a cuenca del Río Chibunga

La descarga de los caudales pluviales serán descargados al Rio Chibunga, por tanto se presenta

a continuación el análisis de hidrológico de la cuenca de éste río.

El río Chibunga, nace de los deshielos de las estribaciones del lado sur del nevado Chimborazo

(6310 msnm), con el nombre de Q. Yurimachay. La trayectoria del cauce en el tramo superior del

río es norte – sur, cambiando a la altura de San Juan a una trayectoria noroeste, sureste, hasta su

paso por la ciudad de Riobamba.

La Q. Yurimachay se une a la Q. La Chorrera y en la cota 3400 toma el nombre de río Chimborazo

luego de la confluencia con el mismo río.

El río Sicalpa se origina en la cordillera Yanashpa a una altitud aproximada de 4200 msnm, y se

forma de la confluencia de los ríos Salado y Rayo.

Los principales afluentes del río Chibunga hasta las secciones de interés son el río Chimborazo y

el río Sicalpa, que se juntan aguas arriba de la población de Calpi. Aguas abajo, el

río Chibunga transita por la ciudad de Riobamba. A continuación se junta con el río Chambo y

sigue su curso hasta unirse con el río Patate para formar el río Pastaza. El río Chibunga hasta la

primera sección prevista para la descarga D-1, tiene un área total de drenaje de 387.89 Km2 y

hasta la sección D-2 cerca tiene un área de drenaje igual a 388.64 Km2.

El relieve de la cuenca alta del río Chibunga presenta pendientes muy fuertes y abruptas, con

valores mayores a 50 y 70%, respectivamente.  Mientras que en la cuenca media y baja, se

observan pendientes regulares y fuertes que ocupan gran parte de la cuenca, entre 12 y 50 %.  En

la zona urbana se observan pendientes débiles menores al 5 %. En la figura 1-3 se observa el

relieve en la zona de estudio.

FIGURA 1-3: RELIEVE CUENCA DEL RIO CHIBUNGA 

Las fuertes pendientes de los flancos elevados inciden en la rápida concentración de caudales y

por tanto en la formación de crecidas.

De acuerdo con el Mapa de suelos del Programa de Regionalización Agraria del MAG

(PRONAREG, 1981), en la cuenca del río Chibunga se encuentran suelos tipo A, C, D, H, J, M y

S, prevaleciendo los suelos tipo D. La Tabla1-4 incluye los porcentajes de ocupación de cada uno

de estos suelos, el 7% restante del área de la cuenca corresponde a afloramientos rocosos, áreas

cubiertas de nieve y área urbana.

TABLA 1-4: TIPO DE SUELO CUENCA RIO CHIBUNGATipo de  suelo (%)

A C D H J M S

1.39 25.42 29.46 15.68 15.94 0.66 4.78

        Suelos tipo A.- suelos muy ricos en materia orgánica, saturados en gran parte del tiempo, mal

drenados, poco profundos, descansan sobre material glaciar o roca.

        Suelos tipo C.- suelos poco profundos, erosionados; localizados sobre una capa dura

cementada (cangahua), con textura arenosa.

        Suelos tipo D.- suelos derivados de materiales piroclásticos, alofónicos, francos; con gran

capacidad de retención de agua. Suelos negros con presencia de horizonte amarillo. Ricos en

materia orgánica

        Suelos tipo H.- suelos negros, profundos, franco arenosos, derivados de materiales

piroclásticos, con menos de 30 % de arcilla.

        Suelos tipo J.- suelos arenosos derivados de materiales piroclásticos poco meteorizados, con

baja retención de humedad.

        Suelos tipo M.- suelos derivados de materiales piroclásticos, alofónicos, francos; con gran

capacidad de retención de agua. Suelos negros con presencia de horizonte amarillo. Ricos en

materia orgánica

        Suelos tipo S.- suelos poco profundos erosionados sobre roca dura, de texturas arenosas a

arcillo arenosas.

En la cuenca alta del río Chibunga tiene en gran parte del área vegetación natural herbácea densa

de tipo páramo (45 % del área de drenaje), a partir de los 4600 msnm en adelante se tienen áreas

cubiertas con glaciares y nieve y en la parte media y baja el 45 % corresponde a pastos cultivados

de altura y cultivos de ciclo corto como maíz (PRONAREG, 983).

Los porcentajes de los diferentes usos de suelo correspondientes a las áreas de drenaje se

presentan en la Tabla 1-5; en la Foto 1 se presenta una vista panorámica de la cobertura vegetal

en la zona alta de la cuenca.Foto 1:  Cobertura Vegetal del área de

páramoen la zona del Chimborazo

Foto 2:  Rio Chibunga - Riobamba

 

TABLA 1-5: CUBIERTA VEGETAL Y USO ACTUAL DEL SUELO CUENCA DEL RIO CHIBUNGA

Uso del suelo (%)

Cultivos

Nieve PáramoPasto

cultivadoZona Urbana Zonas erosionadas

38.9 2.2 45.4 5.9 1.5 6.3

Características físicas de las cuencas de drenaje

La cuenca hidrográfica en estudio, cuya configuración se muestra en el Mapa 1, presenta las

características físicas resumidas en la Tabla 1-6.

MAPA 1-1: CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO CHIBUNGA

 

TABLA 1-6: CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA DE DRENAJE

Sección de interésA Lp h S Sc

(km2) (km) (m) (%) (%)

Río Chibunga – descarga  D1 387.89 49.91 3540 3.07 22.20

Río Chibunga – descarga D2 388.64 51.67 3550 2.91 22.16

En donde:

        A = área de la cuenca de drenaje; [km2]

        Lp = longitud del cauce principal; [km]

        h = desnivel de la cuenca; [m]

        S = pendiente media del cauce principal; [%]

        Sc = pendiente media de la cuenca de drenaje; [%]

Esta información es útil particularmente para la determinación de los caudales máximos, mediante

la aplicación de un modelo precipitación – escurrimiento de eventos, y también para el cálculo de

los caudales medios mensuales.

Caudales máximos y Niveles de crecida

La determinación de los caudales máximos e hidrogramas de crecidas se cumple para las

secciones del río Chibunga, en donde se ubicación las posibles descargas.

De acuerdo con los resultados del estudio de Hidrología para la rehabilitacion de la Central

Cordobés, que recoge datos hidrométricos de las estaciones Alao, Cebadas, Penipe, Cahuaji,

Guano y Guargualla, determina caudales específicos máximos de entre 165 y 580 l/s/km2 para

áreas de drenaje entre 185 y 3480 km2; valores que se consideran bajos.

En ausencia de información hidrométrica directa para el área de estudio, se ha considerado como

método más confiable para evaluar los caudales máximos de las áreas de drenaje de las

subcuencas de interés el modelo precipitación – escurrimiento de eventos, ampliamente conocido

en la práctica ingenieril nacional, denominado HIDRO-1, desarrollado en la Escuela

Politécnica Nacional. Este modelo se basa en el método propuesto por el Soil Conservation Service

(SCS), de Estados Unidos.

Considerando el tipo de suelo y la cubierta vegetal, se adoptó un número de curva CN = 72 para la

cuenca del río Chibunga hasta la sección D-1 y CN = 73 hasta la sección D-2.

El método del SCS considera las características físicas de las cuencas, como:  longitud del cauce

principal, pendiente de la cuenca, el número de curva, la distribución temporal de las lluvias

intensas, que en este caso se representa a través de la curva de Huff número 6 como ya se

explicó.   

En la Tabla 1-7 se resume los caudales máximos obtenidos para la sección S-1 en función del

período de retorno.

TABLA 1-7 : CAUDALES MÁXIMOS (M3/S)Período de retorno

(años)D-1 D-2

5 71.10 78.84

10 82.07 90.24

25 225.78 241.13

50 311.72 329.26

100 439.32 461.90

 

De acuerdo con la información temática de áreas de riesgo de inundaciones incluidas en Infoplan

2, los sectores de la población de San Juan por donde transita el río Chimborazo y en una parte

baja como es el área donde  confluyen los río Chibunga y Chambo ubicada aguas abajo del área

del proyecto son zonas de inundación ante eventos de crecidas. La figura 1-4 presenta las áreas

de inundación más frecuentes en la zona de estudio.

El cálculo de los niveles de crecida se basa en la aplicación de la fórmula de Manning,

ampliamente reconocida como válida para la determinación hidráulica de caudales, niveles y

velocidades en una sección determinada. Involucra no solamente las características hidráulicas del

flujo sino también la topografía de la sección y la resistencia del material de fondo del cauce.

Los niveles de crecida se han obtenido para períodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100  años.  Para

realizar la modelación de estos caudales se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones:

        Morfología del cauce en las secciones de interés (Perfiles - Topografía)

        Pendiente media del cauce del río Chibunga en el tramo de las descargas

        S = 0.019 m/m

        Coeficiente de Manning n = 0.045 en el cauce principal y n = 0.060 en las márgenes

FIGURA 1-4: RIESGO DE INUNDACIÓN 

 

Los niveles de crecida determinados para cada una de las secciones de interés son los siguientes:

TABLA 1-8: NIVELES DE CRECIDA (MSNM)Período de retorno

(años)D-1 D-2

5 2710.78 2708.88

10 2710.88 2709.01

25 2711.98 2710.23

50 2712.00 2710.77

100 2712.43 2711.50

El diseño deberá considerar los niveles de inundación determinados, para la ubicación de las

descargas.

1.2.5    Uso actual y Potencial

Actualmente el uso del suelo en el área de intervención está divido en dos secciones, una

netamente urbana, donde se implantará en colector de la calle Morona y otra donde se construirá

la descarga al río Chibunga.

En la primera la cobertura natural del suelo fue remplazada para dar lugar al desarrollo urbano de

la ciudad, constituyéndose actualmente como un área antrópica.

La segunda, donde se construirá el último tramo del colector, y la descarga al Río Chibunga se

encuentra cubierta de pastos y algunas especies vegetales remanentes dentro del borde de

quebrada.

2       SISTEMA EXISTENTE

2.1         DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTEEl sector de La Libertad cuenta con un sistema de alcantarillado sanitario, el cual presta servicio

a la mayoría de calles del sector, llegando a una cobertura aproximada del 90%. Existen dos redes

que recogen el agua servida del sector, una que se localiza en la parte sur a la izquierda de la vía

que va a San Luis o Av. Juan Félix Proaño (Saboya II), donde se utiliza tubería de 200 mm de

diámetro, de Hormigón Simple.

Las calles de este sector son de lastre, por lo que ubicación de los pozos existentes resulta difícil,

teniendo en cuenta que las tapas de muchos pozos están enterradas. Los pozos son de hormigón

y su altura varia entre los 0.80m y los 4.00, la tapa es de hierro fundido y se observa que se

encuentran en buen estado.

FOTO NO 3   POZO 8A UBICADO EN LA CALLE 7 – SABOYA II.

Además se observa que las conexiones domiciliarias se realizan sin dificultad alguna, gracias a que

no existen desniveles marcados entre la altura de las calzadas y la de las viviendas.

Esta red fue construida en el año de 1998, y se une al la otra red existente, ubicada a la derecha

de la vía a San Luis, en el pozo de la foto Nº4, luego de cruzar la vía asfaltada, como se puede

verificar en la Foto 4.

 

FOTO NO 4   CONEXIÓN DE LA RED LA SABOYA II, A LA RED LA LIBERTAD.

 

La red ubicada al norte de la vía a San Luis, tiene similares características que las de la red antes

descrita. Las calles también son de lastre por lo que no se pueden observar la totalidad de pozos

construidos en el sector. Esta red tiene la particularidad de que sus tramos iniciales (pozos de

cabeza), arrancan desde el costado norte de la vía a San Luis, extendiéndose hasta la

calle la Asturias, calle en la cual se encuentra construido un interceptor que recoge el caudal

sanitario de todas las calles que inician en el costado norte de la vía a San Luis.

 

 

 

 

 

Luego esta red conduce el caudal al sitio de tratamiento, bajando por la calle Italia, el cual se halla

ubicado en la margen izquierda del Río Chibunga como se lo puede apreciar el la Foto 5.

 

 

FOTO NO 5   SITIO ACTUAL DE TRATAMIENTO.

 

El tratamiento actual se lo realiza en un tanque de hormigón armado de 5.20 m de largo,

por 4.00 m de ancho, para luego depositar el efluente, en el fondo de la orilla izquierda del

Río Chibunga, mediante una tubería de hormigón simple de 200 mm de diámetro, como se lo

puede apreciar en la Foto No 6.

 

FOTO NO 6   DESCARGA DEL EFLUENTE DEL TRATAMIENTO AL RIO CHIBUNGA.

2.2         PLANTA DE TRATAMIENTO EXISTENTEEl caudal de agua servida del sector de La Libertad, cuenta con un tratamiento consistente en un

tanque de hormigón armado de 4.00 x 5.20 m y altura de 1.80 m., en el que se deposita el caudal

sanitario, el cual tiene un tiempo de retención antes de descargarse al cauce natural, además la

estructura sirve como sedimentador.

En la Figura 5, se presenta un esquema de la estructura utilizada para el tratamiento, en la cual se

encuentran anotadas las dimensiones, las cuales sirvieron para realizar la evaluación.

FIGURA 1-5: TRATAMIENTO EXISTENTE

FIGURA 1-5   DESCARGA DEL EFLUENTE DEL TRATAMIENTO AL RIO CHIBUNGA.

 

La evaluación efectuada al tratamiento existente, fue realizada en función del tiempo de retención

que se produce en el tanque actual y del aporte sanitario futuro que llegaría hasta este tratamiento.

Además se tomó una muestra del agua servida antes de la entrada al tratamiento, y otra en la

descarga del efluente, resultados que se los pueden verificar en el Anexo Análisis de Aguas.

2.3         CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES        Se debe completar el diseño sanitario del sector de La Libertad, ajustándose a la

topografía actual, la información del trazado del sistema construido y de la información

proporcionada por el Municipio de la Ciudad de Riobamba.

        Se recomienda cambiar el tratamiento existente, debido al crecimiento poblacional de la

zona, ya que los aportes de caudal a la red sanitaria serán mayores y consecuentemente

el tratamiento, haciendo que la eficiencia del mismo baje y no se produzca un tiempo de

retención adecuado, contaminando al Río Chibunga.

        Es necesario contar con un sistema de alcantarillado pluvial, para lo cual se deberá tener

los estudios de ingeniería de este sistema, previo su construcción.

        Una vez construido el sistema pluvial, las vías deberán tener una cobertura que permita el

correcto funcionamiento del sistema, evitando acumulaciones y obstrucciones en los

diferentes elementos constitutivos del sistema.