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Acueducto de Paraíso de Cartago, Análisis por zonificación de amenazas naturales 1

Aplicación del análisis por zonificación combinada de amenazas naturales al Acueducto deParaíso de Cartago

1. Introducción

Recientemente el Acueducto Municipal de Paraíso de Cartago fue objeto de análisis, obteniendo

como resultado la optimización del sistema de abastecimiento de agua potable.

Este estudio contempla la evaluación de la infraestructura existente, así como la determinación de

las obras requeridas para cubrir las necesidades del área de cobertura en lo que se refiere a materia

de acueductos, todo esto con base en proyecciones de población y demanda obtenidas a partir de

diferentes pruebas de campo y en recopilación de información histórica.

Como resultado del trabajo antes mencionado, se estableció la necesidad de aumentar la capacidad

del sistema en obras de conducción, de almacenamiento y fuentes de producción de agua para un

período de diseño de 20 años. Se propusieron varias obras de infraestructura dentro de las cuales se

encuentra la toma de agua del río Naranjo, obras de tratamiento, conducción y bombeo para llevar

el agua hasta los puntos de interés según las necesidades que se determinaron en el estudio de

optimización.

Como complemento de ese trabajo y a raíz de la reciente publicación del proyecto de graduación

“Zonificación Combinada de Amenazas Naturales para infraestructura civil, en las cuencas

alrededor de las ciudades de Cartago y Paraíso, Valle Central Oriental de Costa Rica”, se llevará a

cabo el análisis de amenazas por sismo, actividad volcánica, deslizamientos, inundaciones, detritos,

lahares y flujos de lodo, que son todas las amenazas contempladas por el proyecto de graduación.

Para este análisis se hará uso de los mapas generados por el proyecto mencionado, con el fin de

determinar las zonas y eventos de máxima peligrosidad y que la Municipalidad del cantón pueda

diseñar planes de acción a fin de mitigar los daños.

Antes de realizar el análisis se hará una incorporación de la información más relevante presentada

por el proyecto de zonificación. Es importante mencionar que el sistema en estudio corresponde a

una pequeña área de la cuenca que se analizó en el proyecto de zonificación.


2. Zona de estudio, cobertura y características

2.1 Sistema de abastecimiento de agua potable

Las coordenadas geográficas medias del cantón de Paraíso están dadas por 09º43’51’’ latitud norte y

83º45’46’’ longitud oeste. La localización de la zona se presenta en la figura 2.1.

La anchura máxima es de cuarenta y dos kilómetros, en dirección noroeste a sureste, desde el cruce

del camino entre las ciudades Paraíso y San Rafael, con el que se dirige al poblado Páez, hasta la

cima del cerro Cuericí.

Figura 2.1Área de estudio

2.1.1 Topografía

El área de estudio tiene una elevación media de 1325msnm. En la ciudad de Paraíso la topografía se

caracteriza por ser moderadamente plana. Especialmente en las partes más altas se presenta una

pendiente más fuerte. El drenaje de la zona tiene dirección noroeste-sureste.

9º50´

83º52´


2.1.2 Hidrografía

El sistema fluvial de este cantón corresponde a la subvertiente del Caribe, de la vertiente del mismo

nombre, el cual pertenece a la cuenca del río Reventazón Parismina.

Los ríos que drenan la región son Reventazón, que nace de la unión de los ríos Agua Caliente y

Grande de Orosi; el primero con su afluente el río Naranjo; y el segundo que se origina en la

confluencia del río Humo y la quebrada Palanca, y al que se le unen los ríos Cuericí, Villegas, Dos

Amigos, Quirí, Purisil, Macho y Palomo.

El río Reventazón recibe también los ríos Pucares, Páez, Loaiza, Oro, Zapote, Naranjo, Urasca,

Guatuso, Birrís y las quebradas Hamaca y Honda. Así como el río Pejibaye que se localiza al sureste

de la región. Los cursos de agua, excepto los ríos Agua Caliente, Naranjo, Humo, Macho, Parrúas,

Páez, Birrís y las quebradas Palanca, Hamaca y Honda, son límites cantonales, el primero con

Cartago, los otros con Jiménez. Además en la zona se encuentra el embalse de Cachí. Ver figura 2.2.

Figura 2.2Ríos de la cuenca en estudio

2.1.3 Actividades económicas

Las principales actividades económicas son:

- Comercio y servicios: suministro de artículos básicos y restaurantes, principalmente.

- Agropecuaria: cultivo de café, chayote, caña de azúcar y hortalizas; además la ganadería.

Paraíso de Cartago


- Turismo: los principales sitios de interés de la región son las ruinas de Ujarrás, los miradores

Orosi y Ujarrás, los paraderos Lacustre Charrara, y Laguna de Doña Ana Cleta o Parque de la

Expresión; así como los Jardines Lankaster y la Iglesia o Museo Colonial de Orosi. Al sur del

cantón se encuentra la Reserva Forestal de Río Macho y el Refugio Nacional de Fauna Silvestre

Tapantí, los cuales ocupan un 42% y 14%, respectivamente de la superficie de la región.

2.1.4 Vivienda

La mayor parte de las viviendas existentes son de tipo horizontal unifamiliar. Según el censo del año

2000 el número total de viviendas es de 8033 de las cuales el 99.9% son de tipo unifamiliar y con un

porcentaje de desocupación del 4.5%.

2.1.5 Servicios básicos

2.1.4.1 Energía eléctrica: El distrito de Paraíso tiene una cobertura del 100%, brindado por el ICE y

JASEC.

2.1.4.2 Alcantarillado pluvial: La cobertura de tuberías de drenaje es muy poco extensa. En general

las urbanizaciones nuevas sí cuentan con el servicio.

2.1.4.3 Recolección de basura: El servicio de recolección está a cargo de la Municipalidad, la

disposición de los desechos se realiza en el botadero Las Cóncavas, ubicado al noroeste de la ciudad.

2.1.4.4 Comunicaciones: La ciudad de Paraíso cuenta con todos los servicios disponibles en el Área

Metropolitana. El servicio telefónico tiene una cobertura total.

2.1.4.5 Salud: En la ciudad de Paraíso se encuentra la clínica de la Caja Costarricense del Seguro

Social.

2.1.4.6 Educación: Existen siete instituciones de educación primaria y dos para la educación

secundaria. Además, Paraíso cuenta con tres instituciones de educación especial.

2.1.4.7 Transporte: Con respecto al transporte público se cuenta con servicio de buses y taxis.

2.2 Área de cobertura del estudio de zonificación

2.2.1 Delimitación de la cuenca

Para definir la zona de estudio, se utilizaron dos criterios. En un inicio se escogió como unidad de

estudio el cantón central de Cartago. Sin embargo, estudios preliminares de zonificación combinada


de amenazas naturales han mostrado que la unidad básica de estudio debe ser la cuenca. Por lo tanto,

la zona de estudio se define como la cuenca del río Navarro antes de la confluencia con el río

Grande de Orosi (ver figura 2.3). Y con el fin de incluir la ciudad de Paraíso (la segunda en

importancia en la provincia), se decidió ampliar la zona de estudio, incluyendo la cuenca del río

Páez (área más pequeña marcada en la figura 2.3). Así, el área cubierta total es de 321 kilómetros

cuadrados aproximadamente.

Figura 2.3Cuenca en estudio

Geográficamente, la misma está ubicada en su totalidad en la provincia de Cartago, entre las

coordenadas 532000 a 557000 y 190000 a 218000, Lambert Norte; las cuales corresponden a las

hojas topográficas Istarú, Tapantí, Abra y Caraigres. La cuenca está limitada al norte y al este por la

Cordillera Volcánica Central (representada por el volcán Irazú), al oeste por los cerros de La

Carpintera y al sur por las estribaciones de la cordillera de Talamanca.

Sus principales ríos son el ya mencionado río Navarro, el Aguacaliente, Navarrito, Naranjo, Purires,

Coris, Taras, Reventado, Toyogres, Tatiscú y el río Páez; los cuales forman parte de la cuenca

superior del río Reventazón, que desemboca a su vez en el Océano Atlántico. La temperatura media

anual es de 17ºC, la precipitación media anual es de 1200 mm, y la evapotranspiración potencial

anual es de 800mm. (Elizondo, 1977). La estación lluviosa inicia en mayo, con el característico

“veranillo de San Juan” en los meses de junio – julio, y siendo los meses de septiembre y octubre los

más lluviosos.


2.2.2 División política

Políticamente, la zona de estudio incluye 4 cantones, a saber: Cartago, El Guarco, Oreamuno y

Paraíso (ver figura 2.4), y 18 distritos distribuidos como se muestra en la tabla 2.1.

Figura 2.4División política de la cuenca de estudio

Tabla 2.1 Distritos incluidos en la zona de estudio

Cantón Distritos01 Cartago 01 Oriental

02 Occidental03 Carmen04 San Nicolás05 Aguacaliente06 Guadalupe08 Tierra Blanca09 Dulce Nombre10 Llano Grande11 Quebradilla

02 Paraíso 01 Paraíso

03 Orosí07 Oreamuno 01 San Rafael

02 Cot03 Potrero Cerrado

08 El Guarco 01 El Tejar02 San Isidro03 Tobosi

Fuente: División Territorial Administrativa de la República de Costa Rica (2001)


Es importante mencionar que el área de muchos de estos distritos no se abarca en su totalidad: la

división territorial administrativa de nuestro país no toma en cuenta el concepto de cuenca

hidrográfica, y los límites son dados con base en otros criterios. Así, la cantidad de habitantes por

distrito dados a continuación, puede ser diferente al número real para la zona.

Como se observa en la Tabla 2.2, buena parte de la población se agrupa hacia el centro de la cuenca,

que corresponde con las ciudades de Cartago y Paraíso, debido que éstas albergan la mayoría de

servicios e infraestructura del área (ver figura 2.5). Además, la zona concentra el 6,1% de la

población total del país, a pesar de que representa menos del 0,63 % de su área total.

La principal vía de acceso la constituye la Carretera Interamericana Sur; en cuanto a cantidad de

accesos a diferentes regiones, y al estado de las vías, la red vial interna es en general buena.

Tabla 2.2Población por distritos para la zona de estudio

Distritos PoblaciónTierra Blanca 4639Llano Grande 3665San Nicolás 22193Carmen 15980Quebradilla 4697Guadalupe 12515Occidental 11139Oriental 12839Dulce Nombre 6508Aguacaliente 28516El Tejar 18648Tobosi 5418San Isidro 9165Cot 7813San Rafael 23707Potrero Cerrado 2023Orosí 8862Paraíso 33398Total (habitantes) 231725

Fuente: INEC, IX Censo Nacional de Población, 2000

La actividad económica predominante es la agrícola, siendo los principales productos la papa, caña

de azúcar, café, frijoles, maíz, legumbres y frutas, y en menor cantidad, flores ornamentales.

Paralelo a esta actividad, se encuentra la ganadería de leche. También es importante el crecimiento

industrial que está experimentando la zona, representado en empresas como la Industria Nacional de

Cemento, Amanco, ESCOSA, Gerber, Baxter, VICESA, CONAIR, Corrugados del Guarco, Kativo,

y otras dentro del Parque Industrial.


Figura 2.5: Imagen del principal asentamiento de la zona de estudio: en la esquina superior izquierda se encuentra laciudad de Paraíso, mientras que al centro y a la derecha, se localiza la ciudad de Cartago y localidades. Se observatambién, en la esquina superior derecha, el Parque Industrial (Fuente: el autor, 2002).

2.2.3 Topografía

Topográficamente, las elevaciones de la cuenca van desde los 1000msnm (cerca del embalse de

Cachí, al este de la cuenca), hasta los 3400msnm (hacia el norte, en las cercanías del cono del volcán

Irazú) (ver figura 2.6). Casi la tercera parte de la cuenca (28,2 % del área estudiada), corresponde

con zonas planas, (pendientes entre 0 y 5o), como se puede observar en la tabla 2.3; y que es donde

se ubica la mayor parte de la población e infraestructura (ver figura 2.7). Para los demás rangos de

pendientes, existe una distribución casi uniforme del área abarcada, aumentando significativamente

entre los 20 – 30 grados. Esas zonas de altas pendientes se localizan hacia el norte (cercanías del

volcán Irazú) y hacia el sur de la cuenca (valle del río Navarro).

Figura 2.6Elevaciones de la cuenca en estudio


Tabla 2.3Pendientes en la cuenca

Rango dependientes

Área(km2)

% de áreade la cuenca

0o – 5 o 90,5 28,25 o – 10º 39,2 12,2

10 o – 15 o 44,9 14,015 o – 20 o 43,7 13,620 o – 30 o 62,6 19,530 o y más 39,8 12,4

Total 321 100 Fuente: el autor

Figura 2.7Pendientes del terreno en el área de estudio

2.2.4 Geología

Existen numerosos estudios de la geología superficial de la región. Por lo general, tienen una escala

tal que su información es muy detallada; sin embargo, se centran en zonas relativamente pequeñas

dentro de la cuenca. Por esta razón, el estudio geológico realizado por Julio Elizondo Méndez

(1977), es el que mejor se adapta a este trabajo, tanto por su escala como por el área abarcada, que es

básicamente la misma de la zona de estudio (ver figura 2.8).

Por tanto, se distinguen 3 unidades geológicas principales, a saber: la unidad volcánico –

sedimentaria de Edad Terciaria; la unidad volcánica, que data del Pleistoceno hasta la actualidad; y


la tercera unidad, constituida por los depósitos aluviales del Holoceno, formada a partir de la

segunda unidad, debido principalmente a fenómenos de meteorización y erosión. En la tabla 2.4 se

resume brevemente el mapa geológico presentado en la figura 2.8.

Tabla 2.4Descripción geológica

Era Geológica Símbolo DescripciónQm Depósito de lahar de 1963 – 1965Qal Depósito materiales fluvialesQfl Depósito fluviolacustreQt Depósito Terraza BanderillaQq Depósito abanico aluvial Quircot

Holoceno

Qc Depósito abanico aluvial CartagoQis Formación Sapper (volcánica)Qir Miembro Superior, Formación ReventadoQvr Miembro Paraíso, Formación Reventado

Pleistoceno

Qa Flujo de toba cinerítica del río AguacalienteTia Intrusivo del río MachoTa Formación Aguacate (complejo volcánico – sedimentario)Tc Formación Coris (sedimentaria)Ts Caliza de San Miguel (sedimentaria)

Mioceno

Tt Formación Térraba (sedimentaria)Eoceno – Oligoceno Tp Formación Pacacua (sedimentaria)

Fuente: Julio Elizondo Méndez (1977)

Figura 2.8Mapa geológico de la cuenca

2.2.5 Geomorfología

Se pueden distinguir 3 zonas geomorfológicas claramente diferenciadas (ver figura 2.9):


• Unidad geomorfológica del sur y oeste de la cuenca: formada por la erosión de rocas

sedimentarias, volcánicas e intrusivas, lo cual ha derivado en una topografía bastante

accidentada, alcanzando algunos de sus cerros alturas de 2300 metros sobre el nivel del mar.

Representa principalmente las estribaciones de la Cordillera de Talamanca, incluyendo además

los cerros de La Carpintera. Su patrón de drenaje es el conocido como dendrítico (Elizondo,

1977), con un apreciable control estructural, formando los ríos valles angostos y alargados, así

como laderas de fuerte pendiente.

• Unidad geomorfológica del norte y este de la cuenca: formada por las estribaciones de la

Cordillera Central, con alturas de más de 3300 metros sobre el nivel del mar, representados por

las faldas del volcán Irazú. Su morfología es muy suave y ondulada, explicada por la erosión

continua de las rocas volcánicas que la conforman, así como de las capas de ceniza. Al ser estos

materiales fácilmente erosionables y meteorizables, unido a la influencia de las lluvias, se han

formado abanicos coluviales y zonas propensas a deslizamientos. El patrón de drenaje es

paralelo, siguiendo los ríos la dirección de las coladas de lava (sentido sur – suroeste).

• Unidad geomorfológica central: formada por el progresivo relleno de materiales que han

arrastrado los ríos, principalmente de aquellos de la sección norte de la cuenca; asemeja una

planicie cóncava sobre la cual se dan los principales asentamientos humanos, como lo son las

ciudades de Cartago y Paraíso.

Figura 2.9Mapa geomorfológico de la cuenca


2.2.6 Uso del Suelo

Los datos obtenidos para este punto provienen de los mapas obtenidos en el Proyecto Terra, los

cuales se basan en interpretación de fotografías aéreas. Estos mapas tienen un carácter general,

debido a que solo abarcan aspectos tales como zonas de bosques (sin distinción de bosque primario,

secundario, etc.), de cultivos (sin indicar si son permanentes o estacionales), pastos, páramos,

manglares y asentamientos humanos (no hay diferenciación entre zonas urbanas, comerciales o

industriales).

Comparando con el mapa de uso de suelo que se ha utilizado en varios proyectos de investigación y

que datan de 1992, se derivan grandes diferencias, principalmente con respecto a las zonas

dedicadas a agricultura y pastos, así como diferencias marcadas en las zonas de asentamientos, por

ejemplo, de 1992 a los mapas utilizados, se advierte un crecimiento de estas zonas urbanas. Por

estas razones, se utilizará el mapa del Proyecto Terra (a pesar de su carácter general), por marcar de

una manera más precisa las zonas de distinto uso, y por ser un mapa actualizado.

Tabla 2.5 Uso del suelo en la zona de estudio

Tipo de cobertura Área(km2)

% de área dela cuenca

Pastos 131,6 41,0Cultivos 93,4 29,1Bosques 73,2 22,8Zonas Urbanas 22,8 7,1

Fuente: Mapa Uso Suelo, Proyecto Terra

Se tiene entonces que una buena parte de la cuenca (41,0 %) está dedicada a zonas de pasto, un

29,1% a zonas de cultivo, un 22,8% a zonas de bosque (del cual un porcentaje alto debe

corresponder a bosque secundario, debido a la destrucción que sufrió durante el último periodo

eruptivo del volcán Irazú), y por último, un 7,1% corresponde a zonas urbanas, comerciales e

industriales (ver figura 2.10).

Por lo tanto, se tiene que más de dos terceras partes (un 70,1%) del área de la cuenca se dedica a

actividades productivas, como lo son la agricultura y el pastoreo. Sumando a esto las zonas

dedicadas a asentamientos humanos (con la consiguiente impermeabilización de su área), se provoca

un mal comportamiento hidrológico de la cuenca, debido principalmente al aumento de la

escorrentía superficial, aumentando el potencial de inundaciones. También crece el potencial de


erosión de los suelos (Cortés, 1991), con lo que la carga de sedimentos hacia el embalse de Cachí

(que es donde confluyen todos los ríos de la zona) aumenta, así como la amenaza por flujos de lodo

y detritos para las zonas pobladas.

Figura 2.10Mapa de uso del suelo

2.3 Zonas de Vida

Este mapa se incluye como un indicador de las características climáticas de la cuenca, dado que

incluye el tipo de cobertura vegetal, así como su precipitación. En la zona de estudio, se distinguen:

• Bosque húmedo montano bajo (bh – MB): presenta precipitaciones entre 1400 y 2000

milímetros anuales. Se encuentra hacia las faldas del volcán Irazú y hacia el suroeste, en las

montañas de la cuenca del río Purires.

• Bosque húmedo premontano (bh – P): con precipitaciones entre los 1200 y 2200 milímetros

anuales, tiene un período seco efectivo de 3,5 a 5 meses. Es típico de la parte plana de la cuenca.

• Bosque muy húmedo montano (bmh – M): precipitación anual entre 1800 y 2300 milímetros,

con un período seco efectivo de 2 meses. Se localiza hacia el norte, cerca del cono del volcán

Irazú.

• Bosque muy húmedo montano bajo (bmh – MB): presenta excesiva humedad, con

precipitaciones entre 1850 y 4000 milímetros al año. Se encuentra hacia el oeste, en los cerros de

La Carpintera, y hacia el sur, en las estribaciones de la cordillera de Talamanca.


• Bosque muy húmedo premontano (bmh – P): de 2000 a 4000 milímetros de precipitación anual,

y de 0 a 5 meses secos; se ubica hacia el sur, en el valle del río Navarro.

• Bosque pluvial montano (bp – M): precipitación anual entre 2200 y 4500 milímetros; situado

hacia el norte, constituyendo la vegetación que rodea el cráter del Irazú.

• Bosque pluvial montano bajo (bp – MB): presenta una alta tasa de humedad y precipitación

anual, con un mínimo de 3600 milímetros. Típico de las zonas montañosas de Talamanca, hacia

el sur de la cuenca.

En la tabla 2.6, se resume el aporte en área para cada una de las zonas de vida en la cuenca.

Tabla 2.6Zonas de vida en el área de estudio

Zona deVida

ÁreaKm2

% de lacuenca

bh – MB 82,5 25,7bh – P 138,4 43,1bmh – M 11,9 3,7bmh – MB 36,0 11,2bmh – P 35,3 11,0bp – M 3,5 1,1bp – MB 13,5 4,2

Fuente: Mapa de Zonas de Vida de Costa Rica, Centro Científico Tropical


3. Sistema de abastecimiento de agua

3.1 Principales obras de infraestructura existentes

3.1.1 Tomas de agua

Todas las fuentes de agua, que abastecen la zona en estudio, son subterráneas provenientes de

nacientes, a excepción del agua proveniente de la planta de Cartago, que es superficial (parte del

proyecto Orosi). La clasificación y destino de las mismas se presenta en la tabla 3.1.

La producción de las fuentes se presenta en la tabla 3.2, estos datos corresponden a mediciones

realizadas en diciembre del 2001 (época lluviosa); enero y marzo de 2002 (época seca). Como se

puede ver las diferencias de caudal entre la estación seca y húmeda no es tan marcada, existe una

diferencia de 7.40l/s, lo cual corresponde a una disminución de un 4.5%.

Las fotografías 3.1 y 3.2 muestran las obras de toma de la fuente El Bosque.

Tabla 3.1Fuentes de producción de agua

Fuente Tipo Tanque de destinoBosque Subterránea Tanque 2000

BoquerónSubterránea Tanque Madrigal (Obreros y

Campesinos)Mero Subterránea Tanque 2000Paso Ancho Subterránea Tanque 2000Capira Subterránea Tanque de BirrisitoPlanta de Cartago Superficial Tanque MUCAP

Tabla 3.2Producción de las fuentes

Fuente Elevación(msnm)

Qverano(l/s)

Qinvierno(l/s)

Bosque 1391 16.00 15.00Boquerón 1642 45.00 47.70Mero 1375 10.20 13.50Paso Ancho 1660 30.60 35.00Capira 1800 14.20 9.20Planta de Cartago 1400 40.00 43.00Total 156.00 163.40

Mediciones realizadas por Departamento de Optimización de Sistemas


Fotografías 3.1 y 3.2Obras de toma El Bosque

3.1.2 Obras de tratamiento

En el sistema de abastecimiento de agua de Paraíso, no existe ninguna obra de tratamiento propia

del sistema a excepción de los puntos en los que se dosifica el cloro. Sin embargo, el agua

proveniente del proyecto Orosí, es tratada por medio de la planta de tratamiento de Cartago.


3.1.3 Tanques

En este sistema se pueden encontrar gran cantidad de tanques de reunión y captación, así como de

almacenamiento. Los principales tanques de almacenamiento son los que se indican en la tabla 3.4.

En general, los tanques de almacenamiento se encuentran en buen estado. Es importante mencionar

que sobre todo a los tanques menores (captación y reunión) se les debe dar más mantenimiento, ya

que en muchos casos no cuentan con tapa sanitaria o se encuentran en mal estado. Las fotografías

3.3, 3.4, 3.5, 3.6 y 3.7 muestran algunos de los tanques más importantes del sistema.

Tabla 3.4Inventario de obras de almacenamiento

Tanque Elevación(msnm)

Volumen(m3) Tipo Estado

Tanque 2000 1357 2000 Metálicoasentado Bueno

Tanque Madrigal(Obreros y Campesinos) 1361 200 Metálico

asentado Bueno

Tanque MUCAP 1359 2250 Metálicoasentado Bueno

Tanque Birrisito 1 1380 70 Concretoasentado Regular

Tanque Birrisito 2 1380 100 Concretoasentado Regular

Total 4620


Fotografía 3.3Tanque de almacenamiento 2000


Fotografías 3.4, 3.5, 3.6 y 3.7Tanques de almacenamiento El Bosque, Birrisito 2, Obreros y Campesinos, y Mucap

3.1.4 Líneas de conducción y distribución

Las tuberías del sistema de Paraíso, en general, se encuentran en buen estado. Aproximadamente el

56.5% del total de tubería es de PVC, 13.5% hierro fundido, 13% hierro galvanizado y el restante

17% es de asbesto cemento. La tabla 3.5 muestra el desglose de las tuberías existentes por diámetro

y material. Tabla 3.5

Inventario líneas de distribución y conducciónDiámetro PVC HF HG AC Total

200 1490 1140 - 6435 9065150 5035 850 - 1730 7615125 - 370 - 550 920100 9098 4913 210 2670 1689175 11005 1345 175 - 1252560 560 250 90 - 90050 7563 620 2604 - 1078737 2355 - 3736 - 609132 330 - 15 - 34525 - - 1590 - 159019 157 - 100 - 25712 1052 - 140 - 1192

Total 38645 9488 8660 5385 62178


4. Obras propuestas por el estudio de optimización

Las principales obras propuestas para suplir la demanda del sistema hasta el año 2022, se componen

de la toma del río Naranjo, junto con las respectivas obras de tratamiento, conducción y sistema de

bombeo necesario para poder vencer las diferencias de elevación, el perfil de la línea de conducción

propuesta se presenta en la figura 4.1. La ubicación del sitio de toma de la fuente con respecto al

área de la cuenca se presenta en la figura 4.2.

La toma se ubica en las coordenadas 196000 y 549500, Lambert Norte, en la cota 1420msnm,

aproximadamente.

Figura 4.1Perfil del terreno, línea de conducción propuesta

Perfil de terreno

Distancia(m)

(m)

Ele

vaci

ón

1050.0

1100.0

1150.0

1200.0

1250.0

1300.0

1350.0

1400.0

1450.0

0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6000.0 7000.0 8000.0 9000.0

Nótense las altas pendientes del terreno, correspondientes en esa zona a valores del orden de los 20 a

30 grados según el mapa de la figura 2.7.


Figura 4.2Ubicación del sitio de toma del Río Naranjo con respecto al área de la cuenca

Sitio de toma delRío Naranjo


5. Posibles amenazas naturales en la zona

Para la cuenca en estudio, se han podido identificar varias amenazas naturales, las mismas se citan y

explican a continuación.

5.1 Amenaza Sísmica

Se denomina sismo (del griego seismós, agitación) al movimiento de la corteza terrestre; terremoto

(del latín terra o tierra, y motus, movimiento) se refiere al sismo que alcanza un grado de

destrucción considerable. Este movimiento es la consecuencia de una liberación repentina de la

energía mecánica acumulada en la corteza terrestre, la cual está sometida a esfuerzos de compresión,

tensión o de cizalla, en el momento de la ruptura.

Los sismos pueden ser interplaca; es decir, debido al movimiento de las placas tectónicas, y se

generan en las zonas de contacto entre ellas, por lo que son de magnitud elevada, alta intensidad,

profundos y por lo general distantes de las zonas pobladas, afectando un gran área. Sin son

intraplaca, se originan en las fallas geológicas formadas en las placas tectónicas, debido a

deformación interna; son de magnitud moderada a baja, relativamente superficiales y cercanos a las

poblaciones, afectando un área menor que los sismos interplaca. Un tercer tipo de sismos son los

producidos por actividad volcánica, y tienen que ver con el movimiento del magma en su interior;

son de magnitud baja (muchas veces imperceptibles), y locales a la zona del volcán.

La magnitud de un sismo es la medida instrumental y cuantitativa de la cantidad de energía liberada,

por lo que no varía con la distancia al epicentro; y se mide en un sismógrafo. La escala más usada

para medir la magnitud, es la escala Richter (también conocida como magnitud Richter local, MR), y

se define como el logaritmo en base 10 de la máxima amplitud de la onda sísmica, expresada en

milésimas de milímetro o micrones, registrada en un sismómetro estándar a una distancia de 100km

del epicentro del evento. Al ser logarítmica, un incremento de 1 grado equivale a un aumento de 32

veces la energía sísmica; teóricamente no tiene límite superior, pero depende de la resistencia de las

rocas de la corteza, y de la longitud probable de la ruptura en la falla (los sismos con la mayor

magnitud registrada han alcanzado valores de 8.9). Otras escalas usadas son la magnitud local ML, la

magnitud de onda de cuerpo mb, y la magnitud de la onda de superficie (o de período largo) MS.


Por otra parte, la intensidad es la medida de la fuerza del movimiento, de los daños o efectos

causados y del grado en que fue sentido en una zona, por lo que depende del sitio de observación,

siendo mayor en el área cerca al epicentro, disminuyendo con la distancia. La apreciación subjetiva

es una manera de medir la intensidad, siendo la escala Mercalli Modificada (en adelante IMM) la

más usada, con valores que van del grado I al XII; la otra manera es por medio de medición

instrumental, obtenida en acelerógrafos, que emplean parámetros como la aceleración, velocidad y

desplazamiento de la onda. De estas medidas instrumentales se obtiene la aceleración provocada por

el sismo, que generalmente se expresa como un porcentaje de la gravedad; la aceleración máxima

del terreno (PGA por sus siglas en inglés) es la máxima sacudida que sufre el mismo, siendo un

parámetro útil en la Ingeniería Civil, sobre todo en el diseño de estructuras.

La sismicidad de un país es la distribución espacial y temporal de los sismos, la cual no es

homogénea. En Costa Rica, la sismicidad es alta en regiones como el Valle Central, el litoral

Pacífico (especialmente hacia la península de Osa) y la costa Atlántica hacia Panamá; mientras que

en regiones como las planicies del norte la sismicidad es baja. Las principales fuentes sísmicas que

afectan nuestro país son:

• Zona de Subducción: se inicia a partir de la Fosa Mesoamericana, en el límite entre las placas

Cocos y Caribe (costa pacífica de Costa Rica). Se divide en dos secciones: la que se extiende de

la citada Fosa, hasta la costa, con profundidades de 5 a 50 kilómetros, magnitudes máximas

probables de 7,5 en la escala Richter, e intensidades en la costa de VII y de VII en el Valle

Central (aceleraciones de 0,3 veces la gravedad “g”); y la zona que penetra el interior del país

(hasta el Valle Central), con profundidades de 60 a 120 kilómetros, magnitudes máximas

probables de 7,0 en la escala Richter, e intensidades máximas de VII cerca del área epicentral

(aceleraciones de 0,2 veces g).

• Zona de Deformación del Sistema de Fallas Transcurrentes: propuesto por Javier Pacheco en

1991, divide al país en 2 grandes bloques geomorfológicos, uno al norte y otro al sur;

extendiéndose desde la entrada del golfo de Nicoya, cruzando el Valle Central, y finalizando en

el Caribe cerca de Limón (ver figura 5.1). Dentro del Valle Central, se distinguen 2 zonas: la

primera es hacia el sur, presentando gran densidad de fallas geológicas y de epicentros de

terremotos, con magnitudes máximas probables de 6,5 Richter, intensidades máximas IMM de

VII (excepcionalmente IX cerca de la zona epicentral), y aceleraciones que pueden superar 0,5 g.


La segunda zona, hacia el norte, presenta una menor densidad de fallas geológicas y menor

actividad sísmica; sin embargo, las magnitudes, intensidades y aceleraciones esperadas son

similares a las de la zona sur.

Por lo tanto, la principal amenaza sísmica proviene de esta última zona; debido principalmente a que

puede generar eventos cercanos a zonas densamente pobladas, con profundidades menores a 20

kilómetros. En la zona de Cartago, Peraldo y Montero (1994) indican un período de recurrencia de

temblores de IMM entre VI+ y VII de 19 ± 13 años; en cuanto a los terremotos, los mismos autores

obtienen períodos de 74 ± 9 años.

Figura 5.1: Sistema de fallas transcurrentes de Costa Rica; los círculos representan epicentros de los principalesterremotos que han afectado al país, desde 1900 hasta 1991 (tomado de Denyer y Kussmaul, 1994)


5.2 Amenaza Volcánica

Las zonas volcánicas están asociadas con los bordes de las placas tectónicas. Conforme una placa

desciende en la corteza terrestre durante el proceso de subducción, el material que la conforma

empieza a derretirse debido a las altas temperaturas del interior, formando el magma. Este magma

viaja lentamente a la superficie a través de fisuras o de un cono central, emergiendo en forma de

lava; sin embargo, en algunos casos y debido al escape de los gases que contienen, el magma es

lanzado al aire en forma explosiva, produciendo los piroclastos.

La actividad volcánica varía en tipo, magnitud y duración, tanto entre volcanes como en el volcán

mismo. La frecuencia con que se activan también es variable, existiendo volcanes como el Irazú o el

Poás que mantienen actividad durante decenas a miles de años; o volcanes como el Turrialba y el

Barva con intervalos de activación de cientos a miles de años. En Costa Rica se han identificado más

de 200 focos volcánicos, entre cráteres, conos y domos, de los cuales se tienen registros históricos

de actividad en la Cordillera Volcánica Central, en los cuatro volcanes antes mencionados.

Estudiando los depósitos volcánicos, se puede conocer el tipo de erupción, así como su evolución y

extensión. Así, entre los principales peligros o amenazas volcánicas, están:

• Sismos: relacionados con la actividad magmática en su interior, los daños que provocan son

raros. Las intensidades máximas registradas pueden alcanzar valores entre VI y IX, sin embargo

se concentran en zonas limitadas cerca del cono.

• Caída de piroclastos: el tamaño de los priroclastos varía enormemente, dependiendo de la

viscosidad del magma, la violencia de la actividad explosiva, la cantidad de gas expulsado y la

altura a la que es lanzado. Así, por tamaño, los piroclastos se clasifican en:

• Bombas: son fragmentos de lava o roca del cráter, con tamaños mayores a los 50 milímetros.

Caen por lo general en un radio menor de 5 kilómetros alrededor del cráter, destruyendo

estructuras e incendiando casas o cultivos dentro de dicha zona.

• Lapilli: con tamaños entre los 10 y 50 milímetros, caen en un radio de varios kilómetros

alrededor del cráter.

• Escoria: con tamaños similares al lapilli, se diferencia principalmente por su forma irregular.

• Pómez: es una variedad de escoria que presenta gran porosidad.


• Ceniza: es el material más fino, por lo que la extensión afectada por ésta depende en gran

medida de la dirección de los vientos. Puede cubrir (y en muchos casos incendiar) casas,

fincas, arruinar cosechas, provocar colapso de techos y alterar la hidrología e hidráulica de

ríos.

El área afectada por la caída de piroclastos depende de la cantidad de material expulsado, la

altura que alcanza y la dirección y velocidad de los vientos, además del tipo de volcán,

pudiendo afectar en muchos casos cientos de kilómetros cuadrados. Entre los daños que

pueden provocar, aparte de los arriba escritos, están la interrupción de las actividades

sociales y económicas, la abrasión y el soterramiento. Se calcula que por siglo, 60 erupciones

presentan esta actividad, teniendo efectos sociales importantes.

• Flujos piroclásticos y “surges”: son masas secas de material piroclástico que se mueven

sobre una superficie. Se componen por un flujo de base denso, una o más “surges”

piroclásticas y nubes de cenizas. Existen 2 tipos:

• Pumíceos: compuestos por pómez incandescente, lapilli y ceniza

• Escoriáceos o de detrítos líticos: conocidos como avalanchas calientes o nubes ardientes; son

flujos de bloques y cenizas.

Esta actividad se produce en explosiones verticales, colapsos de flancos o domos, y por

explosiones laterales. Tienen gran velocidad, por lo que es virtualmente imposible escapar de

ellos; pero se desaceleran rápidamente, alcanzando en raras ocasiones 10 kilómetros de la fuente,

afectando zonas limitadas. Los principales peligros son su alta temperatura, el soterramiento,

daños por impacto, incineración y asfixia. Aproximadamente, se dan 20 flujos piroclásticos por

siglo.

• Flujos de lava: es la efusión de material lítico incandescente que fluye lentamente a lo largo de

cursos determinados por la topografía. Pueden afectar grandes extensiones con considerables

volúmenes, lo que depende principalmente de la tasa de emisión y tipo de erupción, la

viscosidad de la lava y la topografía de la zona. Según el tipo de viscosidad, la zona afectada

varía: para la lava basáltica (menos viscosa) fluye hasta distancias de 50 kilómetros de la fuente;

para la andesítica (más viscosa), esta distancia se reduce a 20 kilómetros. Bell (1999) estima 60

flujos de lava con carácter destructivo por siglo; entre los daños que causan se cuenta la


destrucción por incendio, aplastamiento o soterramiento de estructuras, además de daños totales

en el área afectada.

• Colapso estructural: son eventos raros, asociados con erupciones violentas de tipo pliniano, en

las que se expulsa un reservorio magmático. Si afecta solamente la cumbre del cono, se produce

el llamado “colapso de caldera”, lo que no representa amenaza para la vida u propiedad. Por otro

lado, si el colapso afecta un sector del volcán, implica una subsidencia de un gran área,

representando un peligro mayor: puede ocurrir en un período corto de tiempo, e involucrar hasta

decenas de kilómetros cúbicos (1010m3). El colapso puede producir también sismos y

deslizamientos. Ocurren de 0,5 a 1 colapso estructural por siglo (Bell, 1999).

• Lahares y otros peligros asociados: un lahar es un flujo de productos volcánicos mezclados con

agua, que se originan en erupciones con expulsión de grandes cantidades de agua o por lluvias

que pueden ocurrir hasta años después de una erupción, o por derretimiento de nieve. Los

lahares con un contenido de materiales volcánicos mayor a 50%, con tamaños de partículas de

arena o más pequeñas, se denominan flujos de lodo. En los lahares, los productos volcánicos

constituyen entre un 40 y un 80% del peso, y se mueven con flujo turbulento.

Las propiedades y destructividad de los lahares depende de la temperatura y su composición.

Los lahares fríos pueden ser considerados flujos de lodo y / o detritos, tales como los que

disparan lluvias torrenciales y sismos en zonas de laderas inestables. Los lahares calientes

contienen además grandes cantidades de vapor de agua y en menor cantidad, otros gases

volcánicos, lo que disminuye su viscosidad y favorece el que viajen a mayores distancias.

Los lahares pueden viajar con velocidades promedio de 25 kilómetros por hora (con máximos de

50km/h), alcanzar distancias de 100 kilómetros y anchuras de varios kilómetros. Debido a su alta

densidad y energía cinética, pueden destruir estructuras que se encuentren en su camino, y

obstruir vías terrestres (como el caso de los lahares que afectaron la parte occidental de la ciudad

de Cartago en 1963 – 1965). También pueden reducir la capacidad hidráulica de un río (su

sección transversal), causando que las inundaciones sean frecuentes; además de agregar carga de

sedimentos al caudal del río. Aproximadamente 50 lahares destructivos por siglo ocurren en el

mundo (Bell, 1999).


Entre otros peligros asociados con la amenaza volcánica, se encuentran:

• Las inundaciones causadas por el derretimiento de hielo o nieve, o por lluvia asociada con la

expulsión de vapor de agua, o por colapso de una caldera que presenta un lago o laguna;

• Tsunamis causados por el colapso estructural de volcanes submarinos;

• Emisiones de gases venenosos para la población y la fauna / flora del lugar;

• Lluvia ácida producida por la mezcla del agua con los gases y cenizas de explosiones. Este tipo

de fenómeno puede causas daños graves a la vegetación y a la agricultura, además de provocar

problemas de salud a la población.

• Ondas explosivas o “retumbos”, que a pesar de representar un peligro menor, pueden romper

vidrios de ventanas a distancias de hasta decenas de kilómetros del foco.

Existen varios tipos de erupciones volcánicas, estas pueden ser centrales o puntuales, y fisurales o

lineales. En el volcán Irazú se han presentado los siguientes tipos:

• Pliniana: presentan emisión rápida y continua de un gran volumen de piroclastos, asociadas con

actividad explosiva, y con columnas de hasta 55 kilómetros de altura. Cubren grandes

extensiones con espesores de capas de cenizas de 2 metros o más.

• Vulcaniana: explosiones violentas, debido a la interacción del magma con aguas subterráneas

(actividad freatomagmática), produciendo además grandes volúmenes de piroclastos y columnas

de vapores de alturas menores de 20 kilómetros sobre el cráter.

• Peleana: producida cuando la lava es muy viscosa, solidificándose en la chimenea y

obstruyéndola. Debido a la presión que ejercen nuevas emisiones de magma y gases, se produce

una fuerte explosión con presencia de flujos piroclásticos (especialmente nubes ardientes). Las

alturas alcanzadas son menores a 30 kilómetros sobre el cono.

• Estromboliana: caracterizada por pequeñas explosiones (alturas menores de 10 kilómetros) de

piroclastos, frecuentemente acompañadas por emisión de lava. Estas explosiones se deben a

burbujas de gas que alcanzan la parte superior de la columna magmática.

• Hawaiana: presentan emisión de lavas muy fluidas, alcanzando sus fuentes menos de 2

kilómetros de altura.

• Erupciones efusivas lentas: abarcan la emisión de coladas de lava, la formación y extensión de

domos, y la formación de lagos de lava.

• Actividad residual: “volcancitos de lodo”, aguas termales y géisers, y emisión continua de gases

en fumarolas y solfataras.


Para finalizar, el volcán Irazú ha presentado actividad del tipo vulcaniana y estromboliana a lo largo

de su historia geológica, con aisladas emisiones de coladas (como la de Cervantes).

5.3 Amenaza por Inundaciones

La inundación se refiere al incremento en el nivel del agua sobre un punto dado, como el margen de

un río; el término se aplica generalmente si dentro del área afectada ocurren daños. Estas representan

el tipo más común de amenaza natural a nivel mundial, afectando más individuos y propiedades que

todas las demás amenazas juntas. Sin embargo, la ocurrencia de inundaciones es mas predecible que

otras amenazas, tales como terremotos o erupciones volcánicas.

La mayoría de inundaciones son el resultado de lluvia excesiva; es decir, de excesiva escorrentía

superficial. En la mayoría de regiones afectadas por este fenómeno, ocurren en determinadas épocas

del año (en nuestro país, en la temporada lluviosa). Además, dependen enormemente de las

características físicas del río, del tipo y características de la red fluvial, de la capacidad del suelo

para infiltrar y almacenar el agua , así como del tipo de cobertura vegetal (la cual “capta” el agua de

lluvia, lo cual se considera como una especie de almacenaje). Existen 2 tipos de inundación:

• La rápida, que son eventos extremos, y están ligados a tormentas estacionarias que duran por lo

general menos de 24 horas. La lluvia resultante es de gran intensidad, lo cual supera la capacidad

de infiltración del suelo, con lo cual la escorrentía aumenta muy rápidamente. Este tipo de

inundación es muy destructiva, debido principalmente a la gran energía que posee el flujo, que

puede además acarrear material sedimentario.

• La lenta, asociada a lluvias de baja intensidad que duran en algunos casos, semanas. Este es el

tipo de inundación más común.

Asociado al incremento del volumen del agua, está el aumento de la capacidad erosiva de un río

durante la inundación, aumentando también la carga de sedimentos; la deposición de estos en

sectores poblados representa también un serio problema.

La influencia de la actividad humana, al cambiar el uso del suelo en las cuencas hidrográficas, juega

un papel importante en la amenaza por inundación. Por ejemplo, la tala de bosques para dedicar la

zona a la agricultura o ganadería, así como la urbanización, aumenta el potencial por inundaciones al

reducirse la capacidad de intercepción y de infiltración, lo cual también reduce los tiempos de


concentración y aumenta los volúmenes de descarga al río. Además, la urbanización en zonas

propensas a inundaciones (debido principalmente a la falta de planeación), no hace sino aumentar el

potencial de desastre en la sociedad.

Un último fenómeno que puede desencadenar inundaciones, es la ruptura de presas naturales, por

falla natural de la misma (generalmente son frágiles y mal estructuradas) o por sismos.

En nuestro país, las inundaciones son frecuentes en las zonas bajas de Limón, Turrialba y San

Carlos; presentándose también en zonas planas densamente pobladas, como San José, Cartago,

Heredia y Alajuela.

5.4 Amenaza por deslizamientos

Varnes define los deslizamientos como el movimiento hacia abajo de los materiales que conforman

una pendiente topográfica, como rocas, suelo o rellenos artificiales. Este desplazamiento tiene

fronteras bien definidas; e incluye la caída, el deslizamiento como tal y el flujo, o una combinación

de éstos. Además, envuelve el desarrollo de una superficie de falla entre la masa que se mueve y la

estacionaria.

El origen de este proceso está en la erosión y meteorización de las rocas, lo cual favorece la

remoción en masa, y es parte de la continua transformación de la superficie terrestre. Entre los

mecanismos disparadores de deslizamientos, se cuentan la lluvia, los sismos y la actividad humana.

Existen además factores pasivos, como lo son la pendiente de la ladera, la cobertura vegetal, el

origen y granulometría del suelo, su cohesión, la humedad natural, la resistencia al corte, la

existencia de planos estructurales a favor de la pendiente, el contenido y tipo de arcillas, entre otros.

En países como Costa Rica, las lluvias intensas son un elemento que contribuye con los

deslizamientos, al saturar los suelos (especialmente los arcillosos), con lo que se aumenta su peso;

además, al aumentar la presión de poro, se disminuye la capacidad al corte del suelo mismo, con lo

que se favorece el movimiento. Los sismos por su parte, contribuyen a activar deslizamientos por

medio de las aceleraciones y vibraciones a las que somete las masas inestables; un ejemplo lo

representan los deslizamientos activados por el Terremoto de Limón de 1991, con un área afectada

de más de 50 kilómetros cuadrados.


En los últimos años, y debido al aumento desmedido y sin planificación de la urbanización, así como

al cambio del uso del suelo en zonas inestables, el factor antrópico es una de las causas más

importantes en la generación de deslizamientos en la actualidad. Entre las actividades socio –

económicas se pueden contar los desarrollos urbanísticos en zonas vulnerables; la construcción de

vías como carreteras y puentes, cortando en muchas ocasiones la pendiente natural de las laderas; los

rellenos mal construidos, la deforestación desmedida, la agricultura sin prácticas de conservación de

suelos, la explotación de tajos, etc. Ejemplos claros en nuestro país lo representan la Carretera

Braulio Carrillo, y el deslizamiento San Blas.

Los tipos de deslizamientos más comunes en nuestro país (y países tropicales como el nuestro),

según el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LANAMME, 2000), son:

• Deslizamiento superficial: también conocido como creep, se caracteriza por un movimiento

lento del material (del orden de unos centímetros por año), con una superficie de falla

aproximadamente paralela a la pendiente de la ladera. También conocido como reptación,

transporta gran cantidad de material y es propio de los suelos cohesivos que presentan niveles

freáticos superficiales y pendientes moderadas (entre 5o y 30o).

• Flujo de detritos o lodo: movimientos aproximadamente rápidos de material sin consolidar

(rocas, suelos granulares o arcillosos) de una ladera; se dan especialmente cuando están

saturados.

• Deslizamientos rotacionales: ocurren en taludes, afectando masas profundas de suelo,

especialmente de aquellos con contenido arcilloso. Su superficie de falla tiene forma cóncava.

• Deslizamientos traslacionales: consiste en movimiento de materiales en una superficie de falla

aproximadamente plana, y con presencia de estratos poco resistentes. Generalmente son

activados por sismos o por socavación de su pie, como es el caso del deslizamiento de San Blas.

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la vulnerabilidad de los habitantes de una zona,

se encuentran el evitar construir en áreas de fuerte pendiente, canalizar el agua dentro de estas zonas,

evitar la socavación del pie del talud y conservar la cobertura vegetal.


5.5 Análisis Histórico de Amenazas Naturales en la Cuenca de Estudio

La ciudad de Cartago fue fundada en 1564 por Juan Vázquez de Coronado. Este primer

emplazamiento se ubicó en el Valle de Coris, actualmente entre Tejar y Tobosi. Y fue desde ese

entonces que los habitantes de la zona estuvieron expuestos a las amenazas naturales, ya que durante

los 8 años que duró dicho asentamiento, se conoció también como la “Ciudad del Lodo”, debido a

las frecuentes inundaciones que afectaban la zona, producto del desbordamiento del río Coris. Por

esta razón, en 1572 Perafán de Rivera decide trasladar la ciudad al Valle de Mata Redonda, al oeste

de la actual ciudad de San José. Al no reunir este lugar las condiciones necesarias, en 1575 se

traslada de nuevo la ciudad, esta vez al Valle del Guarco, a un sitio ubicado al noroeste del primer

emplazamiento en el Valle de Coris, y que desde hace casi 430 años ocupa ininterrumpidamente la

ciudad de Cartago.

A través de la historia, los habitantes de esta zona han estado expuestos a inundaciones, flujos de

lodo y detritos, lahares, deslizamientos, terremotos y a caída de ceniza del volcán Irazú. Como

prueba de que estos fenómenos se han dado a lo largo de miles de años, está el hecho de que la

ciudad misma se asienta sobre un conjunto de abanicos de piedemonte, formados a partir de

numerosos lahares (ver descripción geológica).

A continuación se presenta un breve recuento histórico de las amenazas naturales que han afectado a

la cuenca.

5.5.1 Historia de las avenidas en la cuenca

La zona plana de esta cuenca se compone en su totalidad de materiales coluvio–aluviales, cuyas

características son similares a los lahares provocados por el río Reventado durante la primera mitad

del decenio de los sesentas (ver figuras 5.2 y 5.3).

La tabla 5.1 muestra un resumen de las principales avenidas que han efectuado la cuenca.


Tabla 5.1Resumen de las principales avenidas que han afectado la cuenca

Fecha Tipo de evento Ríosafectados Zona afectada Daños Magnitud

Caudal Nivel PicoLahar Molino

Reventado – 1 casa destruida – –Feb 1724Relacionado con la actividad del V. Irazú en 1723 – 1724Inundación Reventado El Molino

Taras – – –Oct 1861provocada por un temporal que afectó al país del 24 al 28 de octubreInundaciónflujos de lodo/ detritos

MolinoReventado

El MolinoEl CarmenTaras

5 muertos174 casas destruidasferrocarril, beneficios, fincas

– –Oct 1891 Provocado por un temporal de 6 días de duración que comenzó el 23 de octubre. Afectó la cuarta parte

de la ciudad de Cartago, cubriendo una faja aproximada en un kilómetro de ancho. Pérdidas estimadasen 300 mil colones de ésa época.Lahar Reventado parte occidental

de Cartago3 muertosvarias casas destruidasferrocarril

– –

Nov 1928 Provocado por fuertes lluvias hacia finales de noviembre. A principios de ese mismo año, el volcánIrazú mostró actividad (Fernández, 1996). El cauce del río se caracterizó por la gran cantidad de lodo,troncos y piedras que arrastraba, y que en sitios como el Colegio de Salesianos, alcanzó 1 metro deprofundidad.Flujos de lodo Reventado Taras

El MolinoCampo AyalaAguacaliente

varias casas destruidasferrocarril, acueductopuente “Paso de Carreta”

226 m3/s

–

Oct 1951

La Prensa Libre publicó, el día 13: “...un cerro se deslizó hacia el Reventado en la falda del Irazú hacecomo dos o tres semanas...El tren de avalanchas que transitaron en el río Reventado el 12 de octubre,una a las 8 de la noche del día 12 y la otra a la una de la madrugada del día 13. Con la primeraavalancha las marcas de barro en las paredes de las casas de Taras llegó a un metro de altura. ElCampo Ayala se inundó, al igual que el barrio El Molino. Sin embargo, esta avalancha fue menor quela ocurrida a la una de la madrugada...Esta segunda avalancha fue espectacular, además lavó la víaférrea, la arrancó y los rieles quedaron retorcidos. El puente del ferrocarril fue arrancado. El acueductode Cartago desapareció. El puente del “Paso de la Carreta” en Llano Grande fue destruido. EnAguacaliente varias casas quedaron dañadas. Pérdidas calculadas en 2 millones de colones...” (Peraldo,2000).Lahar Reventado Taras

El MolinoCampo Ayala

Aserradero Hnos. TrejosFábrica KativoCarretera Nacionalvarias casas inundadas

– –

Oct 1963Los primeros lahares que afectaron la zona, ocurridos el 12 de mayo, 3 – 11 setiembre, 11 – 13 octubreno provocaron daños materiales, debido a que su energía se había disipado cuando llegaban a la parteplana (la zona de Taras y alrededores); si bien su contenido de lodo, piedras y troncos era alto. Fue el31 de octubre, y debido a el rompimiento de varias presas que se habían formado en la cuenca mediadel río Reventado, que tal avenida se desbordó al llegar al puente de Taras (sobre la CarreteraNacional), afectando las zonas e infraestructuras mencionadas, y provocando el desalojo de más de 300personas.Lahar Reventado Taras

El MolinoCampo AyalaCinco Esquinas

Puente de TarasCarretera NacionalVarias casas inundadas – –

Nov 1963Ocurridos el 2, 3 y 4 de noviembre, provocaron el desalojo de 200 personas más; así como obstruyóvarios sectores de la Carretera Nacional. El día 14, otro lahar cubrió una franja de 500 y 400 metros acada lado del puente de Taras, de nuevo obstruyendo la dicha carretera.


Fecha Tipo de evento Ríosafectados Zona afectada Daños Magnitud

Caudal Nivel PicoLahar Reventado El Molino

La LimaCinco EsquinasFátimaTarasCampo AyalaCementerio

20 muertosFábrica Kativo destruidaCarretera NacionalLíneas de fuerza eléctricaLíneas detelecomunicacionesAcueductoVarias casas destruidas

407 m3/s

–

Dic 1963

Ocurrida la noche del 9 de diciembre, obligó la evacuación de los habitantes en los sectoresmencionados. Afectó una zona de 2.8 km2 (ver figura 13), alcanzando en ciertos puntos los 2 metros deprofundidad, y provocando daños a la infraestructura descrita. Es la avenida más grande registrada enel río Reventado.

Avenidasde 1964 y

1965

Debido a la enorme cantidad de zonas inestables provocadas por el socavamiento del río, así como a lacontinuación del desbalance hidrológico de la cuenca superior del río Reventado; en este año lasavalanchas y lahares fueron de gran magnitud, al punto que rellenaron la entrada a Cartago por laantigua Carretera Nacional. Sin embargo, con la instalación de los diques (ver descripción másadelante) y la creación de un sistema de puestos de vigilancia, la destrucción fue menor que en el año1963. Es importante mencionar que el ICE calculó en este año los caudales de tales avenidas,correlacionándolo con la altura que alcanzaron, en marcas pintadas en los bastiones del hoy destruidopuente de Llano Grande.Lahar Reventado Taras

Campo AyalaCarretera Nacionalferrocarrildestrucción puente de Taras

268 m3/s252 m3/s –

Jun 1964 La ocurrida el 3 de junio, afectó una zona de 50 metros a ambos lados del puente de Taras; la del 11 dejunio, arrancó el puente de ferrocarril, inundó Taras y terminó de aislar la fábrica Kativo (caudal de268 m3/s). La del 23 de junio (caudal de 252 m3/s), inutilizó definitivamente el puente de Taras, debidoa la enorme cantidad de sedimento acumulado.

Jul 1964 Lahar Reventado – – 193 m3/s154 m3/s –

Ago 1964Lahar Reventado

– –385 m3/s222 m3/s154 m3/s

–

Lahar Reventado – destrucción puente de LlanoGrande – 5,8 m

Oct 1964 El día 23, y con la destrucción de este puente, no se pudo seguir con las mediciones de caudal. Laaltura se obtuvo en el Puesto 2 del ICE, ubicado en la confluencia de los ríos Retes y Reventado.

Nov 1964 Lahar Reventado – – – 10 m

May 1965

Lahar Reventado

– – –10,6 m9,7 m4,6 m4,0 m

Jun 1965

Lahar Reventado

– – –6,0 m5,5 m4,0 m3,0 m

• Para los eventos de 1964 – 1965, se indican los máximos caudales o niveles, sin referencia directa a los daños causados• En la categoría de daños, al referirse a una estructura sólo por su nombre, se entiende como daños parciales a la mismaFuente: ICE, 1965; Fernández, 1996 y Peraldo, 2000.

De acuerdo con los datos históricos disponibles, de las avenidas registradas para el río Reventado,

sólo las de 1724 y las de 1963–1965 se debieron a la actividad del volcán Irazú (erupciones de

ceniza). Este río, junto con el Páez, y en menor proporción, el Taras y el Coris, son los que


históricamente han presentado mayor número de eventos dañinos por inundación, avalanchas y

lahares en toda la cuenca.

En cuanto al río Reventado, las avalanchas de lodo y lahares, ocurridas entre 1963–1965, se

originaron en su cuenca superior, zona muy afectada por la precipitación de cenizas en el mismo

periodo, que unido a sus altas pendientes, provocaron que los tiempos de concentración se redujeran

al mínimo, así como las pérdidas por infiltración e intercepción. Por lo tanto, cualquier lluvia

provocaba caudales muy altos (hasta 10 veces la capacidad hidráulica del río); lo que provocó

también el socavamiento de su cauce, formando áreas inestables que aportaban material para formar

grandes avalanchas aguas abajo (que afectaban usualmente la zona de Taras y el Campo Ayala).

Además, los deslizamientos represaban frecuentemente el río; y al romperse las zonas represadas, se

aumentaba la energía y el material de la avalancha.

Figura 5.2: Efecto del lahar (zona blanca en el centro) que afectó a la ciudad de Cartago, en la esquina inferior derecha,durante noviembre diciembre de 1963 (tomado de Denyer y Kussmaul, 1994).


Figura 5.3: Efecto del lahar del día 11 de junio de 1964. Fotografía tomada aguas abajo (hacia el sur) de la zona de losdiques, desde donde estuvo ubicada la Carretera Nacional (tomado de ICE, 1965).

Como se mencionó antes, fue a principios de 1964 cuando se iniciaron trabajos para evitar que las

avenidas siguieran afectando la zona, iniciándose con la limpieza y rectificación del cauce en la zona

de Taras, así como la construcción de los diques, tarea emprendida en conjunto por el Gobierno de

Costa Rica y la Agencia para el Desarrollo de los Estados Unidos (USAID por sus siglas en inglés).

Gracias a la ayuda de un grupo de marinos de la Armada de Estados Unidos (“Sea Bees”), se colocó

mas de 1,5 millones de metros cúbicos de material (tomado del área de sedimentación del río, que

incluía desde arenas hasta rocas de gran tamaño), con una longitud total de 12,5 kilómetros

aproximadamente. Gracias a la construcción de estos diques, las avenidas ocurridas entre 1964 y

1965 no fueron tan destructivas como las del año 1963.

Sin embargo, en la actualidad, la protección que los diques puedan brindar es baja, debido a:

• Falta de mantenimiento: lo que se aprecia en la erosión misma de los diques, así como en el

crecimiento de la vegetación dentro de ellos (ver figura 5.4). Esto trae como consecuencia una

disminución de su capacidad hidráulica.

• Apertura de brechas: para el paso de carreteras, ferrocarril y acueductos, lo que favorece que una

eventual avenida se desborde por estas zonas (ver figura 5.5).

También es importante mencionar la existencia de asentamientos precaristas dentro de la zona de

reserva, con un nivel de vulnerabilidad muy alto en caso de presentarse una emergencia como la de

1963–1965 (ver figura 5.6). Así mismo, la urbanización de terrenos ha llegado a tal punto, que hoy


día existen casas a la orilla de los diques (ver figura 5.7), con un grado de vulnerabilidad también

alto.

Debido a todo lo anterior, el grado de vulnerabilidad de la población e infraestructura de la ciudad

de Cartago son elevados, siendo Taras y el Parque Industrial las zonas más afectadas por una

eventual avenida.

Figura 5.4: Estado actual de los diques. Nótese el crecimiento de malezas y arbustos (Fuente: Francisco Garro,2002)

Figura 5.5: Brechas abiertas en los diques, para permitir el paso de la línea del ferrocarril (en la fotografía), carreteras,acueductos e inclusive el oleoducto (Fuente: Francisco Garro, 2002).


Figura 5.6: Asentamiento de precaristas dentro de zona de conservación de Los Diques (Fuente: Francisco Garro,2002)

Figura 5.7a y 5.7b: Casas ubicadas a orillas de la zona de conservación de Los Diques (Fuente: el autor, 2002).

Como conclusión, las zonas más afectadas históricamente por la ocurrencia de avenidas en la

cuenca, son aquellas que bordean al río Reventado en su zona de deposición de sedimentos, que

coincide con el sector occidental de la ciudad de Cartago: Taras, Campo Ayala, Barrio El Molino,

Cinco Esquinas y El Carmen. Los tipos de eventos que más han afectado a la zona, se vinculan

directamente con la actividad del volcán Irazú, que con el efecto combinado de lluvias intensas,

provocan lahares, como los sucedidos en el período 1963–1965, provocando muertes y destrucción

de infraestructuras.


5.5.2 Historia de la actividad del volcán Irazú y Turrialba

El Irazú, con una altura de 3453msnm, es un estrato – volcán complejo, que geológicamente forma

parte de la Cordillera Volcánica Central y data de la edad Cuaternaria. Sus erupciones han sido

estrombolianas–vulcanianas1, acompañadas de actividad freática2 y freatomagmática3 (Fernández y

otros, 1998), con lanzamiento de cenizas que afectan generalmente los cultivos y zonas dedicadas a

la ganadería en sus faldas, destruyendo la cobertura vegetal en las zonas cercanas al cono; y

cubriendo las ciudades de San José y poblados aledaños, como Curridabat, Tres Ríos, Desamparados

y Aserrí. Además, su sismicidad es causada tanto por procesos tectónicos (provocando los llamados

enjambres sísmicos) como por procesos volcánicos (que tiene que ver con el movimiento del magma

en su interior).

El Irazú comparte su base estructural con el volcán Turrialba, si bien ambos conos están bien

individualizados. Este último, con una altura de 3320msnm, históricamente ha afectado la zona en

dos ocasiones: 1864 y 1866. La tabla 5.2 muestra un historial de la actividad volcánica de la cuenca

en estudio.

Tabla 5.2Actividad histórica del volcán Irazú y Turrialba

Año Volcán Tipo de Evento Zona Afectada Daños1719 Irazú retumbos y temblores – –

Irazú

erupciones piroclásticaslanzamiento de cenizaretumbos y tembloresactividad fumarólica

Cartago (ciudad)Curridabat –

1723 Ocurrida en febrero, fue el día 22 que cubrió a la ciudad de Cartago y Curridabat con una capa de ceniza.El 27, el río Molino adquirió un aspecto lodoso (Fernández, 1996). Esta actividad decayó a inicios de1724. De un estudio del Dr. Carlos Sapper, se determinó que el cráter que provocó estas erupciones es elque se encuentra hoy al este del cráter central, y fue nombrado Cráter Diego de la Haya (gobernador de laépoca).

1726 Irazú erupciones piroclásticastemblores

faldas del volcán –

1821 Irazú erupciones piroclásticastemblores


Irazú erupciones piroclásticastemblores


1822 El 7 de mayo, ocurrió el Terremoto de San Estanislao. Después de este día, el Irazú entró en un pequeñociclo eruptivo. Peraldo (comunicación personal, julio 2002) observa que tanto esta actividad, como la delos años 1726 y 1821, no está claramente identificada.

1842Irazú erupciones piroclásticas

lanzamiento de cenizaCartago (ciudad)faldas del volcán –

1 Erupciones que alcanzan alturas de 20 kilómetros sobre el cono.2 Explosiones debido a aguas subterráneas3 Explosiones debido a la actividad combinada del agua subterránea y del magma

aplicación del análisis por zonificación combinada de ... · una pequeña área de la cuenca que...

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