Memoria para optar al título de Geógrafo / Las inundaciones como amenaza hidrometeorológica en la ciudad de Puerto Montt se han desarrollado en los diferentes tipos identificados por Castro et al. (2015), Inundación de calles, salida de cauces y anegamiento de terrenos, de acuerdo a una localización determinada en el área urbana consolidada o en las áreas de expansión. En las zonas de expansión no se cuenta actualmente con un amplio desarrollo urbano territorial, por lo que la exposición real de acuerdo a las indicaciones de construcción del instrumento de planificación territorial vigente es incierta, pero se ve aumentada según las condiciones establecidas para el desarrollo de residencias unifamiliares o colectivas y actividades productivas. Como no se tiene conocimiento aún de la exposición real a inundaciones, la gestión de riesgo que actualmente se desarrolla es mínima y de carácter reactivo. Más bien no existen aún protocolos particulares para la amenaza de inundación y se actúa de acuerdo a las indicaciones de la institución referente (ONEMI) o de acuerdo a las formas de las instituciones locales.

Esta memoria está motivada en la ley 20:304 “Sobre operación de embalses frente a alertas y emergencias de crecidas y otras medidas que indica". Esta Ley surge como respuesta del Poder Ejecutivo a las grandes inundaciones provocadas por el río Bío-Bío en el año 2006. La creación de esta Ley implicará la asignación de algunos embalses como \embalses de control" los cuales tendrán la misión de ayudar a controlar las crecidas producidas en su cuenca. Este nuevo objetivo de los embalses impondrá una nueva forma de operarlos frente los eventos de crecida. Esta nueva ley crea un nuevo escenario en las cuencas donde existan embalses de control, ya que la operación de los embalses conforme al nuevo manual de operación, aprobado por la DGA, eximirá de toda responsabilidad a los propietarios de los embalses frente a los destrozos generados por las inundaciones aguas abajo. De la misma manera, una operación del embalse que no cumpla lo reglamentado por el manual será motivo de sanción al operador del embalse. Otro escenario generado por la creación de la ley corresponde a cuando se decreta una alerta de crecida, el operador del embalse opera conforme a lo establecido por el manual y el resultado de la crecida real es menor a la pronosticada. Esta situación genera pérdidas del volumen embalsado. Estas pérdidas deberán ser asumidas por el Fisco. Debido a que la ley modifica la operación de los embalses de control frente los eventos de crecida se creó un modelo de rastreo de crecidas que fuera capaz de independizar el efecto de la operación del embalse en el resto de la cuenca. Para así poder evaluar fidedignamente el impacto de la ley. Además se utilizaron metodologías de evaluación económica, tanto para los volúmenes de agua perdidos en los embalses y de los beneficios generados por la disminución de la inundación, para poder comparar el resultado de los distintos escenarios encontrados por las modificaciones en la operación del embalse estudiadas. Todas las metodologías, resultados y conclusiones están en la presente memoria.

El alto riesgo aluvional existente en el país debido a la presencia de grandes montañas sujetas a las inclemencias del tiempo, sumado a la creciente presión urbana por utilizar sectores cada vez más expuestos a este tipo de eventos, justifican estudios sobre el comportamiento de flujos detríticos y la posibilidad de mitigar sus efectos mediante la construcción de obras de protección y control. En esta tesis se desarrolló un estudio experimental sobre la dinámica de flujos detríticos y su interacción con distintos obstáculos interpuestos al paso del flujo que simulan obras de protección. La instalación experimental consiste en una canal de alta pendiente de 20 cm de ancho por 6,5 m de largo disponible en el laboratorio de Hidráulica de la Universidad de Chile. Una cámara de carga, la que se conecta con el canal a través de una compuerta, es alimentada con una mezcla de agua y sedimentos constituidos por fracciones de arena, grava y bentonita. El flujo se genera tras la apertura repentina de la compuerta. La altura de la apertura varia entre 1 ó 2 cm. Las obras fueron materializadas como barreras de geometría simple, ubicadas lo suficientemente aguas abajo de la entrada al canal como para permitir el desarrollo completo del flujo. Tanto las características del flujo como la interacción de éste con las barreras fueron obtenidas a través del procesamiento de imágenes capturadas mediante el uso de tres cámaras de video. En el estudio de la dinámica de los flujos detríticos generados, se buscó cuantificar los principales procesos físicos que controlan el movimiento: colisiones entre partículas, fricción entre partículas (esfuerzos de Coulomb) y la interacción entre las partículas y el fluido ambiente. La cuantificación de estos procesos se realizó a través de los parámetros adimensionales: número de Bagnold (Ba), número de Savage (Sa) y número de fricción (Nf). Los resultados muestran que los flujos detríticos se sitúan en el régimen de transición macroviscoso-inercial o en el inercial, según la clasificación de Bagnold, mostrando un predominio de las colisiones por sobre la fricción. La viscosidad del fluido intersticial se vuelve importante a medida que se aumenta la concentración de sedimento fino en la mezcla. En cuanto al efecto de las barreras en el flujo detrítico, se concluye que dependiendo de la estrategia de control aluvional, además de las condiciones de flujo y del terreno, este tipo de obras pueden resultar efectivas para la mitigación del riesgo aluvional. Barreras impermeables pueden actuar como importantes trampas de sedimento en pendientes no muy pronunciadas, mientras que barreras permeables son capaces de retener, temporalmente, considerables volúmenes de sedimento, retardando así el caudal máximo de descarga de sedimentos. El espaciamiento entre barreras constituye un elemento importante en el diseño, ya que en gran medida controla el comportamiento y efectividad de ellas. Nuevos estudios tendrán que definir el espaciamiento óptimo en función de la estrategia de control deseada, como también profundizar en la caracterización mecánica de flujos de agua-sedimentos de granulometrías extendidas.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / Uno de los grandes problemas de Chile, debido principalmente a su orografía e hidrología, consiste en las catástrofes que con cierta frecuencia ocurren en los valles debido a las crecidas. El problema tiene diversas aristas, porque se puede tratar de crecidas pluviales o nivales, en valles que pueden ser estrechos como los del norte, o cubrir grandes extensiones como los del sur. Por lo tanto, las soluciones pueden ser también de diverso tipo y su evaluación económica también puede realizarse de diferentes formas, dependiendo de la información disponible. La presente memoria se realiza para el valle de Camiña, en el cual se pretende mitigar el efecto de las crecidas mediante un embalse que las controle. El embalse serviría también para el control de sedimentos, para regular el riego y para generar energía, pero su principal uso, u objetivo, es el control de crecidas, sobre el cual se realiza la evaluación económica. Después de una amplia revisión bibliográfica y periodística, se derivó a una metodología que permite obtener la función de daños en aquellos casos en que se cuenta con poca información. Esta metodología, en términos de sus procedimientos ha quedado postulada como de aplicación general. Mediante la aplicación de diversas técnicas de la ingeniería, se ha calculado las crecidas en el valle para diferentes períodos de retorno, el efecto regulador del embalse, las áreas inundadas en el valle, se ha determinado los tipos de daños que ocurren durante las crecidas y se ha valorado los que fue posible hacerlo, utilizando la información disponible al máximo. Se pudo comprobar que los más relevantes corresponden a las pérdidas de vidas humanas. Se propuso una curva adimensional de daños en función de los caudales de crecidas, de manera de estimar el daño anual esperado en diferentes escenarios, situación actual, futura sin proyecto y futura con proyecto de embalse para varias capacidades. Mediante la utilización de información proveniente de los diseños del embalse, se determinaron los costos de las obras para diferentes tamaños, lo que permitió realizar la evaluación económica y seleccionar el mejor tamaño del proyecto. Los resultados de la evaluación económica indicaron que la construcción de un embalse es rentable y el volumen óptimo de regulación de 35 millones de m3. No obstante, la imprecisión que existe para la cuantificación de una serie de daños, permite ratificar que los resultados no pueden considerarse categóricos para decidir la construcción de las obras, sino que son una herramienta más de decisión.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Memoria para optar al título de Geóloga / La ciudad de Santiago en los últimos años ha experimentado una acelerada expansión demográfica hacia zonas precordilleranas, en donde las condiciones geomorfológicas y climáticas generan una condición favorable a la generación de eventos de remociones en masa. Entre ellos, los flujos representan uno de los principales peligros geológicos para la ciudad debido a su gran alcance, alta energía y gran capacidad destructiva. En los últimos años y gracias a la creciente preocupación por el riesgo asociado, el número de estudios en la zona de estudio se ha incrementado. Distintos autores han evaluado la susceptibilidad de remociones en masa, detectando unidades geomorfológicas potencialmente inestables en distintas quebradas. Este trabajo complementa estos estudios agregando la zona Sur-Oriente del área, generando, finalmente, un mapa de susceptibilidad para cada uno de los distintos tipos de remociones en masa en el frente cordillerano de Santiago. En general, las quebradas mayores, como Macul y San Ramón, poseen una susceptibilidad alta a media para los distintos tipos de remociones en masa, mientras que las quebradas menores poseen una susceptibilidad media a baja. Sin embargo, para los eventos de tipo flujo, todas las quebradas presentan al menos una unidad geomorfológica capaz de generar este fenómeno, razón por la cual todas se evalúan en distintos escenarios para evaluar el peligro asociado. Este estudio presenta un mapa de peligro de flujos realizado con el programa de simulación numérica RAMMS-Debris Flows. Para la calibración de los parámetros de fricción del modelo se utiliza el evento del 3 de mayo de 1993 en las quebradas de Macul, San Ramón y Lo Cañas. Las zonas de inundación obtenidas se comparan con los resultados obtenidos mediante el programa LAHARZ para la validación de los datos entrada del programa. Aunque la información relativa a alturas alcanzadas y la potencia de los depósitos es limitada, los resultados muestran similitudes respecto a las distancias de alcance y las áreas de inundación del evento. La información obtenida se extrapola al resto de las quebradas del frente cordillerano, principalmente por la similitudes geomorfológicas y los materiales disponibles. Además, se llevan a cabo simulaciones para el peor escenario posible, el que se obtiene al combinar de la peor tormenta esperable, una isoterma 0°C anormalmente alta y suficiente material disponible en las cuencas hidrográficas. La información obtenida se analiza en una matriz de peligro donde se relaciona la intensidad del flujo y su probabilidad de ocurrencia para obtener los grados de peligro asociados a cada zona. Los mapas de peligro indican que las zonas de mayor peligro son las aledañas a la quebrada de Macul y San Ramón, mientras que en el resto de las quebradas, las zonas de peligro se restringen a zonas proximales. A pesar de que los modelos numéricos no logran simular completamente la complejidad de los distintos tipos de flujos, RAMMS-Debris Flows se presenta como una aproximación confiable para obtener mapas de peligro de flujos de detritos, pero se debe actuar con precaución en la simulación de flujos con un mayor contenido de agua, como es el caso de los flujos históricos ocurridos en el frente cordillerano de Santiago.

Memoria para optar al título de Geógrafo

El presente proyecto se orienta a diseñar y aplicar las defensas ribereñas en el cauce del río La Leche, aplicando los diferentes métodos de diseño, como alternativa de solución ante eventualidades de desborde del rio en crecidas de caudal; con el fin de conocer los diferentes tipos que pueden ser flexibles y rígidos, materiales, consideraciones tomadas características, ventajas, desventajas u otros factores que se puedan considerar en el diseño tomando en cuenta ciertas consideraciones según el manual de diseño de la autoridad nacional del agua. Se identificará las zonas más vulnerables a desbordes es decir zonas críticas que es donde se han producido inundaciones, originando perdidas costosas en la región; mediante un estudio de vulnerabilidad teniendo en cuenta las condiciones hidrológicas que se presenta en la cuenca del río. Con los resultados obtenidos, se determinará cuál de las opciones de diseño de defensas ribereñas es la más óptima técnica y económica, para este tipo de estudio.

El presente proyecto de tesis pretende analizar y diseñar la defensa ribereña ubicada en el río Reque, desde la Bocatoma Monsefú hasta el puente Reque. Según estudios, la crecida del río ocasiona el desborde del mismo, perjudicando a la población y a cientos de hectáreas de cultivos en la zona. Es por ello que se desarrollará el proyecto, para lograr la protección adecuada de las zonas aledañas y permita la evacuación normal de las aguas del río Reque en épocas de avenidas. El proyecto permitirá contar con una estructura hidráulica eficiente que ayudará a mitigar pérdidas económicas en el sector agrícola, dadas por las crecientes del río; así como también el bienestar de la población aledaña.

El presente proyecto de tesis pretende analizar y diseñar la defensa ribereña ubicada en el río Reque, desde el puente Reque hasta la desembocadura en el océano Pacífico. Ya que, en épocas de avenidas, el río ocasiona se desborda, perjudicando a la población y a cientos de hectáreas de cultivos en la zona. Por ello, se desarrollará el proyecto, para lograr la protección adecuada de las zonas aledañas y permita la evacuación normal de las aguas del Río Reque. En el proyecto se evaluará y diseñará una estructura hidráulica eficiente que ayudará a mitigar pérdidas económicas en el sector agrícola, dadas por las crecientes del río; así como también el bienestar de la población aledaña.

Después del último fenómeno meteorológico “el niño” ocurrido en 2017, el departamento de Lambayeque resultó siendo el más afectado de todo el país, registrando 52 mil 861 personas damnificados y un total de 30 millones de soles en pérdidas; frente a esta situación problemática se propuso como objetivo principal el análisis y diseño de la defensa ribereña del Río Reque en el tramo Bocatoma Monsefú – Reque hasta el Centro Poblado La Calera 2 como una solución para evitar pérdidas humanas, económicas y de infraestructura; para su realización primero se gestionó con las autoridades y pobladores de la zona los permisos para acceder a la zona y realizar los estudios respectivos, los mismos que tuvieron los siguientes resultados: el lecho del río tiene un relieve plano con pendientes que no superan el 5%, el tipo de suelo predominante es arena pobremente graduada (SP). Para el diseño se consideró usar un tipo de defensa de enrocado para un caudal máximo de 2100 m3/s, obteniendo las siguientes dimensiones: en las progresivas 0+000 – 2+940 y 3+800 – 5+534 m., la defensa tiene una altura de 6.60 m. para un ancho estable de 90 metros y en las progresivas 2+960 – 3+790 m. tiene una altura de 5.40 m. para un ancho estable de 120 metros, la piedra elegida para el enrocado es de tipo granodiorita con un D50= 0.45 m. y para el filtro es de tipo canto rodado con un D50=1 ½”. Finalmente, se comprobaron que las velocidades, niveles de agua y las tensiones de fondo de la defensa ribereña no excedieron los límites permitidos, mediante la realización del modelamiento hidráulico del proyecto en el software IBER, el cual permitió analizar desde un punto de vista técnico la situación más crítica ante una máxima crecida. El presupuesto total del proyecto es de S/41,082,996.27 soles (Cuarenta y uno Millones ochenta y dos mil novecientos noventa y seis soles con veintisiete céntimos) al 01 de septiembre del 2019 para un plazo de 464 días calendario, esto es, cumpliéndose todas las medidas preventivas del plan de mitigación ambiental en obra, las mismas que contemplan que la ejecución del proyecto no provocará un impacto negativo.