Informe Final - gob.mx · 2.6 Revisión de obras de desazolve (dragado) y ampliación de la...

ESTUDIO PARA EL PROYECTO HIDROLÓGICO PARA PROTEGER A LA POBLACIÓN DE INUNDACIONES Y

APROVECHAR MEJOR EL AGUA (PROHTAB)

Convenio de Colaboración No. SGIH-GPIH-SGPOPR-UNAM-II-RF-14-01

Informe Final

CAPÍTULO 2

Propuesta para incrementar la capacidad del drenaje fluvial mediante acciones de desazolve (dragado) del sistema

Samaria-río González

Dr. Fernando Jorge González Villarreal * Director del Proyecto**

M. en I. Juan Javier Carrillo Sosa ** Coordinador del Proyecto **

M. en I. Jaime Andrés Patiño Márquez ****

M. en I. Cecilia González Correa **** Biol. Luis Samayoa Navarrete ****

Ing. Enrique Eduardo Hernández Montoya *** Ing. Ana Rocío Cerón Mayo ***

Ing. Jorge Daniel Morales Matuz ***

Elaborado para: COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA

* Investigador, Instituto de Ingeniería, UNAM ** Técnico Académico, Instituto de Ingeniería, UNAM *** Becario **** Consultor externo

NOVIEMBRE, 2014

ÍNDICE

2 Propuesta para incrementar la capacidad del drenaje fluvial mediante acciones de

desazolve (dragado) del sistema Samaria-río González ...................................................... 1

2.1 Introducción ........................................................................................................ 1

2.2 Revisión de información topográfica y batimétrica ............................................. 5

2.2.1 Río Mezcalapa: Batimetría CONAGUA (S/A) ................................................. 6

2.2.2 Bifurcación: Batimetría IINGEN 1990 .............................................................. 6

2.2.3 Bifurcación: Batimetría de 1997 publicada por el IINGEN en 2007 ................ 9

2.2.4 Bifurcación: Batimetría UJAT - CONAGUA 2005 .......................................... 10

2.2.5 Bifurcación: Batimetría UJAT - CONAGUA 2007. ......................................... 13

2.2.6 Bifurcación: Batimetría CONAGUA 2009. ..................................................... 15

2.2.7 Río Samaria: Batimetría CONAGUA 2009. ................................................... 17

2.2.8 Río Samaria: Batimetría IINGEN 2014. ........................................................ 18

2.3 Comparación de las secciones transversales antes y después de los desazolves

(dragados) entre 2010 y 2012 ......................................................................................... 32

2.4 Evaluación de la capacidad actual de los cauces del sistema Mezcalapa –

Samaria – Río González ................................................................................................. 58

2.5 Análisis hidráulico para determinar el grado de incremento teórico de las áreas

hidráulicas y la capacidad de conducción actual ............................................................ 92

2.6 Revisión de obras de desazolve (dragado) y ampliación de la sección hidráulica

del cauce donde se ubican estructuras de cruce y tramos con proyecto ejecutivo ........ 99

2.6.1 Revisión del flujo sobre el río Samaria con la construcción del nuevo puente

sobre la vía La Isla – Cunduacán – Comalcalco. ...................................................... 102

2.6.2 Revisión del flujo sobre el cauce piloto del río Samaria y el nuevo puente sobre

la carretera Nacajuca – Villahermosa ........................................................................ 110

2.7 Balance de sedimentos en forma teórica para el sistema Mezcalapa – Samaria

– Río González ............................................................................................................. 114

2.8 Análisis del funcionamiento hidráulico para determinar los tramos que requieren

desazolve (dragado) y secciones propuestas ............................................................... 124

2.9 Programa anualizado de desazolve (dragado) ............................................... 155

2.10 Características de las secciones hidráulicas asociadas a los periodos de retorno

de 20, 50 y 100 años ..................................................................................................... 160

2.11 Descripción de procedimientos constructivos recomendables y costos asociados

172

2.11.1 Dragas mecánicas. ..................................................................................... 172

2.11.2 Dragas hidrodinámicas. .............................................................................. 177

2.11.3 Procedimiento constructivo recomendado y costos asociados. .................. 181

2.12 Estimación de volúmenes de extracción aproximados para mantener el río en

equilibrio morfodinámico ............................................................................................... 183

2.13 Identificación de las zonas para el depósito del material producto del desazolve

(dragado) ....................................................................................................................... 188

2.14 Proyecto conceptual de las plataformas de seguridad ................................... 195

2.15 Conclusiones y recomendaciones .................................................................. 202

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1. Ubicación esquemática del sistema de ríos Mezcalapa – Samaria – Río

González (IINGEN, 2014) ..................................................................................................... 3

Figura 2.2. Detalle de la ubicación del sistema de ríos Mezcalapa – Samaria – Río González

(IINGEN, 2014) ..................................................................................................................... 4

Figura 2.3. Sector del río Mezcalapa (CONAGUA, 2014) .................................................... 7

Figura 2.4. Planta batimétrica (IINGEN, UNAM, 1990) ........................................................ 8

Figura 2.5. Algunas secciones batimétricas (IINGEN, UNAM, 1990) ................................... 9

Figura 2.6. Planta batimétrica (IINGEN, UNAM, 2007) ...................................................... 10

Figura 2.7. Algunas secciones batimétricas (IINGEN, UNAM, 2007) ................................. 11

Figura 2.8. Planta batimétrica (UJAT-CONAGUA, 2005) ................................................... 12

Figura 2.9. Algunas secciones batimétricas (UJAT-CONAGUA, 2005) ............................. 13

Figura 2.10. Planta batimétrica (UJAT-CONAGUA, 2007) ................................................. 14

Figura 2.11. Algunas secciones batimétricas (UJAT-CONAGUA, 2007) ........................... 15

Figura 2.12. Planta batimétrica bifurcación (CONAGUA, 2009) ......................................... 16

Figura 2.13. Algunas secciones batimétricas (CONAGUA, 2009) ...................................... 17

Figura 2.14. Planta batimétrica río Samaria (CONAGUA, 2009) ........................................ 18

Figura 2.15. Planta del recorrido de la primera campaña batimétrica (IINGEN, 2014) ...... 20

Figura 2.16. Fotografías del montaje del equipo para levantamiento batimétrico .............. 23

Figura 2.17. Algunas secciones batimétricas campaña IINGEN 2014 ............................... 24

Figura 2.18. Plano guía para levantamiento del río González (IINGEN, 2014) .................. 25

Figura 2.19. Plano guía para levantamiento del río Mezcalapa (IINGEN, 2014) ................ 26

Figura 2.20. Ubicación en planta de las secciones 1 a la 15. ............................................. 32

Figura 2.21. Sección 3 antes y después del desazolve (dragado) ..................................... 33







Figura 2.28. Sección 10 antes y después del desazolve (dragado) ................................... 36






Figura 2.34. Ubicación en planta de las secciones 16 a la 32. ........................................... 39

















Figura 2.51. Ubicación en planta de las secciones 33 a la 54. ........................................... 48



















Figura 2.70. Ubicación de los diferentes tramos en los que se dividió el sistema para su

modelación bidimensional (IINGEN, 2014) ......................................................................... 60

Figura 2.71. Tramo del río Mezcalapa a modelar. .............................................................. 64

Figura 2.72. Hidrograma escalonado usado en la modelación del río Mezcalapa. ............ 65

Figura 2.73. Hidrograma en punto de desbordamiento del río Mezcalapa. ........................ 66

Figura 2.74. Momento en qué se inicia el desbordamiento del río Mezcalapa ................... 67

Figura 2.75. Tramo de la Bifurcación a modelar. ................................................................ 68

Figura 2.76. Curva Elevaciones – Gasto estación Samaria (IINGEN, 2012) ..................... 69

Figura 2.77. Momento en el que se inicia del desbordamiento en la Bifurcación ............... 70

Figura 2.78. Hidrograma en punto de desbordamiento en la Bifurcación. ......................... 70

Figura 2.79. Tramo 1 del río Samaria a modelar ................................................................ 71

Figura 2.80. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 1 del río Samaria ................ 72

Figura 2.81. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Brazo 2. ..................... 72

Figura 2.82. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Cauce Principal y en el

Brazo 1 ............................................................................................................................... 73

Figura 2.83. Hidrograma en punto de desbordamiento en brazo 2 del tramo 1 del río Samaria

............................................................................................................................................ 73

Figura 2.84. Hidrograma en punto de desbordamiento del cauce principal y del brazo 1 del

rio Samaria ......................................................................................................................... 74


Figura 2.86. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 2 del río Samaria. ............... 75

Figura 2.87. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 2 ..................... 76

Figura 2.88. Hidrograma en punto de desbordamiento del Tramo 2 del rio Samaria ......... 76


Figura 2.90. Instante en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 3. ...................... 78

Figura 2.91. Tramo 4 del río Samaria a modelar. ............................................................... 79

Figura 2.92. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 4 del río Samaria ................ 80

Figura 2.93. Instante en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 4. ...................... 81

Figura 2.94. Tramo 5 del Río Samaria a modelar. ............................................................. 82

Figura 2.95. Momento del desbordamiento en el Tramo 5. ................................................ 83

Figura 2.96. Hidrograma en el punto de desbordamiento del tramo 5. .............................. 84

Figura 2.97. Tramo 6 del río Samaria a modelar. ............................................................... 84

Figura 2.98. Desbordamiento en el tramo 6. ...................................................................... 85

Figura 2.99. Hidrograma en la zona de desbordamiento del tramo 6. ............................... 86

Figura 2.100. Tramo 7 del río González a modelar. ........................................................... 86

Figura 2.101. Momento del desbordamiento en el tramo 7. ............................................... 87

Figura 2.102. Hidrograma en la zona de desbordamiento en el tramo 7. .......................... 87

Figura 2.103. Tramo 8 del río González a modelar. ........................................................... 88

Figura 2.104. Marea astronómica en la costa del Estado de Tabasco (IINGEN, 2010) ..... 89

Figura 2.105. Momento del desbordamiento del tramo (descarga libre) ............................ 89

Figura 2.106. Momento del desbordamiento del tramo 8 (descarga con marea) ............... 90

Figura 2.107. Área hidráulica de una sección tipo .............................................................. 92

Figura 2.108. Planta del recorrido de la primera campaña batimétrica (IINGEN, 2014) .... 93

Figura 2.109. Evolución temporal y espacial de las áreas de flujo en el río Samaria. ....... 96

Figura 2.110. Evolución temporal y espacial de los radios hidráulicos en el río Samaria. . 97

Figura 2.111. Tendencia general de los radios hidráulicos de las secciones estudiadas en

el río Samaria. .................................................................................................................... 98

Figura 2.112. Hidrograma por cuenca propia TR100 para el río Mezcalapa en la Bifurcación

(IINGEN, 2008) ................................................................................................................. 100

Figura 2.113. Gastos sobre el río Samaria para diferentes TR (basado en IINGEN, 2009)

.......................................................................................................................................... 101

Figura 2.114. Hidrogramas de diseño para el río Samaria. .............................................. 102

Figura 2.115. Perfil del nuevo puente sobre la carretera La Isla – Cunduacán – Comalcalco

(CONAGUA, 2014) ........................................................................................................... 103

Figura 2.116. Ubicación geográfica del nuevo puente sobre la carretera La Isla – Cunduacán

– Comalcalco (Google Earth, 2014, IINGEN, 2014) ......................................................... 103

Figura 2.117. Cadenamiento del sistema Mezcalapa-Samaria-González completo (IINGEN,

2014)................................................................................................................................. 104

Figura 2.118. Perfiles de flujo para TR de 20 años (IINGEN, 2014) ............................ 105

Figura 2.119. Perfiles de flujo para TR de 50 años (IINGEN, 2014) ................................ 106

Figura 2.120. Perfiles de flujo para TR de 100 años (IINGEN, 2014) .............................. 107

Figura 2.121. Perfiles de flujo para Gasto de 1,500 m3/s (IINGEN, 2014) ....................... 108

Figura 2.122. Detalle del perfil de flujo en la zona del puente Cunduacán (IINGEN, 2014)

.......................................................................................................................................... 109

Figura 2.123. Perfil de flujo para la configuración actual del Puente a Cunduacán (IINGEN,

2014)................................................................................................................................. 110

Figura 2.124. Cauce Piloto río Samaria sector El Mango y San Cipriano (CONAGUA, 2014).

.......................................................................................................................................... 111

Figura 2.125. Modelación bidimensional del cauce piloto Samaria (IINGEN, 2014) ........ 112

Figura 2.126. Hidrograma en la sección del puente (IINGEN, 2014) ............................... 113

Figura 2.127. Sección del puente para Q=1,500m3/s (IINGEN, 2014) ............................ 113

Figura 2.128. Gráfico de Hjulström (Díez, 2008) .............................................................. 115

Figura 2.129. Balanza de Lane (Martín Vide, 1997) ......................................................... 117

Figura 2.130. La localización de secciones de monitoreo de sedimentos. (Universidad

Juárez Autónoma de Tabasco, 2004). .............................................................................. 125

Figura 2.131. Tramo de análisis “Mezcalapa” .................................................................. 127

Figura 2.132. Datos estación Mezcalapa proporcionados por la UJAT (Universidad Juárez

Autónoma de Tabasco, 2004). ......................................................................................... 128

Figura 2.133. Modelo de la Estructura de Control “El Macayo”. ....................................... 129

Figura 2.134. Gráfica de arrastre de fondo y suspendido del río samaria. (Universidad

Juárez Autónoma de Tabasco, 2004) ............................................................................... 130

Figura 2.135. Resultados de erosión en el tramo 0: Mezcalapa ...................................... 131

Figura 2.136. Resultados de sedimentación en el tramo 0: Mezcalapa. .......................... 132

Figura 2.137. Ubicación del tramo analizado para balance de sedimentos de la estación

Mezcalapa, Nueva samaria y nueva Carrizal (UJAT, 2004) ............................................. 133

Figura 2.138. Curva Elevaciones – Gasto estructura de control El Macayo (IINGEN, 2012).

.......................................................................................................................................... 136

Figura 2.139. Curva Elevaciones – Gasto estación hidrométrica Samaria (IINGEN, 2012)

.......................................................................................................................................... 137

Figura 2.140. Resultados de erosión en el tramo Bifurcación .......................................... 138

Figura 2.141. Resultados de sedimentación en el tramo Bifurcación. .............................. 138

Figura 2.142. Resultados reportados por la UJAT en el tramo de la bifurcación. (Universidad

Juárez Autónoma de Tabasco, 2004). .............................................................................. 139

Figura 2.143. Tramo 1 del río Samaria. Datos de erosión. IBER. .................................... 140

Figura 2.144. Tramo 1. Datos de sedimentación del río Samaria. IBER. ......................... 141

Figura 2.145. Tramo 2. Datos de erosión en el río Samaria. IBER .................................. 142

Figura 2.146. Tramo 2. Datos de sedimentación en el río Samaria. IBER ....................... 142

Figura 2.147. Tramo 3. Datos de erosión, en el río Samaria. IBER ................................. 143

Figura 2.148. Tramo 3. Datos de sedimentación en el río Samaria. IBER. ...................... 144

Figura 2.149. Tramo 4. Datos de erosión sobre el río Samaria. IBER ............................. 145

Figura 2.150. Tramo 4. Datos de sedimentación sobre el río Samaria. IBER .................. 146

Figura 2.151. Datos de erosión. Quinta sección del río Samaria. IBER ........................... 147

Figura 2.152. Datos de sedimentación. Tramo 5 del río Samaria. IBER .......................... 148

Figura 2.153. Datos de erosión. Sexta sección del río Samaria. IBER ............................ 149

Figura 2.154. Datos de sedimentación. Sexta sección del río Samaria. IBER ................. 149

Figura 2.155. Tramo 7. Datos de erosión en el primer tramo del río González. IBER ..... 150

Figura 2.156. Datos de sedimentación. Tramo 7 del río González. IBER ........................ 151

Figura 2.157. Datos de erosión. Tramo 8 del río González. IBER ................................... 152

Figura 2.158. Datos de sedimentación. Tramo 8 del río González. IBER. ....................... 153

Figura 2.159. Hidrogramas de diseño para el río Samaria. .............................................. 161

Figura 2.160. Esquema de una sección típica del río Samaria (IINGEN, 2014) .............. 161

Figura 2.161. MDE del Tramo 1 del río Samaria antes del desazolve (dragado) propuesto.

.......................................................................................................................................... 163

Figura 2.162. MDE del Tramo 1 del río Samaria después del desazolve (dragado)

propuesto. ......................................................................................................................... 163

Figura 2.163. Ejemplo de una sección antes y después del desazolve (dragado) propuesto.

.......................................................................................................................................... 164

Figura 2.164. Modelación con 1,500 m3/s para el tramo 1 del río Samaria. ..................... 164

Figura 2.165. MDE de la configuración actual (arriba) y propuesta (abajo) del tramo 2 del

río Samaria. ...................................................................................................................... 165

Figura 2.166. Modelación con 1,500 m3/s para el tramo 2 del río Samaria ...................... 165

Figura 2.167. MDE de la configuración actual (izquierda) y propuesta (derecha) del tramo 3

del río Samaria. ................................................................................................................ 166


del río Samaria ................................................................................................................. 167


del río Samaria ................................................................................................................. 168


del río Samaria ................................................................................................................. 169

Figura 2.171. MDE de la configuración actual (arriba) y propuesta (abajo) del tramo 7 del

río Samaria ....................................................................................................................... 170

Figura 2.172. Esquema de una Dragalina (Ortego, 2003) ................................................ 173

Figura 2.173. Esquema de una Draga con cuchara auto-portadora (Ortego, 2003) ........ 175

Figura 2.174. Esquema de Dragas de pala (Ortego, 2003) .............................................. 176

Figura 2.175. Esquema de una Draga de rosario (Ortego, 2003) .................................... 177

Figura 2.176. Esquema de un equipo para desazolve (dragado) por inyección de agua 178

Figura 2.177.- Esquema de equipo para desazolve (dragado) por arrastre de fondo con

arado................................................................................................................................. 180

Figura 2.178. Vista satelital del cauce el río Platanar, afluente del río Mezcalapa (Google

Earth, 2014) ...................................................................................................................... 187

Figura 2.179. Ubicación de los bancos de materiales a lo largo del sistema Mezcalapa-

Samaria-González (IINGEN, 2014) .................................................................................. 189

Figura 2.180. Bancos de tiro propuestos para la disposición del material producto del

desazolve (dragado). (IINGEN, 2014) .............................................................................. 190

Figura 2.181. Zonas de relleno a lo largo del río Mezcalapa. Fuente: elaboración propia.

.......................................................................................................................................... 192

Figura 2.182. Ubicación esquemática de las Plataformas de Seguridad (IINGEN, 2014).

.......................................................................................................................................... 194

Figura 2.183. Plataformas en la Zona del Río Samaria (IINGEN, 2014) .......................... 199

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Fotografía 2.1. Montaje de base en puente Solidaridad ..................................................... 27

Fotografía 2.2. Coordenadas estación hidrométrica Solidaridad ........................................ 27

Fotografía 2.3. Equipo de adquisición de datos batimétricos ............................................. 28

Fotografía 2.4. Verificación de profundidades en sitio ........................................................ 28

Fotografía 2.5. Margen lateral izquierda del río Mezcalapa ............................................... 29

Fotografía 2.6. Almacenamiento auxiliar de puntos con GPS ............................................ 29

Fotografía 2.7. Base GNSS transmitiendo datos ................................................................ 30

Fotografía 2.8. Posicionamiento de la base en puente sobre el río González ................... 30

Fotografía 2.9. Puente Jalapita – Chiltepec sobre el río González .................................... 31

Fotografía 2.10. Chequeo manual de profundidades reportadas por la ecosonda ............ 31

Fotografía 2.11. Software de almacenamiento de datos de la ecosonda. .......................... 32

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1. Secciones levantadas en campo. ...................................................................... 21

Tabla 2.2. Bancos empleados en los levantamientos. ....................................................... 23

Tabla 2.3. Tramos en los que se dividió el sistema para su modelación (IINGEN, 2014) .. 61

Tabla 2.4. Capacidad actual del cauce piloto del sistema Mezcalapa-Samaria-Río González

(IINGEN, 2014) ................................................................................................................... 90

Tabla 2.5. Áreas hidráulicas de las secciones del cauce piloto del río Samaria ........ 94

Tabla 2.6. Incremento en la capacidad de conducción de los ríos del sistema. ................. 99

Tabla 2.7. Gastos sobre el río Samaria para diferentes TR (IINGEN, 2009) ................... 101

Tabla 2.8. Gastos pico para diferentes periodos de retorno en el cauce Samaria (IINGEN,

2014)................................................................................................................................. 102

Tabla 2.9. Datos de alimentación y de resultados a la salida y a la entrada, del modelo para

la simulación del tramo “Mezcalapa”. ............................................................................... 127

Tabla 2.10. Datos de entrada y salida para el primer Tramo “Mezcalapa” ...................... 133

Tabla 2.11. Datos de entrada tramo Mezcalapa (UJAT, 2004) ........................................ 134

Tabla 2.12. Datos de Gasto Vs Elevaciones. Estación Carrizal ....................................... 135

Tabla 2.13. Datos de Gasto Vs Elevaciones. Estación Samaria ...................................... 136

Tabla 2.14. Trasporte de sedimentos en el primer tramo, en la salida de la bifurcación:

Mezcalapa con el tramo del río Samaria y el río Carrizal. ................................................ 139

Tabla 2.15. Transporte de fondo, tramo 1 del río Samaria ............................................... 141

Tabla 2.16. Transporte de fondo, segunda sección del río Samaría. ............................... 143

Tabla 2.17. Tramo 3. Resultados del transporte de fondo, del río Samaria. .................... 144

Tabla 2.18. Tramo 4. Resultados del transporte de sedimentos, del río Samaría. ......... 147



Tabla 2.21. Tramo 7. Resultados del transporte de fondo, del río González. .................. 151

Tabla 2.22. Tramo 8. Resultados del transporte de fondo, del río González ................... 153

Tabla 2.23. Resultados del transporte de sedimentos a lo largo del sistema Mezcalapa-

Samaria y González en un análisis por tramos. .............................................................. 154

Tabla 2.24. Datos de entrada y salida de transporte de sedimentos en los dos primeros

tramos del sistema completo; Bifurcación y el tramo del río Mezcalapa. ......................... 154

Tabla 2.25. Balance de sedimentos para el tramo 0 (Río Mezcalapa) ............................. 155

Tabla 2.26. Balance de sedimentos para el tramo Bifurcación ........................................ 155

Tabla 2.27. Balance de sedimentos para el tramo 1 (Río Samaria) ................................. 156






Tabla 2.33. Balance de sedimentos para el tramo 7 (Río González) ............................... 157


Tabla 2.35. Balances de Sedimentos del sistema Mezcalapa – Samaria – Río González.

.......................................................................................................................................... 158

Tabla 2.36. Programa anualizado de desazolve (dragado) propuesto (IINGEN, 2014) ... 159

Tabla 2.37. Incremento propuesto en la capacidad de los tramos estudiados del sistema

Mezcalapa – Samaria – Río González ............................................................................. 171

Tabla 2.38. Balance de sedimentos para el tramo 0 (Río Mezcalapa) ............................. 183

Tabla 2.39. Balance de sedimentos para el tramo Bifurcación ........................................ 184





Tabla 2.44. Tramos en los que se presentó Sedimentación. ........................................... 185

Tabla 2.45. Costos anuales por desazolve (dragado) de material sedimentado en el lecho

de los ríos del sistema ...................................................................................................... 186

Tabla 2.46. Volúmenes anuales depositados en los diferentes tramos del sistema. ....... 188

Tabla 2.47. Bancos de materiales ubicados en el sistema Mezcalapa – Samaria -González

(SCT, 2013) ...................................................................................................................... 189

Tabla 2.48. Ubicación, áreas y volúmenes de los banco de tiro propuestos. ................... 191

Tabla 2.49. Superficie y volumen de las zonas de relleno propuestas en los cauces ...... 192

Tabla 2.50. Ubicación y volumen estimado de material para construcción de Plataformas de

Seguridad ......................................................................................................................... 193

Tabla 2.51. Volumen total disponible para disposición de material proveniente de los

desazolves (dragados) ..................................................................................................... 194

Tabla 2.52. Localidades bajo cobertura de las plataformas propuestas en las

proximidades del Río Samaria ...................................................................................... 196

Tabla 2.53. Población total por plataforma y área inicial requerida (IINGEN, 2014) ........ 198

Tabla 2.54. Ajuste de la población para las plataformas de seguridad en la zona de río

Samaria. (IINGEN, 2014) .................................................................................................. 199

Tabla 2.55. Área necesaria para animales propiedad de la población afectada en un evento

de inundación, zona del Río Samaria. (IINGEN, 2014) .................................................... 200

Tabla 2.56. Área total requerida por plataforma (IINGEN, 2014) ..................................... 200

Tabla 2.57. Volúmenes estimados para plataformas (IINGEN, 2014) .............................. 201

Tabla 2.58. Capacidad actual de los ríos del sistema Mezcalapa-Samaria-Río González

(IINGEN, 2014) ................................................................................................................. 202

Tabla 2.59. Balances de Sedimentos del sistema Mezcalapa – Samaria – Río González.

.......................................................................................................................................... 203

Tabla 2.60. Resultados del transporte de sedimentos a lo largo del sistema Mezcalapa-

Samaria y González en un análisis por tramos. .............................................................. 204

Tabla 2.61. Programa anualizado de desazolve (dragado) propuesto (IINGEN, 2014) ... 205

E S T U D I O P A R A E L P R O Y E C T O H I D R O L Ó G I C O P A R A P R O T E G E R A L A P O B L A C I Ó N D E I N U N D A C I O N E S Y A P R O V E C H A R M E J O R E L A G U A

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2 Propuesta para incrementar la capacidad del drenaje fluvial mediante acciones de desazolve (dragado) del sistema Samaria-río González

2.1 Introducción

Una obra de desazolve (dragado) puede ser definida como el conjunto de operaciones

requeridas para la extracción, el transporte y el vertido de los materiales situados bajo el

agua, ya sea en el medio marino, fluvial o lacustre. En particular, las obras de desazolve

(dragado) de las que se profundizará en este estudio, serán obras ubicadas en ríos, de

manera específica en los ríos Mezcalapa, Samaria y González, del estado de Tabasco.

Las tres etapas mencionadas son fundamentales en toda obra de desazolve (dragado) y

deben analizarse con detenimiento para optimizar la operación, más sí se tiene en cuenta

que la dinámica fluvial está influenciada por múltiples factores, y varía de un río a otro.

Para la extracción de material, se debe definir qué equipo o maquinaria sería la más

adecuada para retirar el material del fondo, lo cual dependerá no solo del tipo de material a

extraer, sino también de su volumen, rendimiento requerido, lugar de disposición final, entre

otros muchos factores que se detallarán a lo largo del capítulo.

Existen diferentes equipos para ejecutar desazolves (dragados), que se diferencian

principalmente en la forma de realizar la excavación. Estos se describirán a detalle en el

apartado 2.11. El transporte del material desde el punto de extracción hasta la zona de

vertido dependerá del equipo utilizado, pudiéndose efectuar con la misma embarcación,

con barcos de carga, o mediante tuberías.

Finalmente, se debe seleccionar el lugar de vertido apropiado y el método adecuado para

realizarlo, siendo lo más usual el vertido mediante descarga por el fondo o por bombeo a

través de tubería, pero ello dependerá del análisis particular que se haga en cada caso.

ACCIONES PARA LA PROTECCIÓN DE LA POBLACIÓN CONTRA INUNDACIONES

I N F O R M E F I N A L I n s t i t u t o d e I n g e n i e r í a

C o o r d i n a c i ó n d e H i d r á u l i c a

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Pese a que los costos de la fase de vertido constituyen una parte importante del costo total

del desazolve (dragado), la selección del tipo y de la zona de vertido se deberá realizar

teniendo en cuenta criterios no solo económicos, sino también medioambientales.

La creciente preocupación por el medio ambiente está fomentando la reutilización de todo

tipo de productos, incluyendo los procedentes de este tipo de actividades. La mayor parte

del material extraído puede ser aprovechado en obras de ingeniería civil, en agricultura,

pesca, o para mejoras del medio ambiente. Algunos autores (Aguilar y Esteban, 2001),

indican que más del 90% de los sedimentos procedentes de desazolves (dragados) son

materiales naturales, no contaminados y susceptibles de ser aprovechados para diferentes

usos.

En los desazolves (dragados) de ríos, siempre que sea posible se deposita el material en

tierra. Sin embargo, en aquellos casos en que no hay superficie de tierra disponible, y el

mar se encuentra demasiado lejos, el vertido se puede realizar en brazos o meandros

abandonados del río, en pozas, o en los márgenes del río, aumentando de esta manera la

capacidad cauce y mejorando sus condiciones hidráulicas. Otro sistema consiste en

remover el fondo mediante la draga y confiar el transporte y el reparto del material puesto

en suspensión a la corriente del río, pero todo ello dependerá de un estudio de transporte

de sedimentos en el mismo.

En términos generales, el azolvamiento de los cauces es uno de los resultados de la

compleja dinámica fluvial de los lechos no revestidos, como es el caso que nos ocupa en

este Estudio, y obedece a multiplicidad de factores que, si bien no han logrado ser

explicados de forma completa y estricta, si se han descrito de manera aproximada mediante

ecuaciones, casi siempre derivadas de ensayos sobre modelos físicos, y apoyados, claro

está, en las leyes físicas que rigen la mecánica de fluidos. A lo largo del capítulo se entrará

en detalle, y se describirán algunos de dichos factores y las ecuaciones que suelen usarse

para estimar dicho fenómeno.

El sistema de ríos Mezcalapa - Samaria - Río González se encuentra ubicado en la zona

central del estado de Tabasco, sureste mexicano, inscrito en el rectángulo formado por los

paralelos 17°10’ y 18°27’ de latitud norte, y por los meridianos 92°50’ y 93°39’ de longitud


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oeste. En la Figura 2.1 se muestra la porción correspondiente al estado de Tabasco, de tal

forma que el lado inferior del rectángulo coincide con la descarga de la Presa Peñitas

(17°26’51”N – 93°27’33”W), en el estado de Chiapas (a 10 km de la frontera con Tabasco),

y su lado superior con la descarga del sistema al Golfo de México, en la localidad de

Chiltepec, municipio de Paraíso, Tabasco. Una imagen más detallada se muestra en la

Figura 2.2.

Figura 2.1. Ubicación esquemática del sistema de ríos Mezcalapa – Samaria – Río

González (IINGEN, 2014)

El primer río del sistema, el Mezcalapa, recorre una distancia aproximada de 75 Km desde

la cortina de Peñitas hasta llegar al punto conocido como la “Bifurcación”, en el cual se

divide en dos cauces de igual relevancia: el Samaria y el Carrizal. Geográficamente, la

bifurcación se encuentra en las coordenadas 17°48’54”N – 93°22’59”W, a partir de donde

el río Carrizal sale del sistema, al atravesar la estructura de control El Macayo. El río

Samaria continúa fluyendo a lo largo de unos 73 Km, hasta desembocar en el río González

en las coordenadas 18°20’16”N – 92°54’53”W, el cual finalmente entrega las aguas del

sistema en el Golfo de México en el punto de coordenadas 18°26’33”N – 93°05’26”W.



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Para el caso del presente Estudio, el sistema fue reducido para su análisis, de tal forma que

sólo se tomó una parte del río Mezcalapa. Específicamente, desde el puente Solidaridad,

en inmediaciones del casco urbano de Huimanguillo (17°48’54”N – 93°22’59”W) hacia

aguas abajo. Los ríos restantes, el Samaria y el González, serán analizados en su totalidad.

Figura 2.2. Detalle de la ubicación del sistema de ríos Mezcalapa – Samaria – Río


Con el fin de materializar una propuesta de desazolve (dragado) de los cauces del sistema,

que permita aumentar la capacidad de drenaje fluvial del mismo, es importante revisar toda


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la información batimétrica disponible, con el fin de poder comparar su evolución

morfométrica a través de los años y de ser posible, inferir puntos críticos de azolvamiento

en los lechos de los ríos. Por otra parte, dicha comparación ayudará a estimar, si no de

manera exacta, por lo menos aproximadamente, los incrementos de sección logrados en

las campañas de desazolve (dragado) posteriores al año 2010.

A continuación se presenta a detalle, la información batimétrica consultada y que servirá

para los análisis mencionados.

2.2 Revisión de información topográfica y batimétrica

Se revisaron diferentes fuentes bibliográficas, que se listaran más adelante, encontrando

información topo-batimétrica del río Samaria, desde la bifurcación del río Mezcalapa, hasta

la confluencia con el río González.

En todos los casos, los levantamientos se llevaron a cabo con anterioridad a los desazolves

(dragados) ejecutados entre los años 2010 y 2012. Por tal motivo, y con el fin de cumplir

con los objetivos propuestos, se desarrollaron dos campañas de medición batimétrica (junio

y julio de 2014) que permitieron tener información reciente y de primera mano.

La información se clasificó en cuatro zonas: la primera, corresponde al tramo del río

Mezcalapa entre el puente Solidaridad, en el municipio de Huimanguillo, y la bifurcación

Samaria - Carrizal; la segunda representa la bifurcación propiamente dicha, hasta los

puentes Samaria; la tercera corresponde al tramo comprendido entre estos puentes y la

descarga del Samaria al río González; finalmente, la cuarta está conformada por el tramo

del río González entre la afluencia del río Samaria y la descarga al mar en la localidad de

Chiltepec del municipio de Paraíso. A continuación se presenta un listado de tal información.

Zona del río Mezcalapa:

a. Batimetría CONAGUA (S/A)1.

1 Se desconoce el año real de recolección de esta información, la cual fue proporcionada en el 2014 por la GERENCIA DE AGUAS SUPERFICIALES E INGENIERÍA DE RÍOS de la CONAGUA.



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Zona de la Bifurcación hasta los puentes Samaria:

b. Batimetría IINGEN 1990.

c. Batimetría de 1997 publicada por IINGEN en 2007.

d. Batimetría UJAT - CONAGUA 2005.

e. Batimetría UJAT - CONAGUA 2007.

f. Batimetría CONAGUA 2009.

Zona entre puentes Samaria y descarga al río González:

g. Batimetría CONAGUA 2009.

2.2.1 Río Mezcalapa: Batimetría CONAGUA (S/A)

Esta información fue proporcionada en el año 2014 por la Gerencia de Aguas Superficiales

e Ingeniería de Ríos de la CONAGUA, sin embargo, se desconoce su fecha de

levantamiento. Consiste en un plano digital que contiene curvas de nivel del lecho del río,

cada 0.50 metros, en un tramo de 72 kilómetros, desde la cortina de la presa Peñitas, hasta

la bifurcación Samaria - Carrizal. La planta de un sector de dicho plano, se presenta en la

Figura 2.3, y se adjunta el archivo recibido en el Anexo A.2.1.

2.2.2 Bifurcación: Batimetría IINGEN 1990

Llevada a cabo dentro del “Estudio en modelo matemático del fenómeno de arrastre del río

Mezcalapa – Samaria”, elaborado en 1990 por el Instituto de Ingeniería de la UNAM para

la entonces Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos.

Contiene información batimétrica del río Mezcalapa, desde la presa Peñitas hasta la

bifurcación Samaria – Carrizal, y del Samaria hasta el puente Samaria I. Las secciones no

están espaciadas uniformemente, con separaciones entre los 3 y los 10 kilómetros

aproximadamente. En la Figura 2.4 se muestra parte de la planta estudiada, y algunas de

las secciones topo-batimétricas levantadas aparecen en la Figura 2.5. La planta y secciones

completas se incluyen en el Anexo A.2.1.


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Figura 2.3. Sector del río Mezcalapa (CONAGUA, 2014)



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Figura 2.4. Planta batimétrica (IINGEN, UNAM, 1990)


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Figura 2.5. Algunas secciones batimétricas (IINGEN, UNAM, 1990)

2.2.3 Bifurcación: Batimetría de 1997 publicada por el IINGEN en 2007

Dentro de las investigaciones del Instituto de Ingeniería, se publicó en el año 2007 el

“Estudio de la bifurcación de un río con modelación numérica”.

Para el estudio se empleó información batimétrica de la zona de la bifurcación del río

Mezcalapa hasta el puente Samaria I, que data del año 1997. La ubicación en planta de las

secciones se muestra en la Figura 2.6.

Algunas de las secciones batimétricas usadas en ese entonces, se muestran en la Figura

2.7. Tanto la planta como las secciones completas se adjuntan en el Anexo A.2.2.



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Figura 2.6. Planta batimétrica (IINGEN, UNAM, 2007)

2.2.4 Bifurcación: Batimetría UJAT - CONAGUA 2005

Elaborado por la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT) en el año 2005, para la

Comisión Nacional del Agua, el estudio contempló el levantamiento de la batimetría de

kilómetro y medio de longitud de lecho del río Mezcalapa, justo en la bifurcación, con

secciones cada 150 m. Adicionalmente, se efectuaron tres levantamientos en tres días


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diferentes del mes de diciembre: 14, 17 y 21. La planta de este trabajo se visualiza en la

Figura 2.8, y algunas de las secciones levantadas en la Figura 2.9. La información completa

se encuentra recopilada en el Anexo A.2.3.

Figura 2.7. Algunas secciones batimétricas (IINGEN, UNAM, 2007)



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Figura 2.8. Planta batimétrica (UJAT-CONAGUA, 2005)


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Figura 2.9. Algunas secciones batimétricas (UJAT-CONAGUA, 2005)

Estas secciones se consideran apropiadas para el estudio y por tanto, serán tomadas en

cuentas en los apartados siguientes.

2.2.5 Bifurcación: Batimetría UJAT - CONAGUA 2007.

Nuevamente la UJAT, realizó un levantamiento batimétrico en el año 2007, en el marco de

un proyecto de medición de sedimentos en la zona de la bifurcación del río Mezcalapa. La



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planta del área de estudio, que coincide con la del año 2005 de la Figura 2.8, se muestra

en la Figura 2.10, y algunas de las secciones batimétricas en la Figura 2.11. Toda la

información está incluida en el Anexo A.2.4.

Figura 2.10. Planta batimétrica (UJAT-CONAGUA, 2007)


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Figura 2.11. Algunas secciones batimétricas (UJAT-CONAGUA, 2007)

2.2.6 Bifurcación: Batimetría CONAGUA 2009.

Consiste en un levantamiento topo-batimétrico de secciones transversales al eje de los ríos

Mezcalapa y Samaria, ubicadas cada 500 m y que abarcaron los 4 km de separación de

bordos de protección marginal. El proyecto incluyó la generación de curvas de nivel a partir

de las nubes de puntos tomadas durante el levantamiento. La Figura 2.12, muestra el sector

de la bifurcación, con las líneas transversales por donde se tomaron las secciones, así como

la triangulación que se llevó a cabo para generar las curvas de nivel. La información

detallada se encuentra en el Anexo A.2.5.



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Figura 2.12. Planta batimétrica bifurcación (CONAGUA, 2009)

En la Figura 2.13, se presentan de manera esquemática, un par de las secciones

levantadas. Más adelante serán presentadas todas las secciones requeridas con mayor

detalle.


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Figura 2.13. Algunas secciones batimétricas (CONAGUA, 2009)

2.2.7 Río Samaria: Batimetría CONAGUA 2009.

Como parte del mismo proyecto del apartado anterior, se levantaron secciones desde los

puentes Samaria hasta Oxiacaque. A modo de esquema, y sin pretender ser una figura

detallada, se presenta la planta del levantamiento en la Figura 2.14. Esta información

también está incluida en el Anexo A.2.5.



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Figura 2.14. Planta batimétrica río Samaria (CONAGUA, 2009)

Las secciones topo-batimétricas que representan cada una de las líneas de la Figura 2.14,

se presentarán más a detalle cuando sean requeridas. De momento, se aclara que su

apariencia es similar a la presentada en la Figura 2.13.

2.2.8 Río Samaria: Batimetría IINGEN 2014.

Dado que uno de los objetivos del estudio es el de comparar las secciones transversales

de los ríos del sistema, en sus condiciones antes y después de los desazolves (dragados)

ejecutados entre los años 2010 y 2012, y dada la falta de información topo-batimétrica

posterior a dichos trabajos, se llevaron a cabo dos campañas de medición para solventar

dicha carencia.


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La primera campaña, llevada a cabo durante el mes de junio de 2014, incluyó el recorrido

de una longitud de más de 90 kilómetros de los ríos Samaria y González, entre sus cauces

piloto y algunas ramificaciones principales. En total, se levantaron 78 secciones

transversales, desde los puentes que comunican la ciudad de Villahermosa con la ciudad

de Cárdenas, hasta el puente vehicular sobre el río González, en cercanías de la localidad

de Jalapita del municipio de Centla.

Una vez post-procesada la información en gabinete, se encontraron inconsistencias en 12

de las secciones, por lo que debieron ser descartadas, pues su uso podría llevar a errores

en las modelaciones.

La segunda campaña, ejecutada durante el mes de julio de 2014, tuvo como objetivo

completar la información que había quedado pendiente por medir en la primera campaña:

el río Mezcalapa entre el puente Solidaridad y los puentes Samaria, con una longitud

aproximada de 26 kilómetros, y el río González desde el puente vehicular de Jalapita hasta

la descarga al mar en Chiltepec, municipio de Paraíso, con una longitud del orden de 11

kilómetros.

2.2.8.1 Primera campaña de medición - junio de 2014

La campaña inició en los puentes Samaria y se prolongó a lo largo de 90 km de recorrido,

por los ríos Samaria y algunos de sus brazos, y el río González. En la Figura 2.15 se

presenta una planta del recorrido con la ubicación de las líneas transversales por donde se

levantaron las secciones medidas. En la Tabla 2.1, se reportan las secciones levantadas

en esta campaña con su respectivo cadenamiento. Se procuró, siempre que se pudo, que

la distancia entre secciones fuera del orden de 1 Km, y que la máxima no fuera más allá de

los 2 Km. En el caso de las secciones 47-48 y 54-55, sin embargo, por problemas con el

equipo de registro, la distancia llegó a superar los 4 Km, hecho que solo fue detectable al

llevar a cabo el pos-proceso de los datos en gabinete.



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Figura 2.15. Planta del recorrido de la primera campaña batimétrica (IINGEN, 2014)


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Tabla 2.1. Secciones levantadas en campo.

Sección Cadenamiento Distancia a siguiente sección (m)

1 K29+000 550

2 K29+550 500

3 K30+050 1,350

4 K31+400 1,400

5 K32+800 1,100

6 K33+900 1,150

7 K35+050 1,150

8 K36+200 1,200

9 K37+400 450

10 K37+850 1,250

11 K39+100 500

12 K39+600 1,400

13 K41+000 1,500

14 K42+500 1,200

15 K43+700 1,100

16 K44+800 800

17 K45+600 1,250

18 K46+850 1,400

19 K48+250 1,200

20 K49+450 1,100

21 K50+550 1,500

22 K52+050 1,900

23 K53+950 1,350

24 K55+300 1,350

25 K56+650 1,050

26 K57+700 1,250

27 K58+950 1,450

28 K60+400 1,750

29 K62+150 1,800

30 K63+950 1,900

31 K65+850 1,800

32 K67+650 2,800

33 K70+450 1,700

34 K72+150 1,600

35 K73+750 2,550

36 K76+300 1,200

37 K77+500 800

38 K78+300 1,150

Continúa en la página 22



C a p í t u l o 2 | 2 2

Tabla 2.1. Secciones levantadas en campo.

Sección Cadenamiento Distancia a siguiente sección (m)

39 K79+450 1,100

40 K80+550 700

41 K81+250 850

42 K82+100 2,250

43 K84+350 2,750

44 K87+100 1,000

45 K88+100 850

46 K88+950 1,200

47 K90+150 5,000

48 K95+150 1,200

49 K96+350 750

50 K97+100 1,200

51 K98+300 650

52 K98+950 450

53 K99+400 4,150

54 K103+550 550

55 K104+100 950

56 K105+050 550

57 K105+600 800

58 K106+400 500

59 K106+900 850

60 K107+750 450

61 K108+200 550

62 K108+750 900

63 K109+650 850

64 K110+500 1,100

65 K111+600 800

66 K112+400 0

Para el levantamiento batimétrico se empleó una ecosonda marca Stonex®, modelo E6,

con transductor ultrasónico y pantalla integrada. Para geolocalización espacial se empleó

un equipo GNSS marca South®, modelo S82T, de tipo diferencial RTK con una base y un

móvil (o rover) ligado automáticamente a la ecosonda. La base se localizó en bancos con

coordenadas y cotas conocidas, o trasladadas en su defecto, de tal modo que la información

recolectada por la ecosonda mediante la conexión al móvil GNSS, y de este mediante ondas


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radiales a la base GNSS, siempre estaba georeferenciada. Posteriormente la información

fue post-procesada en gabinete. Los bancos empleados se muestran en la Tabla 2.2.

Tabla 2.2. Bancos empleados en los levantamientos.

Coordenadas geográficas

Bancos empleados Norte Este Cota (msnm)

Estación hidrométrica Samaria 17°58'45'' N 93°17'30'' W 18.79

Estación limnimétrica Puente Solidaridad 17°48'49'' N 93°22'50'' W 31.89

El equipo empleado y el montaje del mismo, se muestran en las fotografías de la Figura

2.16. Fotografías adicionales pueden consultarse en el Anexo A.2.7.

Figura 2.16. Fotografías del montaje del equipo para levantamiento batimétrico



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El funcionamiento de la ecosonda se revisaba en sitio al inicio de la jornada de medición y

se verificaba su precisión cada tres secciones medidas (ver la Fotografía 2.4 en la página

28 y la Fotografía 2.10 en la página 31). El proceso consistía en tomar mediciones cerca de

las orillas, en zonas con tirantes bajos, de tal forma que la lectura reportada por la ecosonda

a través de la medición automática, pudiera ser verificada manualmente con la ayuda de un

estadal. De esta forma se tenía la seguridad de que los datos almacenados correspondían

a los reales.

Algunas de las secciones batimétricas resultantes de la primera campaña, se muestran en

la Figura 2.17. Las secciones restantes se presentarán a detalle en el apartado siguiente.

Figura 2.17. Algunas secciones batimétricas campaña IINGEN 2014

La información recolectada en esta campaña, corresponde a la información batimétrica

después de los desazolves (dragados) de los años 2010 a 2012, de tal modo que pueden

efectuarse las comparaciones entre secciones y evaluar la capacidad de los ríos en ambas

condiciones.


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2.2.8.2 Segunda campaña de medición - julio de 2014

Esta campaña se enfocó en dos sectores que no fueron considerados en la primera: el río

Mezcalapa, aguas arriba de la bifurcación Samaria – Carrizal, hasta llegar al puente

Solidaridad, en inmediaciones de la cabecera urbana del municipio de Huimanguillo; y el

río González, desde el puente que comunica a Jalapita con Chiltepec hasta su

desembocadura en el Golfo de México.

El levantamiento se realizó con el mismo equipo empleado en la primera campaña, mismo

que se muestra en la Figura 2.16.

En la Figura 2.19 se muestra una porción del plano guía de secciones para el río Mezcalapa,

y en la Figura 2.18 una del río González. Los planos completos pueden ser consultados en

el Anexo A.2.8.

Figura 2.18. Plano guía para levantamiento del río González (IINGEN, 2014)



C a p í t u l o 2 | 2 6

Figura 2.19. Plano guía para levantamiento del río Mezcalapa (IINGEN, 2014)

En las siguientes figuras se muestran algunas fotografías de la segunda campaña de

medición. La galería completa se adjunta en el Anexo A.2.9.


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Fotografía 2.1. Montaje de base en puente Solidaridad

Fotografía 2.2. Coordenadas estación hidrométrica Solidaridad



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Fotografía 2.3. Equipo de adquisición de datos batimétricos

Fotografía 2.4. Verificación de profundidades en sitio


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Fotografía 2.5. Margen lateral izquierda del río Mezcalapa

Fotografía 2.6. Almacenamiento auxiliar de puntos con GPS



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Fotografía 2.7. Base GNSS transmitiendo datos

Fotografía 2.8. Posicionamiento de la base en puente sobre el río González


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Fotografía 2.9. Puente Jalapita – Chiltepec sobre el río González

Fotografía 2.10. Chequeo manual de profundidades reportadas por la ecosonda



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Fotografía 2.11. Software de almacenamiento de datos de la ecosonda.

2.3 Comparación de las secciones transversales antes y después de los desazolves (dragados) entre 2010 y 2012

Con las secciones recolectadas de los levantamientos previos a 2010 y las generadas a

partir de la campaña de medición en 2014, se procedió a hacer la comparación de unas y

otras, con el fin de cuantificar su variación en el tiempo. En la Figura 2.20 se presenta la

ubicación en planta de las secciones 1 a la 15, mismas que se reproducen de la Figura 2.21

a la Figura 2.33.

Figura 2.20. Ubicación en planta de las secciones 1 a la 15.


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Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]

Figura 2.21. Sección 3 antes y después del desazolve (dragado)

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 3 4

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 3 5

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 3 6

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 3 7

Ele

va

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n [m

snm

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Cadenamiento [m]


Ele

vació

n [m

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 3 8

Ele

va

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snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

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ció

n [m

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Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 3 9

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


En la Figura 2.34, se muestra el detalle de ubicación en planta de las secciones

transversales número 16 a 32, las cuales se comparan de la Figura 2.35 a la Figura 2.50.




C a p í t u l o 2 | 4 0

Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 4 1

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n [m

snm

]

Cadenamiento [m]


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va

ció

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 4 2

Ele

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Cadenamiento [m]


Ele

va

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]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 4 3

Ele

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snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 4 4

Ele

va

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]

Cadenamiento [m]


Ele

va

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Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 4 5

Ele

va

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n [m

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Cadenamiento [m]


Ele

va

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 4 6

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Cadenamiento [m]


Ele

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]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 4 7

Ele

va

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snm

]

Cadenamiento [m]


Ele

va

ció

n [m

snm

]

Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 4 8

En la Figura 2.51 se muestra la ubicación de las secciones 33 a la 54, mismas que se

detallan de la Figura 2.52 a la Figura 2.67.



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 4 9

Ele

vació

n [m

sn

m]

Cadenamiento [m]


Ele

vació

n [m

sn

m]

Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 5 0

Ele

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Cadenamiento [m]


Ele

vació

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m]

Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 5 1

Ele

vació

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Cadenamiento [m]


Ele

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 5 2

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Cadenamiento [m]


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Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 5 3

Ele

vació

n [m

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Cadenamiento [m]


Ele

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sn

m]

Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 5 4

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Cadenamiento [m]


Ele

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Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 5 5

Ele

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Cadenamiento [m]


Ele

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Cadenamiento [m]




C a p í t u l o 2 | 5 6

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Cadenamiento [m]


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Cadenamiento [m]



( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 5 7

Ele

vació

n [m

sn

m]

Cadenamiento [m]


Ele

vació

n [m

sn

m]

Cadenamiento [m]


La información de todas estas secciones, y las que no se reportan en este informe, se

encuentran en el Anexo A.2.6. Las áreas de las secciones presentadas, antes y después

de los desazolves (dragados), se presentan en el apartado 2.5 (página 92).



C a p í t u l o 2 | 5 8

2.4 Evaluación de la capacidad actual de los cauces del sistema Mezcalapa – Samaria – Río González

Tal como lo menciona Díez (2008), la capacidad de desagüe o capacidad de flujo de un

cauce natural está dada por el gasto que puede ser transportado por el mismo, sin que se

produzca desbordamiento en las márgenes. Dicho gasto será contenido entonces por los

elementos naturales laterales, que en geomorfología fluvial reciben el nombre de bancos

de orillas o escarpes, y que comúnmente se conocen como barrotes o simplemente

márgenes (el término usado en la literatura anglosajona es banks). Dicho gasto recibe el

nombre técnico de gasto ‘de banca llena’ o ‘de bancos llenos’ debido a que llegaría a igualar

la cota topográfica de los mismos, llenando todo el cauce. Los términos anteriores provienen

de la denominación inglesa ‘bankfull discharge’ y su representación en la literatura

norteamericana es Qb. Un término más local sería el de gasto de cauce lleno o simplemente

capacidad del cauce. Como es de esperarse, cualquier gasto superior al gasto de cauce

lleno, ocasionaría desbordamientos e inundaciones en las márgenes del río.

Otros autores prefieren usar el término gasto formativo o gasto dominante (Martin, 2003),

dado que por ser el gasto que llena el cauce, es considerado el responsable principal de

darle su forma y dimensiones. Gastos superiores a este, son menos frecuentes y su acción

modeladora, en términos de velocidades y tensiones tangenciales en el lecho, se

incrementa muy poco.

Ante la imposibilidad de tener estaciones de aforo hidrométrico en toda la longitud de un

río, la estimación de la capacidad de flujo de un cauce suele hacerse a través de modelos

hidráulicos, empleando topografías y batimetrías reales de la zona de estudio, y condiciones

de contorno idóneas, que permitan una calibración adecuada del modelo.

Algunos investigadores han intentado simplificar la estimación de las capacidades de los

cauces, asociando el gasto de cauce lleno a un periodo de retorno específico, mediante el

uso de análisis estadísticos. Según Martin, algunos autores sostienen que dicho gasto es

el que se presenta en promedio 2 veces al año, pero otros le asocian un periodo de retorno

de 1.4 años. Estudios españoles han obtenido valores entre 1.5 y 7 años de periodo de

retorno para las diferentes zonas del país ibérico. Investigadores norteamericanos por su


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 5 9

parte, lograron acotar tal valor entre 1.24 y 2.69 años de periodo de retorno.

Independientemente del rango de valores reportado por la bibliografía, es importante

mencionar que estos resultados deben ser usados con precaución, e incluso advertir que

solo podrían ser aplicables a los cauces de las zonas involucradas en los diferentes

estudios. No obstante, según lo menciona Díaz (2008), algunos manuales recomiendan

usar un valor de 2.33 años, de carácter estándar.

En lo que respecta a este Estudio, se usarán modelos hidráulicos previamente calibrados,

con el fin de determinar las capacidades de los ríos del Sistema. La topografía usada se

tomó de los modelos digitales de elevaciones basados en LIDAR del Instituto Nacional de

Estadística y Geografía (INEGI), con resolución de 5x5 metros, y escala 1:10,000. La

batimetría, fue la levantada por el Instituto de Ingeniería durante las dos campañas de

medición descritas en el apartado 2.2.8. Para las condiciones de contorno, se partió de la

curva elevaciones – gasto de la estación hidrométrica Samaria.

Ahora bien, siendo estrictos, la capacidad de flujo de un río estará determinada por el menor

gasto de cauce lleno que pueda transitar por toda su longitud. Sin embargo, dada la

presencia de afluentes que se incorporan al río, de posibles separaciones de éste en varias

ramas o nuevos ríos independientes, o combinaciones de ambos casos, es bastante factible

que la capacidad varíe de un tramo a otro.

Tal es el caso del sistema Mezcalapa – Samaria – González, donde el primero se bifurca

en dos ríos independientes, y el segundo tiene varios brazos que se separan y vuelven a

confluir posteriormente. Por tal motivo, se modelaron tramos independientes, estimando

para cada uno de ellos una capacidad de flujo específica. En total se modelaron diez tramos

para abarcar todo el sistema, con una longitud aproximada de 12 Km por tramo, en

promedio. La ubicación geográfica de cada uno de ellos se muestra en la Figura 2.70, y se

listan en la Tabla 2.3, en la cual es indican algunas referencias geográficas representativas.



C a p í t u l o 2 | 6 0

Figura 2.70. Ubicación de los diferentes tramos en los que se dividió el sistema para

su modelación bidimensional (IINGEN, 2014)


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 6 1

Tabla 2.3. Tramos en los que se dividió el sistema para su modelación (IINGEN,

2014)

Río Tramo Desde Hasta

Mezcalapa T0 Puente Solidaridad Bifurcación

Samaria Bifurc Bifurcación Puente Samaria I

Samaria T1 Puente Samaria I Carretera Cunduacán

Samaria T2 Carretera Cunduacán Dos Ceibas

Samaria T3 Dos Ceibas El Mango

Samaria T4 El Mango Oxiacaque

Samaria T5 Oxiacaque Dren Victoria

Samaria T6 Dren Victoria Río González

González T7 Río González Jalapita

González T8 Jalapita Golfo de México

El software empleado para la modelación fue IBER versión 2.0.3, que cuenta con un módulo

hidrodinámico que permite la simulación bidimensional de cauces. Adicionalmente, cuenta

con módulos de turbulencia y de transporte sólido por arrastre de fondo y en suspensión

para la cuantificación de procesos de erosión y sedimentación. Para este caso, solo se usó

el módulo hidrodinámico. El módulo de transporte de sedimentos se empleará en el

apartado 2.8. En el Anexo A.2.18 se adjuntan los manuales de usuario y uno básico para

visualización de resultados.

El módulo hidrodinámico resuelve las ecuaciones de aguas someras bidimensionales

promediadas en profundidad, también conocidas como las ecuaciones de Saint Venant en

dos dimensiones (2D). Dichas ecuaciones asumen las hipótesis de distribución de presión

hidrostática y distribución uniforme de velocidad en la profundidad. La hipótesis de presión

hidrostática se cumple razonablemente en el flujo en ríos, así como en las corrientes

generadas por la marea en zonas costeras. La hipótesis de distribución uniforme de

velocidad en profundidad se cumple de forma habitual en ríos, siempre y cuando no existan

procesos relevantes de estratificación debido a diferencias de salinidad, de temperatura o

al viento (IBER, 2014).



C a p í t u l o 2 | 6 2

El módulo hidrodinámico de IBER tiene la capacidad de considerar los siguientes procesos

(IBER, 2014):

Flujo no estacionario en régimen rápido y en régimen lento;

Formación de resaltos hidráulicos no estacionarios;

Fricción de fondo según formulación de Manning;

Frentes de inundación no estacionarios;

Tensiones turbulentas calculadas según diversos modelos de turbulencia;

Variación temporal de la cota del fondo debido a transporte de sedimentos;

Condiciones de contorno abierto tipo: hidrograma, nivel de marea, vertido crítico,

vertedero, curva de gasto;

Condiciones de contorno tipo pared: deslizamiento libre, fricción de pared según ley

logarítmica;

Condiciones de contorno internas: puentes, vertederos, compuertas, alcantarilla;

Formación de brecha en presas para estudios de rotura de presas;

Infiltración según las formulaciones de: Green-Ampt, Horton, Lineal;

Rozamiento superficial por viento según formulación de Van Dorn.

Las ecuaciones de Saint Venant en dos dimensiones, incluyen la ecuación de conservación

de la masa, y la de conservación del momentum en las dos direcciones horizontales

principales, y son las que se muestran a continuación, en su forma más general:


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 6 3

Donde h es el tirante; xU y yU son las velocidades horizontales promediadas en

profundidad en las direcciones principales x e y; g es la aceleración de la gravedad; sZ es

la elevación de la lámina libre; s es la fricción en la superficie libre debida al rozamiento

producido por el viento; b es la fricción debido al rozamiento de fondo; es la densidad

del agua; es la velocidad angular de rotación de la tierra; es la latitud del punto

considerado; xxe , xy

e y yye son las tensiones tangenciales efectivas horizontales y ,sM

xM y yM son la fuente, sumidero de masa y de momento, respectivamente, mediante los

cuales se realiza la modelación de precipitación, infiltración y sumideros.

Tanto las ecuaciones hidrodinámicas, como los modelos de turbulencia y el modelo de

transporte de sedimentos, se resuelven en forma integral por el método de volúmenes finitos

en una malla no-estructurada. Una malla no-estructurada es aquella que no responde a un

ordenamiento de tipo matricial, como sí es el caso de las mallas estructuradas. El método

de volúmenes finitos es uno de los más extendidos y comúnmente utilizados en dinámica

de fluidos por ser muy eficiente para la resolución de leyes de conservación (IBER, 2014).

El primer tramo modelado fue el río Mezcalapa, desde el puente Solidaridad (17°48'54"N -

93°22'59"W), hasta la bifurcación (17°57'14"N - 93°17'45"W), tal como se muestra en la

Figura 2.71.



C a p í t u l o 2 | 6 4

Figura 2.71. Tramo del río Mezcalapa a modelar.

Con el fin de tener un amplio rango de gastos transitados por el tramo y poder determinar

el gasto de cauce lleno, se empleó un hidrograma escalonado, que permite usar tantos

gastos como se deseen, y el cual se muestra en la Figura 2.72. Transitar un hidrograma

escalonado es análogo a hacer múltiples simulaciones consecutivas de flujo permanente,

aumentando en cada paso la magnitud del gasto y garantizando que cada uno de ellos

recorra por completo el tramo estudiado. Una simulación de flujo permanente de un gasto

de, por ejemplo 300 m3/s, que no produzca desbordamiento, indica que el cauce tiene

mayor capacidad a esta, por lo que se pasa a evaluar un nuevo gasto. Cada escalón del


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 6 5

hidrograma permite acotar la capacidad del cauce, y estimar su capacidad una vez que se

produzca el desbordamiento.

Figura 2.72. Hidrograma escalonado usado en la modelación del río Mezcalapa.

Una imagen de la modelación del río Mezcalapa se presenta en la Figura 2.74, en la que

se muestra el momento en el que el agua empieza a desbordarse por la margen derecha

del río, 600 metros aguas abajo del puente Solidaridad. Con el fin de determinar el gasto

para el cual se desborda el río en dicha sección, se presenta el hidrograma transitado en la

Figura 2.73, donde se indica el gasto que está fluyendo a los 72,000 segundos (20 horas)

de iniciada la modelación, momento en qué se empieza a desbordar el río.



C a p í t u l o 2 | 6 6

Figura 2.73. Hidrograma en punto de desbordamiento del río Mezcalapa.

De acuerdo a los resultados de la modelación y al hidrograma de la Figura 2.73, se concluye

que el gasto de cauce lleno del tramo estudiado del río Mezcalapa es:

Qc.ll. Mezcalapa = 3,155 m3/s

El siguiente tramo a considerar fue la Bifurcación propiamente dicha. Se incluyó una porción

del río Mezcalapa de unos 3 Km, y como punto de salida se estableció el Puente Samaria

I, el cual fue la referencia para la calibración de todo el sistema, dado que allí se ubica la

estación hidrométrica que lleva el mismo nombre. La obra de control El Macayo no fue

considerada como salida activa con el fin de representar las condiciones más

conservadoras, en las cuales dicha estructura tenga las compuertas cerradas.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 6 7

Figura 2.74. Momento en qué se inicia el desbordamiento del río Mezcalapa



C a p í t u l o 2 | 6 8

En la Figura 2.75 se muestra el tramo a modelar, y en la Figura 2.76 se reproduce la curva

elevaciones – gasto de la estación Samaria, la cual se indicó como condición de salida del

sistema. Esta curva fue tomada del capítulo 6 del informe llamado “Acciones

complementarias del Plan Hídrico Integral de Tabasco”, y cuyo nombre es “Definición de

niveles operativos en los ríos tabasqueños para establecer umbrales de prevención, alerta

y emergencia”, presentado por el Instituto de Ingeniería a la CONAGUA en el año 2012

(IINGEN, 2012, Cap. 6, pág, 70).

Figura 2.75. Tramo de la Bifurcación a modelar.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 6 9

Figura 2.76. Curva Elevaciones – Gasto estación Samaria (IINGEN, 2012)

En este caso, el hidrograma de entrada fue el mismo empleado para el tramo anterior (río

Mezcalapa), y que se puede encontrar en la Figura 2.72 (página 65 de este mismo informe).

El instante en el que se produce el primer desbordamiento sobre la margen izquierda del

río se muestra en la Figura 2.77. El hidrograma correspondiente, en el que se muestra dicho

momento en las abscisas y el gasto asociado en las ordenadas, se reproduce en la Figura

2.78, de la que se deduce que el gasto de cauce lleno para la Bifurcación es:

Qc.ll. Bifurcación = 1,950 m3/s



C a p í t u l o 2 | 7 0

Figura 2.77. Momento en el que se inicia del desbordamiento en la Bifurcación

Figura 2.78. Hidrograma en punto de desbordamiento en la Bifurcación.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 7 1

El siguiente tramo que se modeló corresponde al río Samaria, desde el puente Samaria 1,

hasta 2 kilómetros aguas abajo del punto donde se reincorpora, por segunda vez, el brazo

izquierdo al cauce principal.

En la Figura 2.79 se muestra el tramo mencionado, y en la Figura 2.80 se presenta el

hidrograma escalonado usado para esta modelación. Nótese que el brazo secundario

confluye en un punto intermedio del tramo, e inmediatamente vuelve a separarse. Ello nos

obliga a determinar el gasto de cauce lleno de cada uno de los tres casos: el del cauce

principal o piloto, el del brazo 1 y el del brazo 2, según la numeración de la Figura 2.79.

Figura 2.79. Tramo 1 del río Samaria a modelar



C a p í t u l o 2 | 7 2

Figura 2.80. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 1 del río Samaria

Según el modelo, se identifican dos momentos: el primero, en el que se inicia el

desbordamiento en el brazo 2, después de transcurridos 28,000 segundos (7.8 horas) y que

se muestra en la Figura 2.81; y el segundo, en el que tanto el cauce principal como en el

brazo 1, comienzan a inundar las llanuras aledañas, casi simultáneamente, en el instante

t= 45,000 s = 12.5 horas. Este último caso se muestra en la Figura 2.82, en la que puede

verse qué tan amplia es la zona inundada del Brazo 2 en dicho instante.

Figura 2.81. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Brazo 2.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 7 3

Figura 2.82. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Cauce Principal y

en el Brazo 1

Figura 2.83. Hidrograma en punto de desbordamiento en brazo 2 del tramo 1 del río

Samaria



C a p í t u l o 2 | 7 4

Figura 2.84. Hidrograma en punto de desbordamiento del cauce principal y del

brazo 1 del rio Samaria

De esta forma, los gastos de cauce lleno para los tres elementos del tramo 1 del río Samaria

son:

Qc.ll. Cauce Principal = 1,200 m3/s

Qc.ll. Brazo 1 = 270 m3/s

Qc.ll. Brazo 2 = 235 m3/s

El tramo siguiente, Tramo número 2, comprende desde el punto final del Tramo 1 hasta la

zona recta después de la zona de meandros del río, antes de la curva a la izquierda en la

zona conocida como Dos Ceibas. La longitud total de este tramo es de 12 Km y su zona de

influencia se muestra en la Figura 2.85. El hidrograma empleado para la modelación se

reporta en la Figura 2.86.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 7 5


Los resultados de la modelación de este tramo, muestran que el desbordamiento del cauce,

comienza en el instante t = 23,500 s = 6.5 horas. La imagen del modelo, en el instante en

qué se inicia el desbordamiento aparece en la Figura 2.87. El hidrograma en la sección

crítica se muestra en la Figura 2.88. De acuerdo a estos resultados, la capacidad del Tramo

2 del río Samaria es de:

Qc.ll. Tramo 2 = 1,200 m3/s

Figura 2.86. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 2 del río Samaria.



C a p í t u l o 2 | 7 6

Figura 2.87. Momento en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 2

Figura 2.88. Hidrograma en punto de desbordamiento del Tramo 2 del rio Samaria

El Tramo número 3, abarca toda la longitud de la curva del cauce en el sector conocido

como Dos Ceibas. Su longitud es del orden de 10 Km y comprende un cauce principal y un

brazo que se desprende hacia la margen izquierda, que pese a estar azolvado, aún continúa

transportando una porción del flujo. En la Figura 2.89 se presenta una imagen del sector.

El hidrograma escalonado de entrada es el mismo que se muestra en la Figura 2.88.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 7 7


Una vez ejecutada la modelación bidimensional en IBER, se determinó el gasto que el

cauce piloto y el brazo estaban en capacidad de transportar juntos sin ocasionar

desbordamientos. Este gasto fue:

Qc.ll. Cauce Principal = 1,250 m3/s

Una imagen del instante del desbordamiento puede observarse en la Figura 2.90.



C a p í t u l o 2 | 7 8

Figura 2.90. Instante en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 3.

El siguiente tramo estudiado, fue el tramo 4, que comprende desde el final de la curva del

sector de Dos Ceibas (final del tramo 3) hasta 4 kilómetros aguas debajo de los puentes

que comunican a Villahermosa con la cabecera municipal de Nacajuca (El Mango y San

Cipriano). El tramo tiene una longitud aproximada de 11 Km y se muestra en la Figura 2.91.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 7 9

Figura 2.91. Tramo 4 del río Samaria a modelar.

La capacidad en este tramo es un poco menor que en los anteriores tramos estudiados, por

lo que se usó un hidrograma escalonado con valores inferiores. Éste se reproduce en la

Figura 2.92.



C a p í t u l o 2 | 8 0

Figura 2.92. Hidrograma usado en la modelación del Tramo 4 del río Samaria

Los resultados gráficos de la modelación, un instante después de iniciarse el

desbordamiento, se muestran en la Figura 2.93.

De acuerdo a los resultados de la modelación para el Tramo 4 se tiene que:

Qc.ll. Tramo4 = 900 m3/s

El Tramo siguiente, el número 5, se prolonga hasta el Dren Victoria, cruzando por la

localidad de Oxiacaque, en el municipio de Nacajuca, tal como puede observarse en la

Figura 2.94.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 8 1

Figura 2.93. Instante en el que se inicia el desbordamiento en el Tramo 4.



C a p í t u l o 2 | 8 2

Figura 2.94. Tramo 5 del Río Samaria a modelar.

Como hidrograma de entrada, se usó el mismo que para el tramo 4, indicado en la Figura

2.92 (página 80). A continuación se presenta una imagen del momento en el que se produce

el desbordamiento en la zona de entrada del tramo (ver Figura 2.95), así como el

hidrograma de la zona en el que se indica el instante de desbordamiento y su gasto

asociado (Figura 2.95).


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 8 3

Figura 2.95. Momento del desbordamiento en el Tramo 5.

De acuerdo a dicho hidrograma, el caudal de cauce lleno del tramo 5, es el siguiente:




C a p í t u l o 2 | 8 4

Figura 2.96. Hidrograma en el punto de desbordamiento del tramo 5.

El Tramo 6, abarca toda la longitud del Dren Victoria, hasta su descarga en el río González,

tal y como se observa en la Figura 2.97.

Figura 2.97. Tramo 6 del río Samaria a modelar.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 8 5

El hidrograma de entrada es el mismo empleado para los dos tramos anteriores (ver Figura

2.92 en la página 80). Una imagen del instante del desbordamiento se muestra en la Figura

2.98, y el hidrograma transitado en la zona de desbordamiento se presenta en la Figura

2.99, en la que puede observarse que:


Figura 2.98. Desbordamiento en el tramo 6.



C a p í t u l o 2 | 8 6

Figura 2.99. Hidrograma en la zona de desbordamiento del tramo 6.

A continuación se presentan los dos últimos tramos, que se encuentran sobre el río

González. El tramo 7 comprende una longitud aproximada de 12 Km, desde el punto de

descarga del Dren Victoria, hasta la localidad de Jalapita, cerca del puente que comunica

dicha zona con Chiltepec. Un croquis de la región se muestra en la Figura 2.100.

Figura 2.100. Tramo 7 del río González a modelar.


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 8 7

Nuevamente, el hidrograma empleado fue el mismo de los tramos anteriores (página 80).

Una imagen del momento del desbordamiento se presenta en la Figura 2.101.

Figura 2.101. Momento del desbordamiento en el tramo 7.

Figura 2.102. Hidrograma en la zona de desbordamiento en el tramo 7.



C a p í t u l o 2 | 8 8

El hidrograma mostrado en la Figura 2.102, indica el instante del desbordamiento, del que

se deduce que:


Por último, el tramo 8, que corresponde a la descarga al Golfo de México del río González,

se muestra en la Figura 2.103.

Figura 2.103. Tramo 8 del río González a modelar.

En este caso, se consideraron dos condiciones de frontera aguas abajo: la primera,

considerando descarga libre, y la segunda, la condición de descarga más desfavorable

debida a la variación de la superficie libre del mar ocasionada por la marea. Para la

desembocadura del río González al Golfo, el Instituto de Ingeniería reportó en el año 2010

la marea astronómica de las costas del Estado de Tabasco, que se reproduce en la Figura

2.104.


( P R O H T A B )

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Figura 2.104. Marea astronómica en la costa del Estado de Tabasco (IINGEN, 2010)

En la Figura 2.105 se muestra el instante en el que se produce el desbordamiento en este

tramo, para el caso de descarga libre, cuyo gasto es:

Qc.ll. Tramo8, libre = 2,125 m3/s

Figura 2.105. Momento del desbordamiento del tramo (descarga libre)

En la Figura 2.106 se observa el momento del desbordamiento para el caso en el que la

marea influye en la descarga. Bajo este escenario, el gasto de cauce lleno, es:

Qc.ll. Tramo8 = 1,705 m3/s



C a p í t u l o 2 | 9 0

Figura 2.106. Momento del desbordamiento del tramo 8 (descarga con marea)

En la Tabla 2.4 se resumen los valores obtenidos de capacidad actual para cada uno de los

tramos analizados. Para el Tramo 8 del río González, se reporta la condición más

desfavorable, en la cual la marea alta impide la descarga libre al mar.

Tabla 2.4. Capacidad actual del cauce piloto del sistema Mezcalapa-Samaria-Río


Río Tramo Desde Hasta Capacidad actual

(m3/s)

Mezcalapa T0 Puente Solidaridad Bifurcación 3,155

Samaria Bifurca. Bifurcación Puente Samaria I 1,950

Samaria T1 Puentes Samaria Carretera Cunduacán 1,470

Samaria T2 Carretera Cunduacán Dos Ceibas 1,200

Samaria T3 Dos Ceibas El Mango 1,250

Samaria T4 El Mango Oxiacaque 850

Samaria T5 Oxiacaque Dren Victoria 900

Samaria T6 Dren Victoria Río González 525

González T7 Río González Jalapita 555

González T8 Jalapita Golfo de México 1,705

Las manchas de inundación, en formatos .shp y .kmz, se presentan en el Anexo A.2.16.


( P R O H T A B )

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Posibles localidades afectadas una vez se inicia el desbordamiento

Para cada uno de los tramos analizados, se verificó qué localidades pudieran verse

afectadas unas vez el cauce sobrepasara su capacidad de conducción indicada en la Tabla

2.4.

En el tramo 1 (T1), la localidad conocida como “La Isla” en el municipio de Cunduacán se

ve afectada por el desbordamiento. Está ubicada sobre la margen izquierda del Samaria en

las coordenadas UTM 931,342 m de longitud oeste, y 180,138 m de latitud norte. Treinta

habitantes viven allí según INGENI (2010).

También en este tramo se afecta la localidad de “Colima”, mismo municipio, y con una

población de 327 habitantes, de acuerdo a los registros de INEGI (2010). Ubicada de igual

forma sobre la margen izquierda del río Samaria, en las coordenadas absolutas 477,830W,

1,992,748N (UTM).

En el tramo 2 (T2) no se ve afectada ninguna localidad al momento de iniciarse el

desbordamiento. En el tramo 3 (T3), sobre margen izquierda, la localidad “Lázaro Cárdenas

2da. Sección”, municipio de Centro, con 142 habitantes (INEGI, 2010) es la primera

afectada al iniciarse el desbordamiento. Se ubica en las coordenadas 495,324W,

1,992,091N.

En el tramo 4 (T4), la localidad “El Zapote”, margen derecha del río Samaria, en el municipio

de Nacajuca, con 990 habitantes (INEGI, 2010) y ubicada en las coordenadas 503,937W,

2,005,675N se inunda tan pronto como se inicia el desbordamiento del cauce.

La localidad de “El Encanto”, en el municipio de Nacajuca, con 33 habitantes, es afectada

por la inundación en el momento que inicia el desbordamiento. Se ubica en las coordenadas

925,457 de longitud oeste y 180,014 de latitud norte. Está dentro del tramo 6 (T6). El

desbordamiento en los tramos 5 y 7 (T5 y T7) no afecta a ninguna localidad.

Finalmente, para el tramo 8 (T8), se afecta a localidad de “Chiltepec” en el municipio de

Paraíso. Sus coordenadas UTM son 491,124W, 2,037,900N.



C a p í t u l o 2 | 9 2

2.5 Análisis hidráulico para determinar el grado de incremento teórico de las áreas hidráulicas y la capacidad de conducción actual

Con el fin de estimar el incremento teórico de la capacidad de los cauces de los ríos

Samaria, Mezcalapa y González, se midieron las áreas de flujo de las secciones levantadas

en campo. El área de flujo se consideró como aquella por la que fluye el gasto de cauce

lleno, tal y como se ilustra en la Figura 2.107, y basados en la definición que se dio en el

apartado anterior.

Figura 2.107. Área hidráulica de una sección tipo

En la Tabla 2.5 se muestran los valores de las áreas hidráulicas de flujo para las secciones

levantadas durante la campaña de medición batimétrica (río Samaria), y que aparecen en

la columna marcada como “IINGEN 2014”, mismas que se comparan con las áreas de las

secciones suministradas por CONAGUA (mencionadas en el apartado 2.2.7), y que se

reportan en la columna marcada como “CONAGUA 2009”. Finalmente, la última columna

reporta la diferencia, en metros cuadrados, de ambas mediciones. Se aclara que la

numeración de dichas secciones es la que corresponde a la que se muestra en la Figura

2.108, y que, aunque su cadenamiento está referido al mismo que se empleará en los

planos del apartado 2.10, este no siempre coincidirá, pues fue el resultado de una campaña

de campo.


( P R O H T A B )

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Figura 2.108. Planta del recorrido de la primera campaña batimétrica (IINGEN, 2014)



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Tabla 2.5. Áreas hidráulicas de las secciones del cauce piloto del río Samaria

Área hidráulica medida (m2) Incremento

Sección Cadenamiento CONAGUA 2009 IINGEN 2014 (m2) (%)

3 K30+050 1,369 1,839 470 34%

4 K31+400 542 1,068 526 97%

5 K32+800 426 890 464 109%

6 K33+900 769 963 194 25%

7 K35+050 656 901 245 37%

8 K36+200 1,002 1,321 320 32%

9 K37+400 461 786 324 70%

10 K37+850 624 923 299 48%

11 K39+100 683 1,113 430 63%

12 K39+600 589 1,081 492 84%

13 K41+000 755 1,114 359 48%

14 K42+500 1,180 926 -254 -22%

15 K43+700 1,082 1,012 -70 -6%

16 K44+800 882 1,339 456 52%

17 K45+600 814 1,477 663 81%

19 K48+250 460 1,435 975 212%

20 K49+450 966 1,161 195 20%

22 K52+050 1,484 1,236 -248 -17%

23 K53+950 983 1,081 98 10%

24 K55+300 1,005 1,126 120 12%

25 K56+650 484 826 342 71%

27 K58+950 392 943 551 141%

28 K60+400 801 753 -49 -6%

29 K62+150 268 693 425 159%

30 K63+950 313 688 375 120%

31 K65+850 525 833 307 59%

32 K67+650 562 670 108 19%

33 K70+450 653 472 -181 -28%

34 K72+150 258 616 357 139%

35 K73+750 539 726 187 35%

36 K76+300 567 547 -20 -4%

37 K77+500 644 787 143 22%

38 K78+300 734 863 129 18%

39 K79+450 607 630 23 4%

40 K80+550 706 583 -123 -17%

41 K81+250 617 763 146 24%

43 K84+350 675 633 -42 -6%

Continúa en la página 95


( P R O H T A B )

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Tabla 2.5. Áreas hidráulicas de las secciones del cauce piloto del río Samaria

Área hidráulica medida (m2) Incremento

Sección Cadenamiento CONAGUA 2009 IINGEN 2014 (m2) (%)

44 K87+100 412 614 202 49%

45 K88+100 460 595 135 29%

46 K88+950 409 438 29 7%

52 K98+950 526 867 341 65%

53 K99+400 555 659 104 19%

54 K103+550 554 601 47 8%

55 K104+100 350 428 78 22%

56 K105+050 279 360 81 29%

Como puede observarse, en la mayoría de las secciones se nota un incremento en el área

hidráulica del cauce entre los años estudiados (37 de las 45 secciones tienen un

incremento). Hecho que debe reflejar los trabajos de desazolve (dragado) ejecutados en

los años 2010 a 2012. En las ocho secciones restantes hubo una reducción del área

efectiva de flujo, seguramente debida a procesos de agradación local. Este hecho se

verificará más adelante, una vez se lleven a cabo análisis hidrodinámicos y de transporte

de sedimentos.

A continuación se presenta también la información de la en forma gráfica, de tal forma que

pueda verse más claramente tanto la evolución temporal (entre los años 2009 y 2014), como

la espacial (entre las secciones 3 y 56), de las áreas de flujo del río Samaria. Dicha gráfica

se muestra en la Figura 2.109, en la que la línea punteada, representa las áreas

correspondientes al año 2009, y la línea continua, las del año 2014. Asimismo, las barras

verticales blancas indican un incremento en el área de las secciones, mientras que las

oscuras representan una reducción de las mismas.



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Figura 2.109. Evolución temporal y espacial de las áreas de flujo en el río Samaria.

Como se observa, las áreas de las secciones tuvieron aumentos significativos, sobre todo

en las primeras 20 secciones estudiadas. El aumento promedio del área de flujo fue del

orden de 180 metros cuadrados. Sin embargo, hubo secciones que disminuyeron su área:

las ubicadas en los cadenamientos K42+500, K52+050 y K70+450, las del cambio más

significativo. Más adelante se verificará si dichas zonas corresponden a zonas de depósito

de material transportado, de acuerdo a los modelos de transporte de sedimentos.

En cuanto a la evolución espacial de las áreas, se observa que conforme avanza el río, las

áreas se van reduciendo, pese a que se esperaría todo lo contrario: un aumento de las

secciones al ir incrementando el área que tributa al cauce.

Hay que recordar que el gasto que transita por una sección cualquiera es proporcional al

área por la cual circula. De hecho, si se usa la ecuación de Manning para estimar el gasto

Q en una sección dada del cauce, en la que Rh representa su radio hidráulico, P su

perímetro mojado, A su área hidráulica, y S la pendiente media del lecho, se tiene que:

𝑄 =1

𝑛𝑅ℎ

2 3⁄𝑆1 2⁄ 𝐴 =

1

𝑛

𝐴5/3

𝑃2/3𝑆1 2⁄


( P R O H T A B )

C a p í t u l o 2 | 9 7

Por lo que se puede ver que el área participa con una potencia superior a la unidad en el

gasto que circula por la sección.

Por su parte, otros parámetros como el Radio hidráulico y la pendiente media del lecho,

influyen en la magnitud del gasto. Por esto, tal como se hiciera para las áreas, en la Figura

2.110 se presenta la gráfica de la evolución temporal y espacial del Radio hidráulico.

Figura 2.110. Evolución temporal y espacial de los radios hidráulicos en el río

Samaria.

Nuevamente, a nivel temporal, los radios hidráulicos de las secciones aumentaron en su

gran mayoría (en 35 casos de 45 estudiados), por lo que se refuerza la idea de que, de

2009 a 2014, la capacidad del río para transportar gastos sin que ocurriera desbordamiento,

debió aumentar.

A nivel espacial, no se nota una tendencia clara en los radios hidráulicos de las secciones,

ni en un año ni en el otro, incluso, si se traza una línea de tendencia sobre los datos del año

2014, se obtiene una línea prácticamente horizontal, con intercepto igual 4.64 m, que podría

tomarse como un promedio de todas las secciones. La línea de tendencia se muestra en la

Figura 2.111.



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Figura 2.111. Tendencia general de los radios hidráulicos de las secciones

estudiadas en el río Samaria.

Es de notar que en tramos aislados del río si pueden verse tendencias claras de los radios

hidráulicos, por ejemplo, entre las secciones 3 y 12, la tendencia es a la baja, por lo que se

esperaría una reducción de la capacidad de flujo. Todo lo contrario sucede entre las

secciones 12 y 22.

Pese a todas las observaciones anteriores, basadas en la geomorfología del cauce y en

algunos aspectos hidrodinámicos, solo un análisis matemático que transite los gastos por

las secciones estudiadas, permitirá obtener una aproximación del funcionamiento real del

río, tal como se hizo en el apartado 2.4 para la configuración actual (página 58 y siguientes),

de modo que puedan estimarse tanto los gastos que está en capacidad de transitar, como

el grado de incremento en la capacidad de conducción del mismo entre el año 2009 y el

2014.

Modelaciones hidráulicas como las llevadas a cabo en dicho apartado, se llevaron a cabo

para la configuración del año 2009 (antes de los desazolves (dragados)), con ayuda del

software IBER, y los resultados obtenidos se reportan en la Tabla 2.6 junto con los

reportados en tal caso. También se reporta el incremento en la capacidad asociada a los

desazolves (dragados).

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