Análisis del carácter y comportamiento del río Duqueco bajo un enfoque geomorgológico- hidráulico integrado.

Abstract

Entre los impactos del cambio climático, se encuentran: el aumento de la temperatura; incremento de precipitaciones intensas e inundaciones pluviales; aumento de zonas con sequía; disminución de nieve y glaciares; y aumento del nivel del mar. En Chile, la mayor ocurrencia de los desbordamientos se presenta entre las regiones de Valparaíso y Los Lagos, cuyas consecuencias son: pérdidas humanas; deterioro a la infraestructura; y la paralización de actividades económicas. Los esfuerzos por mitigar las consecuencias de las inundaciones, por parte de los tomadores de decisiones, se han centrado en medidas estructurales evaluadas de forma local, las que podrían no ser totalmente efectivas o inclusive, producir efectos negativos sobre los sistemas hidráulicos, ecológicos y geomorfológicos. De ahí surge, la necesidad de contar con una herramienta para el análisis integral de los cauces, que incluya la evaluación de la morfodinámica fluvial en conjunto con el análisis hidráulico. El objetivo de esta Tesis es analizar el carácter y comportamiento del río Duqueco a escala cuenca, con un enfoque geomorfológico – hidráulico integrado. Para el análisis geomorfológico se aplica la primera etapa del marco River Styles, que caracteriza y clasifica estilos fluviales en función de atributos hidromorfológicos. Todo el proceso se realiza de forma semiautomatizada con herramientas del complemento South Rivers Toolbox (desarrollado en el marco de este estudio), y ejecutado desde el software QGIS. Para el análisis hidráulico se realiza una modelación hidráulica bidimensional del cauce a escala cuenca, simulando una crecida centenaria. Finalmente, se establecen relaciones entre las zonas que presentan mayor área de desbordamiento y las características de los estilos fluviales que dominan esos tramos del río.

Como resultados, se diferencian 42 estilos fluviales principales y 57 estilos complementarios, separando el cauce en tres zonas principales. La zona alta mayoritariamente confinada, monocanal, con lecho de cantos rodados y bloques, siendo altamente intervenida por las obras de generación eléctrica. La zona media, en su mayor parte confinada y monocanal, con un cambio en el tipo de lecho a cantos rodados. Finalmente, la zona baja más diversa en estilos, mayoritariamente no confinada, con alta presencia de unidades geomórficas (UG) que dan paso a las zonas multicanales y de transición. Por otro lado, producto de la modelación hidráulica se identifican las zonas de inundación del cauce ante una crecida centenaria, siendo estas zonas no confinadas, con baja pendiente y alta formación de UG.

The impacts of climate change include an increase in temperature, intense precipitation and pluvial flooding, drought areas; decrease in snow and glaciers, and sea level rise. In Chile, most floods occur between the regions of Valparaíso and Los Lagos and their consequences include human loss, damage to infrastructure, and paralysis of economic activities. Efforts to mitigate the consequences of floods by decision-makers have focused on structural measures evaluated locally, which may not be totally effective or may even produce negative effects on hydraulic, ecological, and geomorphological systems. Hence, there is a need for a tool for the integral analysis of watercourses, which includes the evaluation of fluvial morphodynamics together with hydraulic analysis. The objective of this thesis is to analyze the character and behavior of the Duqueco River at a basin scale, and with an integrated geomorphological-hydraulic approach. For the geomorphological analysis, the first stage of the River Styles framework is applied, which characterizes and classifies fluvial styles according to hydromorphological attributes. The entire process was carried out in a semiautomated manner using tools from the South Rivers Toolbox set in the QGIS software. For the hydraulic analysis, two-dimensional hydraulic modeling of the riverbed was performed at the basin scale, simulating a centennial flood. Finally, relationships are established between the areas with the greatest overflow and the characteristics of the fluvial styles that dominate those sections of the river. Consequently, 42 main fluvial styles and 57 complementary styles were differentiated, separating the riverbed into three main zones. The upper zone is mostly confined, single-channel, with a bed of boulders, and is highly affected by power generation. The middle zone is mostly confined and singlechannel, with a change in the bed type to boulders. Finally, the lower zone is more diverse in styles, mostly unconfined, with a high presence of geomorphic units (GU) that give way to multichannel and transition zones. On the other hand, because of the hydraulic modeling, the flood zones of the channel are identified in the face of a centennial flood, which are unconfined zones with a low slope and high formation of GU.