricas Las miras hidrométricas se instalan sobre la orilla mas próxima al sector mas profundo; el plano (0) debe quedar 0.5 metros por debajo de la profundidad mínima del nivel de agua para ríos pequeños, y en lo posible por debajo del nivel de aguas mínimas, en ríos grandes. El extremo superior del limnímetro debe sobrepasar por lo menos en un metro el nivel máximo de la creciente posible . Las miras se acoplan a listones atornillados a perfiles metálicos. El de madera empotrados en concreto o montaje se hará de tal forma que el plano (0) este convenientemente relacionado o empalmado por nivelación topográfica y referirlo a un punto invariable de referencia localizado o BM en cercanía de la estación. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley En cuanto a la colocación de los limnímetros o miras se debe considerar los siguientes requerimientos técnicos: Buena fijación. Garantiza que no se produzcan movimientos verticales que puedan alterar las lecturas. Para ello se recomienda su instalación en sitios estables como en rocas, pilas de puentes, muelles u otras estructuras resistentes. El limnímetro o mira deberá estar colocado de tal forma que puedan leerse fácilmente; deben tener facilidad de acceso para que las lecturas se hagan con comodidad y seguridad. Los limnímetros o miras deben estar relacionados a un punto de referencia (BM) a fin de verificar periódicamente la cota del acero. Este punto o BM deberá estar colocado en un sitio seguro, arriba del nivel de aguas máximas y en un terreno estable que no sufra alteraciones. Para el control de nivel del río Ucayali se instalaron siete (07) estaciones limnimétricas a lo largo del río, dichas estaciones fueron instaladas en las localidades de Pucallpa, Tiruntan, Contamana, Orellana, Juancito, Requena y La Libertad, llevando así el control de las lecturas diarias de variación de nivel de río a lo largo de todo el área de estudio de navegabilidad. En la Figura 3.7 se muestra la ubicación de las estaciones limnimétricas. Figura 3.7 Ubicación de las Estaciones Limnimétricas (REVISAR EN FORMATO IMPRESO) Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.6 HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA FLUVIAL La hidrología del río Ucayali pertenece a un río de régimen tropical, con una cubierta forestal importante, manifiesta una intensa evapotranspiración que los especialistas en hidrología forestal consideran que un porcentaje mayor del 25 % de la precipitación es devuelto a la atmósfera en la forma de evaporación. A nivel del relieve superficial, el suelo se encuentra cubierto con un manto vegetal denso con residuos del mismo origen vegetal (hojas, ramas, semillas, otros), que hacen las veces de un colchón protector contra la erosión laminar del goteo de las lluvias sobre la matriz del suelo areno-limoso-trazas arcillosas; el suelo tiene escasa resistencia y está saturado permanentemente, sobre todo en aquellas áreas que conducen un escurrimiento laminar de origen pluvial hacia los drenes naturales. El régimen hidrológico del río Ucayali como todos los ríos de zona tropical, se presenta bastante complejo. Es alimentado por el flujo de sus múltiples tributarios, algunos de los cuales deben su formación a los deshielos de las Cordilleras Andinas y otros, la mayor parte, a las fuertes precipitaciones pluviales sobre el llano amazónico. El escaso relieve del terreno determina que el drenaje de la precipitación se efectúe lentamente, permitiendo que aproximadamente el 20% del volumen precipitado, regrese a la atmósfera por evaporación. Los suelos selváticos cubiertos por una densa vegetación y una capa inferior de arcilla de naturaleza impermeable, permanentemente saturada por las constantes precipitaciones , permite un fácil, aunque lento escurrimiento del agua hacia el canal de drenaje, las pérdidas por infiltración son mínimas. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley Por la marcada estacionalidad del verano e invierno de la zona ecuatorial, en el lado del hemisferio sur, los ríos amazónicos, entre ellos el Ucayali, tienen dos períodos de régimen de flujo muy definidos, como: Régimen de crecientes entre Enero y Marzo Régimen de vaciante en los meses de Abril a Diciembre Entre estos dos períodos se consideran otros intermedios denominados: Períodos de Transición de Vaciante a Creciente Períodos de Transición de Creciente a Vaciante Las máximas durante las crecientes se presentan en los meses de Marzo, y las mínimas durante las vaciantes ocurren entre los meses de Agosto y Setiembre. Las variaciones de Nivel del agua entre los períodos de vaciante y creciente es de 11 metros, aproximadamente. Es interesante este conocimiento de la variación de los niveles extremos por su influencia directa en las condiciones de navegabilidad, es así que, las menores profundidades de las corrientes, de las mínimas vaciantes, están asociados tanto al calado de las embarcaciones, como también, los menores anchos del espejo de agua, con la manga y eslora de las embarcaciones o de los convoys para las maniobras en las curvas del río. Así, durante el cambio del régimen de vaciante a creciente, se manifiestan los mayores transportes en suspensión y la ocurrencia de las palizadas que son obstáculos latentes para la navegación. El régimen hidrológico de un río es cíclico y el período en el cual se repite este ciclo es generalmente un año. Al período de repetición del ciclo se le denomina Año Hidrológico, que no siempre coincide con el inicio del año cronológico, en general no es así, en algunos pocos casos este período es menor de 12 meses y pocas veces mayor. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley Los ríos que se forman en la vertiente Oriental Andina, que tiene como Colector Continental al río Amazonas, que a su vez vierte sus aguas al Atlántico, inician su año Hidrológico entre los meses de Julio y Septiembre: Ríos Ucayali, Marañón, Huallaga, Yavarí. Los ríos cuya formación es producto de las precipitaciones en el Hemisferio Norte inician su año Hidrológico en períodos diferentes a los del Hemisferio Sur, esto sucede aproximadamente entre los meses de Diciembre y Febrero: Ríos Putumayo, Yaguas, Napo, Tigre, Corrientes, Pastaza, Morona, Santiago. El régimen Hidrológico del Río Ucayali, tiene el inicio de su año hidrológico en el mes de Agosto. 3.6.1 NIVELES HISTÓRICOS DEL RÍO UCAYALI Con el propósito de establecer los valores de partida para estandarizar los sondajes, se realizó la complementación y la evaluación de la serie de tiempo de niveles del río Ucayali utilizando para ello procedimientos estadísticos estándar, así: La serie de tiempo de valores diarios de niveles fue inicialmente completada con los promedios diarios del mes correspondiente. Posteriormente, por cuanto se refleja una tendencia ascendente en los valores de nivel de agua en el río, se verificó la consistencia y la homogeneidad de la serie con base en los valores de la media y de la desviación estándar, mediante las prueba estadística de “t-student”. Para esto, se subdividió la serie completada en dos sub-series: la primera entre 1980 y 1998 y la segunda entre 1999 y 2004. Los resultados de tal comprobación indicaron la validez de éstos, por lo que se procedió a realizar los ajustes necesarios en los valores de la segunda sub-serie. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley Ante la inexistencia de la hidrología estadística necesaria para el estudio, se ha tenido que recurrir sólo a la información recopilada en Pucallpa, esto siendo una deficiencia de información insalvable por el momento, determinó la adopción de un trabajo sólo con los caudales de la estación Pucallpa, considerándose esta situación como conservadora para los estudios de navegación, escenario más exigente para los fines del proyecto, dado que no se tienen en cuenta los caudales de los afluentes que en términos reales aportan mayores niveles a las zonas de poca profundidad ubicadas aguas abajo de la estación de aforo. En el Figura 3.8 se muestran los niveles del río en la estación la Hoyada para el período 1980-2004. La observación de la consistencia de la información muestra una singularidad que se aprecia en la línea de color rojo con un salto en enero del 2000. Luego de un trabajo de comprobación estadística se corrigió obteniéndose la tendencia que muestra la línea azul. Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM NIVELES MENSUALES DEL PELO DE AGUA DEL RÍO UCAYALI Ene 1980 - Dic 2004 Estación la Hoyada (Pucallpa) Hora: 8:00 am 148 199 0 1985 147 1995 200 0 146 Nivel de rio (m.s.n.m) 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 Meses y Años MIN PROM MAX Prom. Periodo Lineal (PROM) FIGURA 3.8 Niveles del río en la estación la hoyada para el período 1980-2004 Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.6.2 PENDIENTE HIDRÁULICA (SH) La configuración de los ríos en esta parte de la Selva Peruana presenta variación en la pendiente hidráulica. Definida como la diferencia de energía entre dos puntos de observación divididos por la longitud entre ellas, obteniéndose un valor similar al de la pendiente del fondo fluvial, es decir, S0 ≅ SH prácticamente en movimiento cuasi uniforme. Como sabemos la velocidad de un cuerpo que se mueve únicamente por efecto de la gravedad aumenta en el tiempo. Si la inclinación es fuerte, las velocidades que alcanza en un espacio determinado será mayor que la alcanzaría en el mismo espacio con una pendiente más suave. Es decir la velocidad de un cuerpo que se mueve por efectos solamente de la gravedad es función solamente de la pendiente de la superficie en que se mueve. La pendiente hidráulica contrariamente lo que sucede con el ancho, velocidad y profundidad disminuye cuando aumenta el caudal. La naturaleza en una intención de no permitir un aumento de la velocidad del agua, que podría convertirse en un flujo inmanejable y altamente destructivo, disminuye la pendiente hidráulica lo que se puede observar en el Figura 3.9 10 CAUDAL (m^3/seg) 9 8 CAUDAL 10000 7 PH 6 5 JU L AG O JU N FE B M AR AB R M AY DIC EN E 4 SE P OC T NO V AG O 0 ^-5 PENDIENTE HIDRAULICA 20000 AÑO HIDROLOGICO FIGURA 3.9 Caudal vs pendiente hidráulica Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM Levantamiento Hidrográfico Automatizado, para la Determinación de la Ruta Optima de Navegación en el Río Ucayali . Godoy Oriundo, Edy Derechos reservados conforme a Ley 3.7 INFORMACIÓN HIDROGRÁFICA QUE SE PRESENTA EN UNA CARTA DE NAVEGACIÓN La profundidad que se presenta en una Carta de Practicaje no es la profundidad medida durante el levantamiento de campo, es la mínima profundidad que encontraría un navegante en las peores condiciones hidrológicas del río. En realidad la profundidad presentada está referida a la vaciante histórica registrada en el río. 3.8 TRABAJOS DE GABINETE Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Los trabajos de gabinete desarrollados comprendieron lo siguiente: a) Post-Procesamiento del posicionamiento geodésico en software Pínchale versión 2002. b) Post-Procesamiento del levantamiento topográfico software Civil Survey c) Revisión de libretas topográficas y cálculos de coordenadas d) Post-Procesamiento de los trabajos hidrográficos en el software HYPACK Max versión 4.3 e) Revisión de los ecogramas y reducción de los sondajes f) Descripción de las estaciones g) Definición del nivel mínimo histórico h) Cálculo de la pendiente hidráulica i) Definición de la línea de navegación j) Elaboración de cuadros y gráficos k) Elaboración y revisión de los planos Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM