02_01_CI_RH-17012002 - Cenapred

Sistema Nacional de Protección Civil
Centro Nacional de Prevención de Desastres
OBSERVACIONES SOBRE LA EROSIÓN PLAYERA CERCA DEL
POBLADO PALMAR DE CUAUTLA, NAYARIT
AUTORES
Óscar Arturo Fuentes Mariles
Martín Jiménez Espinosa
Informe preparado para la
Dirección General de Protección Civil y la
Unidad Estatal de Protección Civil de Nayarit
Coordinación de Investigación
Área de Riesgos Hidrometeorológicos
CI/RH-17012002
Enero, 2002
CAPÍTULO 1
ANTECEDENTES
En los años de 1974 y 1976, la entonces Secretaría de Recursos Hidráulicos (SRH), realizó la
apertura del llamado canal Cuautla, en un sitio cercano a la población de Palmar de Cuautla, para
aumentar el ingreso de agua de mar a los cuerpos de agua: laguna Chauin Chuiga-Las Garzas, estero de
Cuautla, laguna El Valle y laguna Agua Brava. El canal tenía un ancho de 40 m, una profundidad de 2 m
y casi 3 km de largo. En su comunicación con el mar se construyeron dos escolleras de roca natural con
separación de 200 m.
Con este ingreso de agua marina se pretendía aumentar la producción de diversas especies de peces
y crustáceos, sobre todo del sistema lagunar, lo cual se cumplió ampliamente, y el sistema lagunar se
convirtió en uno de los mayores centros de producción de camarón de estero del país. Sin embargo, debido
a los grandes volúmenes de agua que ingresan y egresan por el efecto de la marea, y a las aportaciones de
varios ríos, se produjo un gran ensanchamiento del canal. Además, el oleaje predominante en la dirección
noreste ha contribuido al desequilibrio playero cerca de su conexión con el mar, lo que ha provocado una
fuerte erosión playera desde que se excavó el canal, de más de 1700 m a cada lado de esta interconexión
del mar con el sistema lagunar.
Por tal motivo, entre 1987 y 1994, la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca
(SEMARNAP), realizó reparaciones a las escolleras y obras de protección en la margen norte del canal.
Desgraciadamente, en 1994 el ciclón Rosa causó un grave deterioro a las escolleras; adicionalmente, los
grandes escurrimientos provocados por los ríos que desembocan al sistema lagunar, causaron que el canal
de comunicación se ensanchara a casi 500 m y se hiciera más hondo, alcanzando profundidades hasta de
20 m.
Actualmente el remanente de dichas escolleras permanece sumergido y la protección marginal está
fallada completamente. Además, se aprecia una erosión progresiva de la línea de costa a lo largo de 100 m
sobre la margen norte de la boca de Cuautla, afectándose con ello algunas zonas de cultivo y pastoreo de
la población el Palmar de Cuautla, comunidad que se encuentra a 2 km del lugar, sin que hasta ahora
represente un riesgo importante para la misma gente.
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CAPÍTULO 2
PRINCIPALES ASPECTOS CAUSANTES DE LA EROSIÓN PLAYERA
Se considera que los principales motivos de la erosión playera que ha ocurrido cerca del
canal que ha afectado al poblado Palmar de Cuautla son: las corrientes de agua de mar que entran
continuamente durante casi 6 horas, cuando la marea (astronómica) está aumentando; las
corrientes de salida del sistema lagunar, en las siguientes 6 horas, cuando la marea desciende de
manera interrumpida; y finalmente, las corrientes marinas que forman el oleaje normal en la
zona. Cabe agregar, que durante casi todo el año, cada una de las corrientes mencionadas se
presenta dos veces al día.
Para sugerir algunas medidas que reduzcan o eviten la erosión playera se analizan por
separado tanto el efecto del ensanchamiento del canal, como el oleaje, y luego, en forma conjunta
ambos.
2.1 Ensanchamiento del canal
En la zona se tiene una rango de marea (diferencia entre su nivel más alto, llamado pleamar
y el nivel más bajo, denominado bajamar) de 0.9 m , los que multiplicados por el área de
superficie libre del sistema lagunar, que es de 108 km 2, y divididos entre el tiempo de entrada de
6 horas, da una gasto medio de ingreso de agua del mar al sistema lagunar de 4,500 m3/s, mismo
valor de gasto de agua del sistema lagunar que sale durante las siguientes 6 horas. Ello se repite
en las siguientes 12 horas del día. Por lo que cada día se presenta una gasto de entrada seguido de
uno de salida, y así sucesivamente.
Pruebas de mecánica de suelos del material existente en el canal realizadas en el Instituto
de Ingeniería de la UNAM mostraron que este material es removido de su lecho o márgenes del
canal cuando la velocidad de las corrientes de agua son mayores a 0.5 m/s. Esta velocidad se
denomina incipiente. De este modo, cuando la velocidad de los flujos de agua está por debajo del
valor de la velocidad incipiente no existe erosión.
En al tabla 2.1 se anotan estimaciones del área de la sección transversal del canal a lo largo
del tiempo y las velocidades medias que resultan con los flujos de entrada o salida al sistema
lagunar (4,500 m 3/s) (Fuentes, Carrillo et al. 1999).
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Tabla 2.1 Áreas transversales del canal a lo largo del tiempo
Año
Velocidad media
(m/s)
156.25*
19.41
7.54
4.25
2.45
2.27
1.91
1.55
1.20
0.84
0.48
0.13
1976
1980
1984
1994
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
•
Área de la sección
transversal del canal (m 2)
80.00
644.00
1657.76
2939.61
5102.24
1985.09
2356.02
2897.43
3761.91
5361.61
9328.36
35856.57
Dudosa
Velocidad media (m/s)
Los valores de los años 1999 en adelante fueron extrapolados a partir de la figura 2.1,
basada en los valores que aparecen en la tabla hasta el año 1998.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Tiempo (años)
Figura 2.1 Cambio de la velocidad media en el canal de Cuautla a través del tiempo
De acuerdo con valores de la tabla 2.1 y figura 2.1, se estima que la sección transversal está
cerca de alcanzar su estabilización, posiblemente para los años 2003 a 2005, cuando llegue a un
área de 9,330 m 2 en el canal y las velocidades estarán prácticamente alcanzando a la incipiente.
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Por lo anterior, se considera que en forma natural se llegará a una estabilización y el canal
ya no se ampliará más. Ello no requiere de obras de ingeniería civil, ni protección en sus
márgenes.
2.2 Corrientes inducidas por el oleaje ordinario
La mayor parte del año incide un oleaje, con
dirección noreste, en la zona donde se encuentra el canal
de Cuautla, el cual, induce corrientes marinas cerca de la
playa dirigidas hacia el sur. A ellas se le une el efecto de
una corriente de tipo oceánico también en dirección sur.
Antes de la excavación del canal de Cuautla la playa era
recta (figura 2.2 que corresponde a 1976) y se encontraba
en equilibrio anual; algunas veces era modificada por el
oleaje extraordinario originado por los ciclones tropicales
que pasan por el sitio a una distancia menor a los 100 km.
La presencia de dichos ciclones tiene un periodo de
retorno de 4.5 años, pero en menos de este tiempo
volvían las condiciones originales de la playa. En
general, el arrastre litoral de norte a sur no era alterado y
la playa presentaba cambios cíclicos, pero cada año
volvía a sus condiciones promedio.
Figura 2.2
Con la excavación del canal se alteró el estado de equilibrio anual de la playa, con lo cual
inició un proceso de
erosión (figura 2.3.)
Figura 2.3
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2.3 Combinación de los efectos de las corrientes de flujo y reflujo por marea, con los de las
corrientes inducidas por el oleaje ordinario
Las corrientes marinas inducidas por oleaje han provocado, a su vez, que las corrientes de
entrada al sistema lagunar sean más grandes cerca de tierra, por lo que las velocidades de los
flujos de agua han tenido la capacidad de arrastrar el material de la playa en la margen norte
(figura 2.4.)
Figura 2.4
El material removido alcanza a ingresar hasta cierta parte del canal, pero es extraído
durante la fase de salida del agua desde el sistema lagunar. La nueva configuración de la línea de
playa, que ahora es curva, ha favorecido que continúen presentándose velocidades mayores de las
corrientes de entrada cerca de la playa y, por lo tanto, que no decaiga la erosión de la playa.
Esta playa no parece estar en proceso de estabilización, por lo que requiere de una
protección marginal a efecto de disminuir su erosión. Sin embargo, el proceso de disminución de
la playa es lento, no súbito, por lo que requiere de varios años para poder apreciar un cambio
sustancial. Se considera que frente al poblado Palmar de Cuautla, cuando está presente el oleaje
normal, en promedio el ancho de la playa se ha reducido en casi 1 m por año. Sin embargo, por
efecto de marejadas o ciclones, en algunas ocasiones ha habido un corrimiento mayor; en cierta
medida, la playa tiende a las condiciones anteriores al ciclón cuando los oleajes son menos altos.
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El material que ha sido removido se ha depositado en el fondo marino cerca de la margen
sur de la boca del canal. Pero también la línea de costa tiene una forma curva que propicia que las
velocidades mayores estén próximas a la playa favoreciendo su erosión, como se aprecia en la
figura 2.5.
Figura 2.5 Sedimentación en margen izquierda
3. Recomendaciones preliminares
Con base en el capítulo 2 se hacen las siguientes sugerencias preliminares.
Ø El canal de Cuautla está en una fase de estabilización; se considera que para los años
posteriores al 2004 podría alcanzarse su equilibrio, no aumentando su ancho ni
profundizándose más. Por ello, no se recomiendan obras de protección a lo largo de sus
márgenes.
Ø El volumen de agua que ingresa al sistema lagunar se ha mantenido sin cambios
importantes en los últimos años; se calcula que entran 4,500 m3/s en cada ciclo de marea,
y como hay dos ciclos en un día, en dos ocasiones en 24 horas se da este ingreso. El
volumen de agua que ingresa en cada ciclo es del orden de 97.2 millones de m 3.
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Ø La reducción de playa cerca del poblado Palmar de Cuautla es gradual, poco a poco, casi
de 1 m por año, y no se presenta en forma brusca, salvo los cambios que llegan a producir
los ciclones tropicales y algunas marejadas.
Ø Para disminuir la reducción de la playa frente a Palmar de Cuautla podrían construirse
espigones con roca. Es muy importante señalar que su viabilidad deberá ser justificada
con estudios de estabilidad de playas, realizada por una institución reconocida en el
ámbito de la ingeniería costera. Se podría señalar, con base en estos estudios, su longitud,
el peso de las rocas que los conformen y el espaciamiento entre ellos.
Ø Para la playa norte, cerca de la boca del Canal de Cuautla, parece ser adecuado proteger la
línea de costa con un enrrocamiento a lo largo de ella, dado que las velocidades de las
corrientes son superiores a las que soporta el material de esta zona sin desprenderse. Pero
ello debe corroborarse con un estudio de corrientes marinas cerca del canal.
Ø Para la playa sur podría pensarse en una serie de espigones orientados convenientemente
para retener el material que salga del canal hacia el mar, o bien, en un enrrocamiento
similar al de la playa norte. Los estudios de hidráulica marítima dirían la última palabra
respecto a cual solución es mejor, o si existen otras opciones que deban ser analizadas.
Ø Las obras de protección preliminares para la playa frente a Palmar de Cuautla, las
medidas sugeridas para la playa norte cerca de la boca, las recomendaciones provisionales
para la playa sur deberán ser estudiadas en conjunto, de forma integral, por una institución
de prestigio; posiblemente simulando su comportamiento real mediante modelos
matemáticos o físicos que permitan realizar una comprobación aceptable de la efectividad
que tendrían obras de esta naturaleza cuando funcionen en conjunto.
Referencias
Fuentes M., O. A., Carrillo S., J. J., et al. “Estudio de factibilidad técnica, biológica,
económica, social y anteproyectos de obras para controlar los fenómenos de erosión y azolve en
las bocas de Cuautla y Teacapán, Nayarit”, informe interno del Instituto de Ingeniería, UNAM,
septiembre de 1999, México D. F.
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ANEXO FOTOGRÁFICO DE LA VISITA EFECTUADA EL DÍA 4 DE OCTUBRE A PALMAR DE
CUAUTLA
Figura 1 Reunión de trabajo en la Unidad Estatal de Protección Civil de Nayarit
Figura 2 Reunión de trabajo en la Secretaría
de Gobierno de Nayarit
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Figura 3 Aspecto de la playa de Palmar de Cuautla a la víspera del huracán Juliette
Figura 4 Aspecto de la playa hacia el norte de Palmar de Cuautla a la víspera
del huracán Juliette 1
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Figura 5 Aspecto de la playa hacia el norte de Palmar de Cuautla a la víspera del
huracán Juliette 2
Figura 6 Pescadores de Palmar de Cuautla levantado sus botes ante la llegada del
huracán Juliette 1
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Figura 7 Pescadores de Palmar de Cuautla levantando sus botes ante la llegada
del huracán Juliette 2
Figura 8 Pescadores de Palmar de Cuautla levantando sus botes ante la llegada
del huracán Juliette 3
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Figura 9 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla
destruida por el oleaje 1
Figura 10 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla
destruida por el oleaje 2
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Figura 11 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el
oleaje 3
Figura 12 Construcción sobre la playa de Palmar de Cuautla destruida por el
oleaje 3
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SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN
Lic. Santiago Creel Miranda
Secretario de Gobernación
Lic. María del Carmen Segura Rangel
Coordinadora General de Protección Civil
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
M. en I. Roberto Quaas Weppen
Director General
Dr. Sergio M. Alcocer Martínez de Castro
Coordinador de Investigación
M. en I. Enrique Guevara Ortiz
Coordinador de Instrumentación
M. en I. Tomás Alberto Sánchez Pérez
Coordinador de Difusión
Lic. Gloria Luz Ortiz Espejel
Coordinadora de Capacitación
Profra. Carmen Pimentel Amador
Secretaria Técnica
1ª edición, diciembre 2001
CI/RH-17012002
SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN
Abraham González Núm. 48,
Col. Juárez, Deleg. Cuauhtémoc,
C.P. 06699, México, D.F.
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
Av. Delfín Madrigal Núm. 665,
Col. Pedregal de Santo Domingo,
Deleg. Coyoacán, C.P.04360, México, D.F.
Teléfonos:
54 24 61 00
56 06 98 37
Fax: 56 06 16 08
e-mail: [email protected]
www.cenapred.unam.mx
Autores: Óscar Arturo Fuentes Mariles y Martín Jiménez Espinosa