informe tecnico de caudales - snifa

INFORME TECNICO DE CAUDALES

Preparado por Centro de Estudios Científicos para Compañía Minera Nevada

Daniela Carrión, Geógrafa

Camilo Muñoz, Licenciado en Geografía

Andrés Rivera, Glaciólogo Senior, Director del Proyecto

Valdivia, Julio 2014

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Limitaciones

Este informe ha sido preparado por el Centro de Estudios Científicos (CECs) para la Compañía Minera Nevada S.p.A. (CMN) en el marco del Contrato N° NEVA-1059SC, “Asesoría e implementación del plan de monitoreo de Glaciares”, celebrado entre el CMN y el CECs, y de acuerdo a los datos disponibles a la fecha. El CECs se desliga de la responsabilidad producto de decisiones o acciones por parte de CMN, la autoridad ambiental o terceras partes, basadas en el eventual uso de este informe. Excepto por el uso de este informe para los fines propios de CMN y para su eventual entrega a la autoridad ambiental, cualquier otro uso de este informe o parte de él a través de cualquier forma, incluyendo la vía impresa o en medios electrónicos, está sujeto a la aprobación por escrito por parte del CECs.

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Tabla de Contenidos

Limitaciones............................................................................................................... 2

Resumen ................................................................................................................... 9

1 Introducción ...................................................................................................... 10

2 Materiales y métodos .......................................................................................... 13

2.1 Fundamentos teóricos ................................................................................... 13

2.2 Delimitación de la cuenca hidrográfica ............................................................ 13

2.3 Mediciones de Caudal ................................................................................... 14

2.3.1 Secciones de aforo ....................................................................................... 14

2.3.2 Método de medición “área – velocidad” ........................................................... 16

2.3.3 Método de dilución de sal .............................................................................. 19

2.3.4 Sensor de altura modelo Vega Puls 61 (Vega) .................................................. 21

3 Resultados ......................................................................................................... 24

3.1 Caudal Glaciar Guanaco (GGU-1) ................................................................... 24

3.2 Caudal Glaciar Estrecho (CPN) ....................................................................... 31

3.3 Caudal Glaciar Ortigas 1 (GO-1) ..................................................................... 38

3.4 Caudal Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza (GTO-1, GTO-2, GTO-3 y GTE-1) .. 45

3.4.1 Glaciarete Toro 1 (GTO-1) ............................................................................. 45

3.4.2 Glaciarete Toro 2 (GTO-2) ............................................................................. 48

3.4.3 Confluencia Glaciaretes Toro 1 y Toro 2 (GTO-3) .............................................. 51

3.4.4 Confluencia Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza (GTE-1) .............................. 54

4 Discusión........................................................................................................... 62

5 Conclusiones ...................................................................................................... 64

6 Referencias ........................................................................................................ 66

Anexo A Resumen Mediciones de Caudal ......................................................... 67

A.1 Aforo GGU-1 ................................................................................................ 67

A.2 Aforo CPN ................................................................................................... 68

A.3 Aforo GO-1 .................................................................................................. 69

A.4 Aforo GTO-1 ................................................................................................ 70

A.5 Aforo GTO-2 ................................................................................................ 71

A.6 Aforo GTO-3 ................................................................................................ 72

A.7 Aforo GTE-1................................................................................................. 73

Anexo B Alcances Logísticos ........................................................................... 74

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Lista de Figuras

Figura 1-1 Puntos de medición manual de caudales (círculos amarillos) aguas abajo de glaciares y glaciaretes (líneas rojas). De fondo, imagen satelital GeoEye del 14 de marzo de 2014, datum WGS84. ...................................................... 12

Figura 2-1 Representación de una cuenca hidrográfica (línea roja) delimitada a partir de un punto P. ...................................................................................... 14

Figura 2-2 Canal de aforo Parshall. .......................................................................... 15

Figura 2-3 Trabajos de despeje de cobertura de hielo en: (a) aforo CPN, (b) aforo GGU-1, (c) aforo GTO-3, y (d) aforo GTO-1. ............................................. 16

Figura 2-4 Sección transversal del cauce dividida en columna de profundidad Di, de ancho Δwi y donde la velocidad promedio es igual a Vi ................................ 17

Figura 2-5 Equipos de medición de caudal, usados en este estudio: (A) Equipo Flo-Mate y, (B) Equipo OTT MF Pro. ............................................................... 18

Figura 2-6 Medición de caudal con sensor de inducción electromagnética en el punto de aforo GGU-1 (Glaciar Guanaco) a mediados de diciembre 2013. .............. 19

Figura 2-7 Comportamiento típico de la conductividad y de la concentración de sal durante una medición con el método de dilución........................................ 20

Figura 2-8 Medición de conductividad en el aforo GTE-1 (Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza) a fines de enero 2014. ........................................................... 21

Figura 2-9 Instalación a fines de enero 2014 del sensor Vega en Canal Perimetral Norte, (aforo CPN) del Glaciar Estrecho. ................................................... 22

Figura 2-10 Medición de altura de agua mediante un sensor Vega en la sección transversal de un río. ............................................................................. 22

Figura 3-1 Mediciones de caudal en el aforo GGU-1 (Glaciar Guanaco). ........................ 24

Figura 3-2 Cuenca hidrográfica del Glaciar Guanaco, determinada a partir del punto de medición de caudal GGU-1. ..................................................................... 25

Figura 3-3 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GGU-1 durante el verano de 2013/14. .............................................................................................. 26

Figura 3-4 Sensor Vega en aforo GGU-1: (a) instalación a principios de enero 2014, atrás se aprecia el frente del Glaciar Guanaco; (b) día del retiro del sensor, el 5 abril 2014, donde se observa el cauce cubierto completamente de nieve. .................................................................................................. 27

Figura 3-5 Curva de descarga del aforo GGU-1, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno. ............................................................... 28

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Figura 3-6 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo GGU-1 y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco. ................................................................................... 29

Figura 3-7 Promedio horario de caudal (línea azul) en GGU-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja) provienen de la estación meteorológica Guanaco ubicada en el glaciar del mismo nombre. .................................................. 29

Figura 3-8 Caudal parcialmente congelado bajo el sensor Vega instalado en el aforo GGU-1 a las 11:13 hrs a mediados de febrero 2014. .................................. 30

Figura 3-9 Procedimiento para medir caudal mediante conductividad en aforo CPN: (a) calibración del sensor; (b) agregación de sal al cauce aguas arribas del aforo; (c) medición de caudal justo antes del inicio de la estructura tipo Parshall. ............................................................................................... 31

Figura 3-10 Cuenca hidrográfica del Glaciar Estrecho, determinada a partir del punto de medición del caudal CPN. ....................................................................... 32

Figura 3-11 Trabajos realizados en Canal Perimetral Norte Inferior: (a) canalización de aguas mediante construcción de obras de arte, y (b) obstaculización del flujo con rocas para canalizar las aguas directamente hacia la cámara de restitución. ........................................................................................... 33

Figura 3-12 Mediciones puntuales de caudal realizadas en CPN durante el verano 2013/14. .............................................................................................. 34

Figura 3-13 Glaciar Estrecho: (a) presencia de riachuelos en la superficie del glaciar; (b) cascada en el frente del glaciar; (c) curso de agua proveniente del glaciar; (d) trabajos de contención y resguardo en canal perimetral por parte de personal CMN. .......................................................................... 34

Figura 3-14 Aforo CPN el día del retiro del sensor Vega, el 5 abril 2014. ........................ 35

Figura 3-15 Curva de descarga del aforo CPN, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno. ............................................................... 36

Figura 3-16 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo CPN y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en la parte inferior del Glaciar Estrecho. ................................................................... 36

Figura 3-17 Caudal congelado en el aforo CPN (Glaciar Estrecho) a las 13:13 hrs a fines de febrero 2014. ................................................................................... 37

Figura 3-18 Promedio horario de caudal (línea azul) en CPN, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja) provienen de la estación meteorológica ubicada en la zona inferior del mismo glaciar. ............................................................... 38

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Figura 3-19 Mediciones de caudal en el aforo GO-1, mediante sensor de inducción electromagnética (a), y sensor de conductividad (b). El procedimiento de este último sensor en este aforo se detalla de la siguiente forma: (c) calibración del sensor; (d) agregación de sal al cauce aguas arribas del aforo; (e) medición de conductividad. ...................................................... 39

Figura 3-20 Cuenca hidrográfica del Glaciar Ortigas 1 determinada a partir del punto de medición del caudal GO-1. ...................................................................... 40

Figura 3-21 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GO-1 el verano 2013/14. ....... 41

Figura 3-22 Caudal en GO-1 el 09 febrero 2014 a las 11:13 hrs (a), y a las 15 hrs (b), cuando el agua adquirió color lechoso por el arrastre de sedimentos. ........... 41

Figura 3-23 Incremento de caudal entre enero 26, 11:43 hrs (a) y febrero 9, 13:38 hrs (b). 42

Figura 3-24 Curva de descarga del aforo GO-1, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno. ............................................................... 43

Figura 3-25 Serie de caudal (línea azul) en el punto GO-1 y temperaturas (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco. ....... 43

Figura 3-26 Promedio horario de caudal (línea azul) en GO-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja) provienen de la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco. ................................................................................... 44

Figura 3-27 Caudal congelado en el aforo GO-1 a las 10:37 hrs el 7 de diciembre 2013. .. 44

Figura 3-28 Ubicación de los puntos GTO-1 (Glaciarete Toro1) y GTO-2 (Glaciarete Toro2), donde se pueden observar antiguas estructuras de aforo. ............... 46

Figura 3-29 Mediciones de caudal con sensor de inducción electromagnética en el punto GTO-1. ................................................................................................. 46

Figura 3-30 Condiciones encontradas en aforo GTO-1: (a) caudal congelado a las 13:11 hrs el 16 febrero 2014; y, (b) aforo sin presencia de agua a las 13:29 hrs el 27 febrero 2014. ................................................................................ 47

Figura 3-31 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GTO-1 durante el verano 2013/14. .............................................................................................. 48


Figura 3-33 Comportamiento aforo GTO-2 en febrero 27, 2014, donde no se observa presencia de agua cerca de las 12:55 hrs (a) pero si hay escaso caudal a las 16:10 hrs (b). .................................................................................. 49

Figura 3-34 Caudal congelado en aforo GTO-2 (Glaciarete Toro 2) cercano al mediodía el 27 enero 2014. .................................................................................. 50

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Figura 3-37 Ubicación de los puntos de aforo GTO-1 (Toro 1), GTO-2 (Toro 2) y GTO-3 (confluencia de los glaciaretes Toro 1 y Toro 2). ........................................ 51

Figura 3-38 Caudal congelado en aforo GTO-3 (confluencia glaciaretes Toro 1 y Toro 2) al mediodía el 16 febrero 2014. ............................................................... 52


Figura 3-40 Mediciones de caudal en aforo GTE-1 el 6 Enero (17:30 hrs), el 13 Febrero (13:31 hrs) y 13 Marzo (17:25 hrs). ........................................................ 55

Figura 3-41 Cuencas hidrográficas de los glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza determinadas a partir del punto de medición del caudal GTE-1. ................... 56

Figura 3-42 Condiciones encontradas en aforo GTE-1: (a) cauce congelado al mediodía el 13 marzo 2014; y, (b) aforo sin presencia de agua al mediodía del 27 febrero 2014. ........................................................................................ 57

Figura 3-43 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GTE-1 durante el verano de 2013/14. .............................................................................................. 57

Figura 3-44 Aforo GTE-1 (Confluencia Glaciaretes Esperanza, Toro 1 y Toro 2) el día del retiro del sensor Vega, el 5 abril 2014. ..................................................... 58

Figura 3-45 Curva de descarga del aforo GTE-1, donde cada punto corresponde a una medición manual de caudal en terreno. .................................................... 59

Figura 3-46 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo GTE-1 y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Toro 1. ...................................................................................... 60

Figura 3-47 Promedio horario de caudal (línea azul) en GTE-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja) provienen de la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Toro 1. ...................................................................................... 60

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Lista de Tablas

Tabla 1-1 Características de los puntos de medición de caudal verano 2013-2014........ 10

Tabla 1-2 Detalles de instalación del sensor Vega por punto de aforo. ........................ 11

Tabla 2-1 Especificaciones técnicas de instrumentos aforadores. ................................ 18

Tabla 3-1 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GGU-1. ..................... 26

Tabla 3-2 Caudales promedios y totales en aforo GGU-1. .......................................... 30

Tabla 3-3 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a CPN. ......................... 31

Tabla 3-4 Caudales promedios y totales del aforo CPN. ............................................. 37

Tabla 3-5 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GO-1. ....................... 38

Tabla 3-6 Caudales promedios totales en aforo GO-1. .............................................. 45

Tabla 3-7 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GTE-1 ....................... 56

Tabla 3-8 Caudales promedios y totales en el aforo GTE-1. ....................................... 61

Tabla 4-1 Resumen de caudales promedios mensuales (L/s) para los aforos estudiados. ........................................................................................... 63

Tabla 4-2 Resumen de caudales totales (m³) para los aforos estudiados. .................... 63

INFORME TÉCNICO DE CAUDAL

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Resumen

Se presentan las mediciones de caudal realizadas durante el periodo estival, desde diciembre 2013 hasta abril 2014, en siete cursos de agua provenientes de los glaciares y glaciaretes incluidos en el PMGv3 del Proyecto minero Pascua Lama. Estos puntos de aforo se encuentran inmediatamente aguas abajo del Glaciar Guanaco (aforo GGU-1), Glaciar Ortigas 1 (aforo GO-1), Glaciar Estrecho (aforo CPN), Glaciarete Toro 1 (aforo GTO-1) y Glaciarete Toro 2 (aforo GTO-2). Además se midió en la confluencia entre los glaciaretes Toro 1 y Toro 2 (aforo GTO-3), y en la confluencia entre ellos y el Glaciarete Esperanza (aforo GTE-1).

Los mayores caudales instantáneos medidos manualmente se presentaron durante el mes de enero en 4 de los 7 puntos de medición, cuando los aforos GGU-1, CPN, GTO-2 y GTE-1 registraron 827 L/s, 794 L/s, 14 L/s y 279 L/s, respectivamente. Mientras que, en los puntos GO-1, GTO-1 y GTO-3 el máximo instantáneo se midió en febrero y fue de 597 L/s, 29 L/s y 32 L/s, respectivamente. Estos caudales máximos se registraron en días donde también hubo temperaturas máximas registradas en las estaciones meteorológicas cercanas.

Desde principios de enero del 2014 se comenzó a utilizar además sensores automáticos de altura de agua Vega Puls 61 (Vega) en los puntos de aforo GGU-1, CPN, GTE-1 y GO-1, capturando datos cada 5 minutos. Los datos obtenidos por estos sensores se analizaron en conjunto con los aforos puntuales, con el fin de determinar curvas de descarga y la fluctuación de caudales durante el período de mediciones (enero – abril).

Los valores promedios mensuales obtenidos a partir de los registros continuos, fueron mayores en enero, con valores de 219 L/s en GGU-1, 329 L/s en CPN, 189 L/s en GO-1 y 126 L/s en GTE-1. A partir de mediados de abril no hay escurrimiento debido al escaso derretimiento glacial y nival, en concordancia con la predominancia de temperaturas muy por debajo del punto de fusión.


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1 Introducción

El Plan de Monitoreo de Glaciares versión 3 (PMGv3) recoge lo establecido en la Resolución Exenta Nº24/06 de la COREMA III Región, particularmente lo expuesto en la cláusula número 4.4.7., que indica la necesidad de incluir medición de caudales en puntos lo más cercanos posibles a los frentes de glaciares [BARRICK, 2008].

Los glaciares y glaciaretes se encuentran en zonas de topografía compleja y de gran altitud, por lo que no existen obras de ingeniería permanentes. Estas estructuras son difíciles de instalar y mantener debido entre otros factores a: la importante variabilidad de los caudales, la magnitud de los caudales máximos, la gran cantidad de material sólido transportado por los cursos de agua, los cambios que pueden sufrir las secciones de medición debido a los depósitos de sedimentos o a la erosión por los materiales sólidos, la cercanía de taludes asociados a altas pendientes, la inestabilidad de laderas, los suelos congelados aledaños a los cursos de agua, la presencia de penitentes en los cursos de agua, y la dificultad de acceso de maquinarias y equipos. Por ello, y con el objetivo de medir caudales lo más cerca posible de los cuerpos de hielo del área, donde no existen obras de ingeniería permanentes, se realizaron aforos manuales en puntos tradicionalmente usados en el PMGv3 (Tabla 1-1).

Tabla 1-1 Características de los puntos de medición de caudal verano 2013-2014.

Nombre Tipo Coordenadas UTM 18S

WGS84 Elevación (msnm)

Frecuencia Ubicación Observaciones Norte Este

GGU-1

Sección de Aforo Manual

6752951 400341 4753 Semanal en verano Frente del Glaciar Guanaco Definido en

PMGv3

GO-1


6748385 397288 4757 Semanal en verano Frente del Glaciar Ortigas 1 Definido en

PMGv3

GTO-1


6754827 400237 4970 Semanal en verano Frente del Glaciarete Toro 1,

antes de confluencia con Toro 2

Definido en PMGv3

GTO-2


6754831 400227 4969 Semanal en verano Frente del Glaciarete Toro 2,

antes de confluencia con Toro 1

Definido en PMGv3

GTO-3


6754874 400166 4955 Semanal en verano Aguas debajo de la

confluencia de Toro 1 y Toro 2

Definido en PMGv3

GTE-1 Sección de

Aforo Manual 6754544 399457 4726 Semanal en verano

100 m aguas debajo de confluencia T1, T2 y

Esperanza

Definido en PMGv3

CPN


6757597 401571 4970 Semanal en verano Canal perimetral aguas

abajo del Glaciar Estrecho Definido en

PMGv3

Las mediciones manuales comenzaron a principios de diciembre 2013, fecha en que comienzan a observarse caudales medibles (profundidad mínima requerida por los instrumentos), y terminaron a fines de marzo 2014, cuando se produjo una


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disminución importante de los caudales en la zona, hasta desaparecer completamente en abril 2014.

Complementariamente, a principios de enero se agregaron en 4 de estos mismos puntos de aforo (Tabla 2-2), sensores de medición continua tipo Vega Puls 61 (Vega), los que en conjunto con los datos puntuales, permitieron establecer el régimen horario/diario de caudales y el régimen estacional de éstos. Estos sensores se retiraron cuando ya no existía caudal medible, esto fue a principios de abril 2014, menos en el caso de Ortigas 1, que sólo se pudo retirar a fines de abril por problemas de accesibilidad.

La ubicación de los puntos de medición, y su proximidad a los cuerpos de hielo del área, pueden observarse en la Tabla 1-2 y Figura 1-1.

Tabla 1-2 Detalles de instalación del sensor Vega por punto de aforo.

Punto de Aforo

Ubicación Fecha de

Instalación Fecha de

Retiro

GGU-1 Glaciar Guanaco 05/01/2014 05/04/2014

GTE-1 Confluencia de Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza

06/01/2014 05/04/2014

GO-1 Glaciar Ortigas 1 19/01/2014 22/04/2014

CPN Glaciar Estrecho 25/01/2014 05/04/2014

Cabe destacar que en el PMGv3, se define una frecuencia mínima de mediciones de caudales para el periodo de verano (hasta 3 veces por semana en la semana con fusión máxima por ejemplo). Esta frecuencia de mediciones fue excedida con creces como se verá en este informe, debido a que a las numerosas mediciones puntuales, deben sumarse las mediciones continuas de caudales entre enero y marzo, que generan curvas o series mucho más completas y representativas de todo el periodo de derretimiento máximo.


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Figura 1-1 Puntos de medición manual de caudales (círculos amarillos) aguas abajo de glaciares y glaciaretes (líneas rojas). De fondo, imagen satelital GeoEye del 14 de marzo de

2014, datum WGS84.


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2 Materiales y métodos

2.1 Fundamentos teóricos Para estimar el rendimiento hídrico de una cuenca, lo primero es determinar su área, la que se definirá a partir del punto de medición o aforo ubicado aguas abajo del glaciar, donde se capturan aguas que vienen del glaciar (y del área circundante no englaciada):

A=Agl+Anogl Ecuación 1

donde A es el área total de la cuenca donde se calculará el balance hidrológico; Agl, el área de la cuenca A cubierta por el glaciar estudiado; y Anogl, el área de la cuenca no cubierta por hielo pero eventualmente sometida a precipitación y/o derretimiento de nieve por ejemplo.

En este sentido, el caudal total (Q) proveniente de la cuenca A, se originará en parte desde el área glaciar (Qgl), y en parte provendrá del área no glaciar de la cuenca (Qnogl):

Q= Qgl+Qnogl Ecuación 2

Qnogl, puede ser asociado a varias fuentes de agua, como el derretimiento del hielo en el suelo, o derretimiento de nieve temporal, o a las precipitaciones líquidas, o a deposición de nieve por viento por ejemplo. Generalmente este componente es simplemente deducido a partir de la diferencia entre el Q y Qgl, ambos valores que son medidos.

2.2 Delimitación de la cuenca hidrográfica La cuenca hidrográfica es el área delimitado por las divisorias de drenaje donde todas las aguas superficiales corren hasta un mismo punto (Figura 2-1). La delimitación de las cuencas hidrográficas se hace a partir de los puntos de medición de caudal ubicados en el valle. Se definen esas cuencas usando un modelo digital de elevación de la zona (DEM por su nombre en inglés) y las herramientas hidrológicas del software ArcGis (Hydrology Tool), las que permiten determinar una cuenca hidrográfica a partir de un punto específico (de aforo por ejemplo).


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Figura 2-1 Representación de una cuenca hidrográfica (línea roja) delimitada a partir de un punto P.

2.3 Mediciones de Caudal

2.3.1 Secciones de aforo

En general, las mediciones de caudales fueron realizados en secciones naturales (no construidas). Este fue el caso de los glaciares Guanaco y Ortigas 1, donde se midió cerca de sus frentes. Estas secciones son caracterizadas por materiales no consolidados de clastos y sedimentos finos, donde el agua no está bien encauzada y por ende, hay fluctuaciones horizontales de las secciones dependiendo de la cantidad de agua que escurre.

En el caso del Glaciar Estrecho, las mediciones se realizaron en una estructura tipo canal Parshall1 Figura 2-2 ( ), construida por CMN.

1 Los aforadores Parshall son instrumentos calibrados para la medida del caudal en cauces abiertos, siendo adecuados para la medición del caudal en corrientes naturales con pendiente suave. Consta de cuatro partes principales: (1) transición de entrada, (2) sección convergente, (3) garganta, y (4) sección divergente. En la sección de entrada, el piso se eleva sobre el fondo original del canal, con una pendiente suave y las paredes se van cerrando. En la sección convergente, el fondo es horizontal y el ancho va disminuyendo. En la garganta el piso vuelve a bajar para terminar con otra pendiente ascendente en la sección


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Figura 2-2 Canal de aforo Parshall.

En el caso de los glaciaretes Toro 1 y 2, las mediciones se realizaron cerca de sus partes más baja (no se observan “frentes” en glaciaretes). Estas secciones también son caracterizadas por materiales no consolidados de clastos y sedimentos finos, donde el agua no está bien encauzada y por ende, hay fluctuaciones horizontales de las secciones dependiendo de la cantidad de agua que escurre. Se observan obras de arte antiguas, principalmente de madera, las cuales se encuentran totalmente destruidas. No existen estructuras tipo Parshall.

En el caso del Glaciarete Esperanza, fue imposible acceder a un punto cercano a su parte baja, debido a que se trata de una quebrada de difícil acceso, con una pendiente del orden de 40º, y mucho material detrítico no consolidado. Por lo anterior, el caudal proveniente de este glaciarete se midió en un punto ubicado 100 m aguas abajo de la confluencia con los glaciaretes Toro 1 y Toro 2 (GTE-1).

El número y fecha de todas las mediciones manuales entre el 07 de diciembre 2013 y 21 de marzo 2014, pueden verse en el Anexo A. Los puntos de aforo y sus características son identificados en la Tabla 1-1. El número de mediciones estuvo supeditado principalmente a las posibilidades de acceso en el periodo de verano.

Las secciones escogidas están situadas en un tramo recto y lo más homogéneo posible a lo largo del cauce, permitiendo el adecuado uso de los equipos de medición. En general, se examinaron las obstrucciones presentes en la sección y en varios casos, antes de comenzar con las mediciones fue necesario remover las piedras, hielo o nieve que dificultaban una correcta medición (Figura 2-3). divergente. De esta forma, el agua escurre a velocidad crítica a través de la garganta [Dussaubat and Vargas, 2005].


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Figura 2-3 Trabajos de despeje de cobertura de hielo en: (a) aforo CPN, (b) aforo GGU-1, (c) aforo GTO-3, y (d) aforo GTO-1.

2.3.2 Método de medición “área – velocidad”

Con el método de “área-velocidad”, se miden velocidades del agua en varios puntos a lo largo de una sección transversal del cauce [McPhee and Lagos, 2011]. En este método se utiliza la ecuación de continuidad, donde el ancho de la sección y la profundidad del agua en cada punto deben ser medidos para integrar los valores de velocidad sobre el área de la sección medida. Para ello, se promedia un valor de velocidad Vi por cada columna de profundidad Di y de ancho Δwi (Figura 2-4).


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Figura 2-4 Sección transversal del cauce dividida en columna de profundidad Di, de

ancho Δwi y donde la velocidad promedio es igual a Vi

Finalmente el caudal se calcula como:

Ecuación 3

Las mediciones de velocidad se llevaron a cabo usando dos sensores de inducción magnética, que de acuerdo a la Ley de Faraday que dice que si un medio electroconductor se desplaza en un campo magnético, una tensión inducirá dicho conductor; por lo tanto la tensión es proporcional a la velocidad del conductor eléctrico (corriente de agua). Los instrumentos utilizados para la medición de caudales (Figura 2-5) fueron:

• Equipo Flo-Mate. Este equipo posee un sensor electromagnético que estima la velocidad del flujo. Al sumergir el sensor, éste crea una campo electromagnético con voltaje determinado, dichas amplitudes de voltaje representan la tasa de flujos de agua encontradas alrededor del sensor, posteriormente estas amplitudes son decodificadas y expuestas en un panel electrónico [Marsh-McBirney Inc., 1990]. Se estima que su funcionamiento requiere una profundidad mínima del agua de aproximada de 5 cm.

• Equipo OTT MF Pro. Su funcionamiento es similar al utilizado por el equipo Flo-Mate, pero permite determinar velocidades reducidas en aguas poco profundas y en secciones con alto aporte de sedimentos [OTT Hydromet GmbH, 2012].


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(B)

(A)

Figura 2-5 Equipos de medición de caudal, usados en este estudio: (A) Equipo Flo-Mate y, (B) Equipo OTT MF Pro.

Las especificaciones de ambos equipos son expuestas en la Tabla 2-1.

Tabla 2-1 Especificaciones técnicas de instrumentos aforadores.

Equipo Rango (m/s)

Precisión (%)

Método Peso (kg)

Profundidad mínima del

agua requerida para medir

(cm) Flo-Mate 0 a 6 ±2 Electromagnético 1.6 5

OTT MF Pro 0 a 6.09 ±2 Electromagnético 1.18 3

Una vez escogida la sección de aforo, se midió su ancho y se estableció un número de puntos de muestreo espaciados a igual distancia (Figura 2-6). En cada uno de esos puntos, se midió la velocidad en varias ocasiones para calcular el caudal total en un tiempo determinado. Además, se describieron las características de la sección (tipo de aforo y lecho) y las condiciones del muestreo (condiciones climáticas, color y turbiedad del agua). Posteriormente, con todos los datos tomados en terreno se calculó el caudal para cada sección a la hora de las mediciones.


Julio 2014 19

Figura 2-6 Medición de caudal con sensor de inducción electromagnética en el punto de aforo GGU-1 (Glaciar Guanaco) a mediados de diciembre 2013.

2.3.3 Método de dilución de sal

Este método fue aplicado con el fin de tener mediciones independientes en los mismos puntos de aforo, en especial cuando los caudales eran muy bajos o era difícil acceder al centro del cauce.

El principio del método de dilución es adicionar una cantidad conocida de sal (Cloruro de Sodio, NaCl) al río y observar su concentración en una sección donde se encuentra totalmente mezclado con el agua [Hongve, 1987; Johnstone, 1988; Kite, 1993; Hudson and Fraser, 2005]. En ese punto, la concentración de sal se puede medir mediante la conductividad eléctrica del cauce (Figura 2-7). El caudal Q equivale a:

Q = M / CM Ecuación 4

donde M es la masa (mg) inicial de sal que se adiciona al cauce y CM es:

CM = ∑ Ct * tint Ecuación 5


Julio 2014 20

donde Ct es la concentración (mg/L) de sal en el tiempo t, y tint es el intervalo en segundo (s) entre dos mediciones sucesivas.

Como se indicó previamente, la concentración se calcula a partir de la conductividad eléctrica EC (μS/cm) en el cauce usando la siguiente ecuación:

Ct = (ECt – EC0) * CF Ecuación 6

donde ECt es la conductividad eléctrica en el tiempo t y EC0 la conductividad de base y CF es el factor de concentración, que corresponde al coeficiente en la relación no linear entre EC y concentración de sal [Hongve, 1987]. CF no es una constante y depende de la temperatura del agua y de su química. Por lo tanto, es necesario calibrar el sensor de conductividad antes de cada medición.

La medición de conductividad debe realizarse hasta que toda la masa de sal inyectada en el río haya pasado la sección donde está puesto el sensor, es decir, hasta que el valor de conductividad vuelva a ser igual que el valor inicial (Figura 2-7).

Figura 2-7 Comportamiento típico de la conductividad y de la concentración de sal durante una medición con el método de dilución.

El método de dilución se puede llevar a cabo desde la orilla del cauce (Figura 2-8), lo que representa una ventaja no despreciable cuando el caudal a medir es muy alto turbulento o en una sección profunda.


Julio 2014 21

Figura 2-8 Medición de conductividad en el aforo GTE-1 (Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza) a fines de enero 2014.

2.3.4 Sensor de altura modelo Vega Puls 61 (Vega)

Los dos métodos descritos previamente no permiten establecer un registro continuo del caudal, motivo por el cual se instaló un sensor Vega que permite medir la altura de agua en una sección transversal del río (Figura 2-9), el cual se calibra con mediciones puntuales de caudal. Este sensor trabaja hasta -40°C y tiene una precisión nominal de 5 mm, sin embargo se ha comprobado en terreno que es sensible a oleajes, turbulencia del agua, vibraciones resultantes del viento, etc., todo lo cual puede generar respuestas aleatorias. Si bien sería ideal instalar una estación fluviométrica siguiendo los estándares DGA (sección de hormigón, regleta, sensor de presión de agua, etc.), en alta montaña, especialmente cerca de glaciares, este tipo de estructuras pueden ser destruidas con facilidad, debido a la alta variabilidad de caudales en meses de verano, los que además pueden acarrear materiales o erosionar las márgenes, afectando la estabilidad de los cauces. Por ello, el uso de los sensores Vega tiene la ventaja de ser instalados o desinstalados con facilidad. Pueden ajustarse en cada medición y por lo tanto, pueden medir en forma continua.


Julio 2014 22

Figura 2-9 Instalación a fines de enero 2014 del sensor Vega en Canal Perimetral Norte, (aforo CPN) del Glaciar Estrecho.

El mecanismo de funcionamiento del sensor Vega se caracteriza por emitir un pulso corto (microonda) en dirección a la superficie del río, el cual rebota en la superficie del agua, volviendo al sensor donde es capturado, registrándose la diferencia de tiempo (entre emisión de pulso y retorno), que se convierte en variación de altura del nivel de agua, valor que debe ser calibrado y ajustado a la distancia máxima en el momento de instalación (Figura 2-10). Para esto, se debe medir con precisión la sección del río donde se instala el sensor Vega y la altura de inició de mediciones.

Figura 2-10 Medición de altura de agua mediante un sensor Vega en la sección transversal de un río.


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Posteriormente, y con el objetivo de obtener caudales a partir de las mediciones de altura obtenidas con el sensor Vega, deben correlacionarse los valores de altura de agua con los datos obtenidos en forma manual a la misma hora con los métodos “Área-Velocidad” y/o “Dilución de sal”. Esta correlación permite establecer una relación entre altura de agua y caudal, y así determinar curvas de descarga. Con la ecuación de esa curva, se puede calcular el caudal a cada instante de medición de la altura de agua obtenida con el sensor Vega.

Estos sensores fueron instalados en el mes de enero 2014 y retirados a principios de abril 2014, en los puntos de aforo GGU-1, CPN, GTE-1 y GO-1 (Tabla 1-2), capturando datos cada 5 minutos.


Julio 2014 24

3 Resultados Se presentan los resultados de mediciones de caudal a partir de mediciones manuales y registros continuos de altura de agua, realizados entre diciembre 2013 y abril 2014.

3.1 Caudal Glaciar Guanaco (GGU-1) El Glaciar Guanaco se extiende a ambos lados de la frontera entre Argentina y Chile y tiene una superficie de 1.64 km2 el 14 de marzo de 2014. El área de este glaciar ha disminuido un 25% desde 1955, cuando la superficie de hielo se estimó en 2.17 km2 [CECs, 2014a]. Durante el período estival 2013-2014, la contribución de la fusión del glaciar Guanaco se midió directamente en el aforo GGU-1, que se encuentra a unos 200 metros del frente del glaciar. Las mediciones manuales de caudal fueron tomadas entre el 17 de diciembre de 2013 y el 21 de marzo de 2014 (Figura 3-1), período donde se concentran las mayores temperaturas del aire y hubo derretimiento.

Figura 3-1 Mediciones de caudal en el aforo GGU-1 (Glaciar Guanaco).


Julio 2014 25

La estación GGU-1 tiene un área de captación de 1.99 km2 (Figura 3-2). Esta cuenca se define como el área donde toda el agua superficial fluye hacia la estación GGU-1. La cuenca delimitada sólo incluye una sección del glaciar, ya que este glaciar tiene una parte que contribuye con agua hacia la cuenca Atlántica en Argentina. La mayor parte del Glaciar Guanaco se encuentra en Chile (cuenca Pacífico), con un área aproximada de 0.94 km2. Las áreas respectivas se resumen en la Tabla 3-1: el 47% del área de la cuenca hidrográfica delimitada por GGU-1 está cubierta por el glaciar y el resto es una superficie que temporalmente se cubre por nieve.

Figura 3-2 Cuenca hidrográfica del Glaciar Guanaco, determinada a partir del punto de medición de caudal GGU-1.


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Tabla 3-1 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GGU-1.

Glaciar Guanaco Superficie (km²)

Cuenca con aportes al océano Atlántico 0.70 Cuenca con aportes al océano Pacífico 0.94 Total 1.64

Cuenca GGU-1 Área englaciada (Agl) 0.94 Área no englaciada (Anogl) 1.05 Total 1.99

Los datos manuales de caudal medidos en GGU-1 se muestran en la Figura 3-3, donde se observan las variaciones diarias del caudal instantáneo, entre las 10:30 hrs y 18:30 hrs. Estos caudales fueron medidos en 8 días, entre los meses de diciembre y marzo. La medición diaria más temprana fue realizada a las 10:30 hrs del 11 febrero 2014 cuando se observó un caudal instantáneo de 23 L/s, mientras que la última medición diaria fue realizada a las 18:30 hrs del 05 enero 2014, cuando se detectó un caudal instantáneo de 459 L/s. El caudal máximo instantáneo medido durante el periodo fue de 827 L/s registrado a las 16:30 hrs del 05 enero 2014.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

Cau

dal (

l/s)

Horas

17/12/2013

19/12/2013

05/01/2014

11/02/2014

15/02/2014

22/02/2014

28/02/2014

21/03/2014

Figura 3-3 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GGU-1 durante el verano de 2013/14.


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A principios de enero 2014 se instaló en el aforo GGU-1 un sensor Vega, que permitió obtener información continua hasta principios de abril 2014, cuando se retiró el sensor debido a la gran acumulación de nieve presente en el lugar (Figura 3-4). Al comparar los datos del Vega con las mediciones manuales tomadas en este mismo punto, se generó la ecuación de regresión (Ecuación 7) y la Figura 3-5.

Figura 3-4 Sensor Vega en aforo GGU-1: (a) instalación a principios de enero 2014, atrás se aprecia el frente del Glaciar Guanaco; (b) día del retiro del sensor, el 5 abril 2014, donde

se observa el cauce cubierto completamente de nieve.

La curva de descarga que relaciona Q y altura de escurrimiento h (m) es:

Q = 2659.7h – 464.23 Ecuación 7

Con un coeficiente de correlación R2 = 0.91


Julio 2014 28

Figura 3-5 Curva de descarga del aforo GGU-1, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno.

La Figura 3-6 presenta la serie de caudales continuos generados a partir de la Ecuación 7, donde se agregaron además los valores de temperatura registrada en la estación meteorológica ubicada en la parte superior del Glaciar Guanaco en forma simultánea [CECs, 2014b]. De esta manera, se observa que los valores máximos de caudal siguen la curva de oscilación diaria de temperaturas, con valores de caudal que aumentan cuando las temperaturas se mantienen sobre el punto de congelación por varias horas del día, provocando un mayor derretimiento.

Si se observa en detalle, se obtiene que las temperaturas y los caudales promedio horarios para toda la serie, muestran un máximo a las 15:00 y 16:00 hrs respectivamente (Figura 3-7). Este desfase se explica por el tiempo necesario para que el agua generada por derretimiento en la cuenca (especialmente en el glaciar), llegue hasta el punto de aforo. Por otro lado, durante la noche los caudales superficiales se acercan a cero, ya que como se aprecia en la Figura 3-8 hay temperaturas muy bajo el punto de congelación, con mínimas de hasta -8ºC. El caudal comienza a derretirse a partir de aproximadamente las 8:00 hrs.


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-20

-15

-10

-5

0

5

0

200

400

600

800

1,000Tem

peratu

ra ( °C)

Cau

dal

(L/

s)

Fecha (dd/mm/aaaa)

Figura 3-6 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo GGU-1 y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco.

Figura 3-7 Promedio horario de caudal (línea azul) en GGU-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja) provienen de la estación meteorológica Guanaco ubicada en el glaciar del mismo nombre.


Julio 2014 30

Figura 3-8 Caudal parcialmente congelado bajo el sensor Vega instalado en el aforo GGU-1 a las 11:13 hrs a mediados de febrero 2014.

Los caudales promedio mensuales obtenidos en el aforo GGU-1 durante el período de mediciones pueden verse en la Tabla 3-2, donde el mayor promedio mensual se midió en enero y fue de 219 L/s, disminuyendo hasta desaparecer en abril.

Tabla 3-2 Caudales promedios y totales en aforo GGU-1.

Año Mes Promedios Mensuales

(L/s) (m³)***

2014

Enero 219* 586570 Febrero 164 396749 Marzo 54 144634 Abril 0** 0

TOTAL 1127953

* El registro empezó el 5 de enero de 2014. ** El registro finalizó el 5 de abril de 2014. *** Cálculo generado a partir del promedio mensual de mediciones por el total de días de cada mes.


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3.2 Caudal Glaciar Estrecho (CPN) El Glaciar Estrecho se encuentra en el Norte de la zona de investigación y cubre un área de 1.09 km2. El área de este glaciar ha disminuido en 39% desde 1955, cuando la superficie de hielo se estimó en 1.77 km2 [CECs, 2014a]. La contribución hídrica proveniente de la cuenca del Glaciar Estrecho se midió en forma manual en el punto de aforo CPN, el cual se encuentra a unos 400 metros del frente sobre la estructura tipo Parshall descrita con anterioridad. Las mediciones se iniciaron el día 25 de diciembre 2013. Las mediciones se realizaron hasta el 7 marzo de 2014 (Figura 3-9).

Figura 3-9 Procedimiento para medir caudal mediante conductividad en aforo CPN: (a) calibración del sensor; (b) agregación de sal al cauce aguas arribas del aforo; (c) medición

de caudal justo antes del inicio de la estructura tipo Parshall.

Se usó un DEM de baja resolución (SRTM), 90 m tamaño de píxel y error vertical de 7 m aproximadamente (Rignot, et al., 2003), a partir del cual se generaron las curvas de la Figura 3-10. A partir de este DEM, se determinó que el aforo CPN tiene un área de captación de 2.67 km², de la cual el glaciar cubre alrededor de un 40% (Tabla 3-3).

Tabla 3-3 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a CPN.

Cuenca CPN Superficie [km2]

Área englaciada (Agl) 1.09 Área no englaciada (Anogl) 1.58 Total 2.67


Julio 2014 32

Figura 3-10 Cuenca hidrográfica del Glaciar Estrecho, determinada a partir del punto de medición del caudal CPN.

La delimitación de la cuenca a partir del punto CPN con el modelo SRTM antes mencionado, dejó fuera algunos cursos de agua secundarios (especialmente al oeste de CPN), por donde puede eventualmente escurrir agua, por ejemplo en eventos de máximo derretimiento estival. Se evaluó trasladar este punto de aforo aguas abajo con el fin de capturar también posibles aportes de estos cursos menores provenientes del glaciar y su cuenca aledaña, lo que finalmente no fue posible, debido a los trabajos que se realizaban en dicho lugar (Figura 3-11), consistentes en la construcción de la Fase 1 del Proyecto.


Julio 2014 33

Figura 3-11 Trabajos realizados en Canal Perimetral Norte Inferior: (a) canalización de aguas mediante construcción de obras de arte, y (b) obstaculización del flujo con rocas para

canalizar las aguas directamente hacia la cámara de restitución.

Los datos manuales de caudal recogidos en CPN se muestran en la Figura 3-12, donde se midieron caudales en 27 días desde el 25 diciembre 2013 hasta el 7 marzo 2014, entre las 10:30 hrs y las 18:30 hrs. El caudal máximo instantáneo medido durante el periodo fue de 794 L/s el día 08 enero 2014 a las 16:30 hrs.

Hubo algunos días de intensa fusión que sólo fueron registrados fotográficamente ya que se realizaban trabajos en el lugar que impidieron el acceso para aforar (Figura 3-13).

Los datos registrados por el sensor Vega en el aforo CPN, instalado a finales de enero 2014, permitieron obtener información continua hasta principios de abril 2014, cuando se retiró el sensor del lugar debido a la presencia de hielo (Figura 3-14).


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Figura 3-12 Mediciones puntuales de caudal realizadas en CPN durante el verano 2013/14.

Figura 3-13 Glaciar Estrecho: (a) presencia de riachuelos en la superficie del glaciar; (b) cascada en el frente del glaciar; (c) curso de agua proveniente del glaciar; (d) trabajos de

contención y resguardo en canal perimetral por parte de personal CMN.


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Figura 3-14 Aforo CPN el día del retiro del sensor Vega, el 5 abril 2014.

La Figura 3-15 representa la correlación que existe entre los valores de caudal Q descritos en la Figura 3-12 y de altura de agua h registrados por el sensor Vega, donde la curva de descarga que relaciona Q y altura de escurrimiento h (m) es:

Q = 9470.3h – 258.55 Ecuación 8


Con la Ecuación 8 se calculó el caudal para todo el período. En la Figura 3-16 se aprecian los datos registrados por el sensor Vega que fueron transformados a caudal, junto con los valores de temperatura del aire registrada en la AWS Estrecho Inferior [CECs, 2014b]. Si bien existe una correlación entre temperatura y caudal, se observan algunas particularidades, tales como: (a) en enero 31, el caudal registró un máximo sin correspondencia con un máximo en temperatura; (b) en marzo, la acumulación de nieve o hielo en el sensor Vega generó una sobreestimación del caudal, por lo que se descartó; (c) lo mismo ocurrió durante el registro nocturno (así como en días muy helados), cuando el caudal se congeló debido a las bajas temperaturas presentes en el lugar, generando una sobreestimación del caudal (Figura 3-17).


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Figura 3-15 Curva de descarga del aforo CPN, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno.

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

0

250

500

750

1,000

1,250

1,500

1,750

2,000

Temp

eratura (°C

)C

aud

al (

L/s)

Fecha (dd/mm/aaaa)

Figura 3-16 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo CPN y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en la parte inferior del Glaciar

Estrecho.


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Figura 3-17 Caudal congelado en el aforo CPN (Glaciar Estrecho) a las 13:13 hrs a fines de febrero 2014.

En la Figura 3-18 se muestra que las temperaturas y los caudales presentan variaciones diarias con máximos entre las 15 y 17 hrs. Tal como se explicó anteriormente, este desfase considera el tiempo necesario para que el agua generada en la cuenca llegue hasta el punto de aforo (a 400 metros del frente glaciar).

Los caudales promedios mensuales obtenidos en el aforo CPN durante el período de mediciones pueden apreciarse en la Tabla 3-4, donde el mayor promedio mensual se observó en enero y fue de 329 L/s, disminuyendo hasta desaparecer en abril.

Tabla 3-4 Caudales promedios y totales del aforo CPN.

Año Mes Caudal

(L/s) (m³)***

2014


TOTAL 1440116



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Figura 3-18 Promedio horario de caudal (línea azul) en CPN, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja)

provienen de la estación meteorológica ubicada en la zona inferior del mismo glaciar.

3.3 Caudal Glaciar Ortigas 1 (GO-1) El Glaciar Ortigas 1 se encuentra en la cuenca Quebrada Ortigas y cubre un área aproximada de 0.79 km2. El área de este glaciar ha disminuido en un 18% desde 1955, cuando la superficie de hielo se estimó en 0.96 km2 [CECs, 2014a]. Durante el verano de 2013/14, la contribución de fusión del Glaciar de Ortigas 1 y del derretimiento nival de la cuenca no englaciada, se midió directamente en la estación manual de aforo GO-1, que se encuentra a aproximadamente 200 metros del glaciar (Figura 3-19). El punto GO-1 tiene un área de captación de 2.09 km² (Figura 3-20 y Tabla 3-5), de la cual un 38% está cubierta por el glaciar.

Tabla 3-5 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GO-1.

Cuenca GO-1 Superficie [km2]

Área englaciada (Agl) 0.79 Área no englaciada (Anogl) 1.30 Total 2.09


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Figura 3-19 Mediciones de caudal en el aforo GO-1, mediante sensor de inducción electromagnética (a), y sensor de conductividad (b). El procedimiento de este último sensor en este aforo se detalla de la siguiente forma: (c) calibración del sensor; (d) agregación de

sal al cauce aguas arribas del aforo; (e) medición de conductividad.


Julio 2014 40

Figura 3-20 Cuenca hidrográfica del Glaciar Ortigas 1 determinada a partir del punto de medición del caudal GO-1.

Las mediciones manuales de caudal en esta estación se iniciaron el 7 diciembre 2013 hasta el 9 marzo 2014 (Figura 3-21). En total se midió en 8 días, entre las 11 hrs y 17:30 hrs. El caudal instantáneo máximo registrado durante el periodo corresponde a las 16:30 hrs del 9 febrero 2014 con 597 L/s (Figura 3-22).

El comportamiento diario de los caudales, mostró sus mayores valores desde las 13 hrs (Figura 3-23), pero en general el máximo se registró cerca de las 16 hrs (Figura 3-21).


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0

100

200

300

400

500

600

700

11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00

Cau

dal (

l/s)

Horas

07/12/2013

20/01/2014

26/01/2014

09/02/2014

17/02/2014

21/02/2014

23/02/2014

09/03/2014

Figura 3-21 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GO-1 el verano 2013/14.

Figura 3-22 Caudal en GO-1 el 09 febrero 2014 a las 11:13 hrs (a), y a las 15 hrs (b), cuando el agua adquirió color lechoso por el arrastre de sedimentos.


Julio 2014 42

Figura 3-23 Incremento de caudal entre enero 26, 11:43 hrs (a) y febrero 9, 13:38 hrs (b).

El sensor Vega se instaló a mediados de enero 2014 en el aforo GO-1, adquiriendo datos continuos hasta mediados de abril 2014, cuando se recuperó el sensor. Al comparar los datos continuos con las mediciones manuales tomadas en forma simultánea, se obtuvo la siguiente correlación (Figura 3-24) entre los valores de caudal Q mostrados en la Figura 3-21 y de altura de agua h registrados por el sensor Vega.

La curva de descarga que relaciona Q y altura de escurrimiento h (m) es:

Q = 719.98h – 110.83 Ecuación 9


La Figura 3-25 representa los datos registrados por el sensor Vega y el caudal calculado usando la Ecuación 9, donde se agregaron los valores de temperatura registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco, ya que los datos de la estación meteorológica localizada en el Glaciar Ortigas 1 durante el período de mediciones presentó problemas en el registro, los que sólo fueron solucionados a mediados de febrero. A pesar de la distancia con la estación de Guanaco, de todas maneras se observó una correlación entre temperatura del aire y caudal, donde los valores de caudal siguen la oscilación diaria de temperaturas. Es importante señalar que se usaron los datos hasta el 3 de abril de 2014, a partir de la cual no hubo escorrentía.

Por otra parte, las temperaturas y los caudales presentan variaciones día-noche con un máximo entre las 16 y 17 hrs (Figura 3-26), donde el caudal disminuye, hasta incluso congelarse por las noches (Figura 3-27).


Julio 2014 43

Figura 3-24 Curva de descarga del aforo GO-1, donde cada punto corresponde a una medición de caudal en terreno.

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

0

100

200

300

400

500

Temp

eratura (°C

)C

aud

al (

L/s)

Fecha (dd/mm/aaaa)

Figura 3-25 Serie de caudal (línea azul) en el punto GO-1 y temperaturas (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco.


Julio 2014 44

Figura 3-26 Promedio horario de caudal (línea azul) en GO-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja)

provienen de la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Guanaco.

Figura 3-27 Caudal congelado en el aforo GO-1 a las 10:37 hrs el 7 de diciembre 2013.


Julio 2014 45

Los caudales promedio mensuales obtenidos en el aforo GO-1 durante el período de mediciones pueden apreciarse en la Tabla 3-6, donde el mayor promedio se midió en enero con 189 L/s, disminuyendo levemente en febrero, hasta desaparecer completamente a fines de abril, cuando se recuperó el sensor.

Tabla 3-6 Caudales promedios totales en aforo GO-1.

Año Mes Caudal

(L/s) (m³)

2014


TOTAL 1230422


3.4 Caudal Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza (GTO-1, GTO-

2, GTO-3 y GTE-1) Los Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza ubicados en la cabecera del Río El Toro, tienen un área total en conjunto de 0.11 km2. Como el resto de los cuerpos de hielo del área de estudio, sus áreas se han reducido significativamente en comparación con la cobertura de 1955, cuando la superficie de hielo conjunta se estimó en 0.759 km2 [CECs, 2014a].

Las mediciones de caudal partieron en enero 2014 debido a problemas de accesibilidad y que los cauces estuvieron cubiertos con penitentes hasta diciembre.

3.4.1 Glaciarete Toro 1 (GTO-1) Las mediciones de caudal en el punto GTO-1 ubicado cerca de la parte baja del Glaciarete Toro 1, antes de la confluencia con el cauce originado del Glaciarete Toro 2 (Figura 3-28), fueron realizadas entre el 27 enero 2014 y el 13 marzo 2014, donde se midió la variación diaria del caudal en 7 ocasiones (Figura 3-29). Detalles de las fechas de medición en el Anexo A.


Julio 2014 46

Figura 3-28 Ubicación de los puntos GTO-1 (Glaciarete Toro1) y GTO-2 (Glaciarete Toro2), donde se pueden observar antiguas estructuras de aforo.

Figura 3-29 Mediciones de caudal con sensor de inducción electromagnética en el punto GTO-1.


Julio 2014 47

Las mediciones de caudal comenzaban en general cerca del mediodía, pero hubo al menos un día con mediciones a partir de las 10:30 hrs (el 10 febrero 2014), cuando se registraron 5 L/s. En otras ocasiones en que se comenzó antes de mediodía, no fue posible medir caudales debido a que no había agua (Figura 3-30). El caudal máximo instantáneo registrado durante el periodo fue de 29 L/s a las 17 hrs el 13 febrero 2014. A partir de las variaciones de caudal registrados durante 4 días con observaciones, se observó un aumento desde las 14 hrs con montos máximos en enero cerca de las 15:30 hrs, en febrero a las 16:30 hrs y en marzo a las 14 hrs, (Figura 3-31).

Figura 3-30 Condiciones encontradas en aforo GTO-1: (a) caudal congelado a las 13:11 hrs el 16 febrero 2014; y, (b) aforo sin presencia de agua a las 13:29 hrs el 27 febrero 2014.


Julio 2014 48

0

5

10

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20

25

30

35

10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

Cau

dal (

l/s)

Horas

27/01/2014

10/02/2014

13/02/2014

20/02/2014

27/02/2014

06/03/2014

13/03/2014

Figura 3-31 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GTO-1 durante el verano 2013/14.

3.4.2 Glaciarete Toro 2 (GTO-2) El caudal medido en el punto GTO-2 del Glaciarete Toro 2 antes de su confluencia con el cauce asociado al Glaciarete Toro 1 (Figura 3-28), se llevó a cabo en 7 ocasiones entre el 27 enero 2014 y el 13 marzo 2014 (Figura 3-32).

La hora más temprana de medición corresponde a las 10 hrs del 10 febrero 2014, donde no fue posible medir caudal, ya que el flujo se encontraba congelado. Este problema se repitió en la mayoría de las veces, detectándose escurrimiento sólo después al mediodía (Figura 3-34 y Figura 3-33). El caudal máximo instantáneo registrado durante el periodo fue de 14 L/s cerca de las 15:30 hrs del día 27 enero 2014.

Los caudales máximos medidos manualmente se dieron desde las 15:00 hrs y hasta cerca de las 17 hrs en el punto GTO-2 (Figura 3-35).


Julio 2014 49


Figura 3-33 Comportamiento aforo GTO-2 en febrero 27, 2014, donde no se observa presencia de agua cerca de las 12:55 hrs (a) pero si hay escaso caudal a las 16:10 hrs (b).


Julio 2014 50

Figura 3-34 Caudal congelado en aforo GTO-2 (Glaciarete Toro 2) cercano al mediodía el 27 enero 2014.

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10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

Cau

dal (

l/s)

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27/01/2014

10/02/2014

13/02/2014

20/02/2014

27/02/2014

06/03/2014

13/03/2014



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3.4.3 Confluencia Glaciaretes Toro 1 y Toro 2 (GTO-3) Las mediciones de caudal en la confluencia de los caudales de los Glaciaretes Toro 1 y Toro 2 (punto GTO-3, Figura 3-36 y Figura 3-37), se llevaron a cabo desde el 27 enero 2014 hasta el 13 marzo 2014, donde se realizaron mediciones en 7 ocasiones, entre las 10:30 hrs y las 18:30 hrs.


Figura 3-37 Ubicación de los puntos de aforo GTO-1 (Toro 1), GTO-2 (Toro 2) y GTO-3 (confluencia de los glaciaretes Toro 1 y Toro 2).


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El caudal máximo instantáneo medido durante el periodo fue del día 13 febrero 2014 a las 15:20 hrs con un monto de 32 L/s. Cabe señalar que a partir de marzo se presenciaron varios problemas para realizar las mediciones, ya que a veces no se encontró el caudal mínimo requerido y en otras ocasiones el cauce estaba congelado (Figura 3-38).

Figura 3-38 Caudal congelado en aforo GTO-3 (confluencia glaciaretes Toro 1 y Toro 2) al mediodía el 16 febrero 2014.

El comportamiento diario de los caudales registrados manualmente, mostró un aumento progresivo en las tardes, alcanzando un máximo entre las 15:00 y las 18:00 hrs. El comportamiento diario de los caudales puede verse en la Figura 3-39.


Julio 2014 53

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10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

Cau

dal (

l/s)

Horas

27/01/2014

10/02/2014

13/02/2014

20/02/2014

27/02/2014

06/03/2014

13/03/2014



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3.4.4 Confluencia Glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esper


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anza (GTE-1)

Durante el verano de 2013-2014, se midió el caudal en la estación manual GTE-1, la cual se encuentra en la confluencia de los 3 glaciaretes, a unos 600, 1000 y 1400 metros de los glaciaretes Esperanza, Toro 1 y Toro 2, respectivamente. En total se midió caudales en 9 ocasiones entre el 6 de enero y 13 de marzo 2014 (Figura 3-40), con mediciones realizadas entre el mediodía y las 19 hrs.

Figura 3-40 Mediciones de caudal en aforo GTE-1 el 6 Enero (17:30 hrs), el 13 Febrero (13:31 hrs) y 13 Marzo (17:25 hrs).


Julio 2014 56

La estación GTE-1 tiene un área de captación de 3.061 km2 (Figura 3-41), siendo detallada en la Tabla 3-7. Sólo el 3% del área de la cuenca GTE-1 está cubierta de hielo (0.11 km2), mientras que en el 97% restante no existen glaciares o glaciaretes.

Tabla 3-7 Superficies de las diferentes zonas que contribuyen a GTE-1

Cuenca GTE-1 Superficie [km²]

Área englaciada (Agl) Toro 1 0.052 Toro 2 0.025 Esperanza 0.028

Área no englaciada (Anogl) 2.956 Total 3.061

Figura 3-41 Cuencas hidrográficas de los glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza determinadas a partir del punto de medición del caudal GTE-1.


Julio 2014 57

El caudal máximo instantáneo obtenido durante el periodo fue medido a las 16:00 hrs del día 20 enero 2014 con un monto de 279 L/s. Un segundo caudal máximo instantáneo fue registrado el 20 febrero 2014 de 275 L/s a las 14:30 hrs. Cabe señalar que, en este aforo también se encontró el flujo de agua congelado por la mañana, o incluso, sin presencia de agua (Figura 3-42).

Figura 3-42 Condiciones encontradas en aforo GTE-1: (a) cauce congelado al mediodía el 13 marzo 2014; y, (b) aforo sin presencia de agua al mediodía del 27 febrero 2014.

Las mediciones manuales de caudal obtenidas en GTE-1 se muestran en la Figura 3-43, donde el comportamiento diario de los caudales muestran un constante aumento matinal, hasta un máximo entre las 14:30 hrs y 16 hrs dependiendo de la fecha de la medición.

0

50

100

150

200

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10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

Cau

dal (

L/s)

Horas

06/01/2014

20/01/2014

27/01/2014

10/02/2014

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20/02/2014

27/02/2014

13/03/2014

Figura 3-43 Mediciones puntuales de caudal realizadas en GTE-1 durante el verano de 2013/14.


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Los datos registrados por el sensor Vega en el aforo GTE-1, instalado a principios de enero 2014, permitieron obtener datos continuos hasta principios de abril 2014, cuando se retiró el sensor debido a la inexistencia de escurrimiento (Figura 3-44).

Figura 3-44 Aforo GTE-1 (Confluencia Glaciaretes Esperanza, Toro 1 y Toro 2) el día del retiro del sensor Vega, el 5 abril 2014.

La Figura 3-45 representa la correlación que existe entre los valores de caudal Q descritos en la Figura 3-43 y de altura de agua h registrados por el sensor Vega, donde la curva de descarga que relaciona Q y altura de escurrimiento h (m) es:

Q = 1367.3h – 6.0665 Ecuación 10



Julio 2014 59

Figura 3-45 Curva de descarga del aforo GTE-1, donde cada punto corresponde a una medición manual de caudal en terreno.

La Figura 3-46 representa los datos registrados por el sensor Vega y el caudal calculado usando la Ecuación 10, junto con los valores de temperatura registrada en la estación meteorológica Toro 1, ubicada en el glaciarete del mismo nombre [CECs, 2014b]. Se observa que los valores de caudal siguen la oscilación diaria de las temperaturas. Si bien se utilizaron todos los datos obtenidos del sensor, desde fines de marzo se aprecia un espaciamiento en los registros de caudal hasta desaparecer completamente a principios de abril.

Al analizar la oscilación diaria durante el período, se obtiene que las temperaturas y los caudales presentan un máximo alrededor de 16 hrs (Figura 3-47).


Julio 2014 60

Figura 3-46 Serie de caudal (línea azul) en el punto de aforo GTE-1 y temperaturas del aire (línea roja) registrada en la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Toro 1.

Figura 3-47 Promedio horario de caudal (línea azul) en GTE-1, a partir de la serie con todos los datos del período de medición. Las temperaturas promedio horarias (línea roja)

provienen de la estación meteorológica ubicada en el Glaciar Toro 1.


Julio 2014 61

Los caudales promedio mensuales obtenidos en el aforo GTE-1 durante el período de mediciones pueden verse en la Tabla 3-8, donde el mayor promedio mensual se registró en enero con 126 L/s, prácticamente desapareciendo en abril.

Tabla 3-8 Caudales promedios y totales en el aforo GTE-1.

Año Mes

Caudal Promedio mensual

(L/s)

Total (m³)***

2014


TOTAL 481939



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4 Discusión

Durante el verano 2013-14 se midieron caudales provenientes de todos los cuerpos de hielo incluidos en el PMGv3. La Tabla 4-1 muestra los valores medios mensuales calculados en las estaciones de aforo principales provenientes de cuencas con glaciares (GGU-1 para Guanaco, CPN para Estrecho y GO-1 para Ortigas 1) y provenientes de la cuenca con glaciaretes (GTE-1 para Esperanza, Toro 1 y Toro 2).

Los caudales totales medidos en las cuencas con glaciares superan en 8 veces a los caudales proveniente de la cuenca con glaciaretes (Tabla 4-2). Esto es entendible, porque los glaciares cubren en promedio un 43% de sus cuencas hidrológicas respectivas, versus sólo un 3% que cubren los glaciaretes de su cuenca (GTE-1). Además, los glaciares tiene una superficie mucho mayor (2.82 km2) que los glaciaretes (0.105 km2) en el área de estudio. Sin embargo, para mejorar la comparación se usó una unidad común, calculada mediante la división de los caudales medidos en cada cuenca por el área de hielo existente en la cuenca respectiva. Con este cálculo, resulta que los glaciaretes contribuyen 5 veces más que los glaciares en enero, 3 veces más en febrero y prácticamente lo mismo en marzo y abril.

Proporcionalmente hablando, los glaciaretes contribuyeron en promedio 3 veces más que los glaciares. Esta diferencia no puede ser atribuida solamente a una tasa de derretimiento 3 veces más alta en los glaciaretes respecto de las tasas de los glaciares, puesto que los balances de masa son sólo un 20-25% más negativos en glaciaretes que en los glaciares. Hay muchas otras variables que juegan un papel importante, como por ejemplo la radiación solar, exposición, hipsometría, etc.

Una hipótesis más plausible por lo tanto, es que hay un aporte importante desde la parte no englaciada de la cuenca GTE-1, en particular por el derretimiento de nieve temporal, el posible derretimiento del hielo en el subsuelo y por el escurrimiento subterráneo que emerge antes del punto de aforo. Estos factores no han sido medidos, por lo que no es posible diferenciar sus pesos específicos.


Julio 2014 63

Tabla 4-1 Resumen de caudales promedios mensuales (L/s) para los aforos estudiados.

Mes Aforos

GGU-1 CPN GO-1 GTE-1

Enero 219 329 189 126

Febrero 164 179 182 52

Marzo 54 47 76 6

Abril 0 0 31 1

Tabla 4-2 Resumen de caudales totales (m³) para los aforos estudiados.

* El caudal total se calculó sumando los caudales totales mensuales por aforo (enero-abril). Los caudales totales mensuales por aforo fueron calculados mediante la multiplicación del caudal promedio mensual por el número de días de cada mes.

Caudal total *

(m3)

Área total de hielo por

cuenca aforada (km2)

Proporción de caudal total por área de hielo en cuenca aforada

Aforo

(Glaciares)

GGU-1 (Guanaco)

1127953

3798491 2.82 1 CPN (Estrecho)

1440116

GO-1 (Ortigas 1)

1230422

Aforo

(Glaciaretes)

GTE-1

(Toro 1, Toro 2 y

Esperanza)

481939 0.105 3


Julio 2014 64

5 Conclusiones

Se determinó el caudal para el periodo enero-abril 2014 generado por las cuencas donde están los glaciares Guanaco (GGU-1), Ortigas 1 (GO-1) y Estrecho (CPN), así como de la cuenca GTE-1, donde están los glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza. Esto se logró con mediciones manuales y datos obtenidos con sensores de medición continua (Vega), en los aforos antes mencionados, además de mediciones manuales en los puntos GTO-1, GTO-2 y GTO-3.

Para las mediciones puntuales se usó un molinete, el que no siempre obtuvo buenos resultados, debido a la escasa cantidad de agua existente. Por este motivo es que durante el período estival 2013-2014, se adicionaron mediciones manuales con el método de trazador de sal. De esta manera, los caudales instantáneos máximos obtenidos en forma manual durante los días con medición del periodo estudiado fueron de:

• 827 L/s el día 5 de enero del 2014 a las 16:30 hrs en el aforo GGU-1 que recibe aguas del Glaciar Guanaco.

• 794 L/s el día 8 de enero del 2014 a las 16:30 hrs en el aforo CPN que recibe aguas del Glaciar Estrecho.

• 597 L/s el día 9 de febrero del 2014 a las 16:30 hrs en el aforo GO-1 que recibe aguas del Glaciar Ortigas 1.

• 29 L/s el día 13 de febrero del 2014 a las 17 hrs en el aforo GTO-1 que recibe aguas del Glaciarete Toro 1.

• 14 L/s el día 27 de enero del 2014 a las 15:30 hrs en el aforo GTO-2 que recibe aguas del Glaciarete Toro 2.

• 32 L/s el día 13 de febrero del 2014 a las 15:20 hrs en el aforo GTO-3 que recibe aguas de la confluencia de los glaciaretes Toro 1 y Toro 2.

• 279 L/s el día 20 de enero del 2014 a las 16 hrs en el aforo GTE-1 que recibe aguas de los glaciaretes Toro 1, Toro 2 y Esperanza.

Con el fin de generar una serie continua de caudales, a principios del 2014 se comenzó a utilizar sensores Vega que capturaron datos cada 5 minutos. Los datos resultantes de los sensores Vega fueron calibrados con los caudales manuales medidos en los aforos GGU-1, GO-1, CPN y GTE-1, obteniéndose series de caudales para el período estival enero-abril.


Julio 2014 65

Las series resultantes de caudales tienen un comportamiento semi sincrónico con las temperaturas, con valores máximos de caudales entre las 15 y 17 horas, y mínimos durante la noche, donde el caudal se congela por efecto de las bajas temperaturas (-8ºC promedio). No obstante lo anterior, se detectaron desfases horarios (de menos de 1 hora) entre los máximos de temperatura y de caudal.

Los promedios mensuales de caudales obtenidos con sensores Vega calibrados con mediciones puntuales, alcanzaron en enero montos de 219 L/s en GGU-1, 329 L/s en CPN, 189 L/s en GO-1 y 126 L/s GTE-1.

En el mes de abril el caudal medido en los puntos de aforo antes mencionados fue mínimo salvo en GO-1 donde se midió 31 L/s. Se estima que a partir de abril, no hay escurrimiento debido a la falta de derretimiento glacial y nival por temperaturas del aire por debajo del punto de fusión.


Julio 2014 66

6 Referencias

BARRICK (2008), Plan de Monitoreo Glaciares Proyecto Pascua-Lama Revisión 3, 178 pp.

CECs (2014a), Balance de masa (informe año hidrológico 2013 -2014). Proyecto Pascua Lama. Informe entregado a CMN, elaborado por Centro de Estudios Científicos, Valdivia, 99 pp.

CECs (2014b), Meteorología Abril 2013 - Marzo 2014 en la zona de Proyecto Pasuca Lama. Preparado por Centro de Estudios Científicos (CECs), para CMN., Valdivia, 34 pp.

Dussaubat, S., and X. Vargas (2005), Aforo en un cauce natural. Proyecto MECESUP UCH 0303, Modernización e integración transversal de la enseñanza de pregrado en Ciencias de la Tierra. Departamento de Ingeniería Civil. Universidad de Chile, Santiago, 15 pp.

Hongve, D. (1987), A revised procedure for discharge measurement by means of the salt dilution method, Hudrological Process., 1, 267–270.

Hudson, R., and J. Fraser (2005), Introduction to Salt Dilution Gauging for Streamflow Measurement Part IV: The Mass Balance (or Dry injection) Method, Watershed Manag. Bull., 9(1), 6–12.

Johnstone, D. (1988), Some recent developments of constant-rate salt dilution gauging in rivers, J. Hydrol., 27, 128–153.

Kite, G. (1993), Computerized streamflow measurement using slug injection, Hydrol. Process., 7, 227-233.

Marsh-McBirney Inc. (1990), FLO-MATE: Model 2000 Portable Flowmeter Instruction Manual, Frederick, Maryland, 45 pp.

McPhee, J., and M. Lagos (2011), Guía de Aforos en Canales Abiertos CI5101: Hidrología Semestre Primavera 2011, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile, 11 pp.

OTT Hydromet GmbH (2012), OTT MF pro: Técnica moderna para condiciones difíciles, Kempten, Alemania, 2 pp.

Rignot, E., A. Rivera, and G. Casassa (2003), Contribution of the Patagonia Icefields of South America to sea level rise., Science, 302(5644), 434–7.


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Anexo A Resumen Mediciones de Caudal

A.1 Aforo GGU-1

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 17/12/2013 12:00 42

15/02/2014 12:06 19

17/12/2013 13:00 52

15/02/2014 12:51 27 17/12/2013 14:00 80

15/02/2014 13:31 23

17/12/2013 15:00 91

15/02/2014 14:26 26 19/12/2013 11:10 33

15/02/2014 15:06 27

19/12/2013 12:00 41

15/02/2014 15:41 37 19/12/2013 13:00 47

15/02/2014 16:06 66

19/12/2013 14:00 53

15/02/2014 16:41 58 19/12/2013 15:00 72

15/02/2014 17:06 61

19/12/2013 16:00 89

15/02/2014 17:41 61 19/12/2013 17:00 88

22/02/2014 10:47 6

19/12/2013 18:00 88

22/02/2014 11:37 6 05/01/2014 12:25 310

22/02/2014 12:32 42

05/01/2014 13:25 317

22/02/2014 13:32 82 05/01/2014 14:30 507

22/02/2014 14:32 161

05/01/2014 15:35 776

22/02/2014 15:32 202 05/01/2014 16:30 827

22/02/2014 16:22 183

05/01/2014 17:35 530

28/02/2014 11:24 6 05/01/2014 18:30 459

28/02/2014 12:14 7

11/02/2014 10:40 23

28/02/2014 13:34 52 11/02/2014 11:40 85

28/02/2014 14:19 67

11/02/2014 12:50 185

28/02/2014 14:54 78 11/02/2014 13:45 407

28/02/2014 15:29 78

11/02/2014 14:45 459

28/02/2014 15:54 67

28/02/2014 16:54 72

28/02/2014 17:29 69

21/03/2014 15:42 24

21/03/2014 16:02 24

21/03/2014 16:27 28

21/03/2014 17:07 28


Julio 2014 68

A.2 Aforo CPN

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 25/12/2013 16:13 261 (*)

31/01/2014 11:07 67

26/12/2013 15:48 235 (*)

31/01/2014 11:57 147 27/12/2013 14:11 195 (*)

31/01/2014 13:07 202

28/12/2013 15:45 416 (*)

31/01/2014 13:57 281 29/12/2013 15:35 248 (*)

31/01/2014 14:57 529

30/12/2013 14:45 154 (*)

31/01/2014 16:02 641 01/01/2014 17:26 127 (*)

31/01/2014 16:57 472

02/01/2014 17:48 90 (*)

31/01/2014 17:42 318 03/01/2014 16:41 77 (*)

14/02/2014 14:22 267

04/01/2014 16:42 120 (*)

14/02/2014 15:02 388 05/01/2014 17:00 192 (*)

14/02/2014 15:42 317

06/01/2014 16:49 224 (*)

14/02/2014 16:32 297 07/01/2014 16:17 735 (*)

14/02/2014 17:17 345

08/01/2014 16:30 794 (*)

14/02/2014 17:52 245 09/01/2014 15:48 270 (*)

14/02/2014 18:27 195

10/01/2014 15:27 338 (*)

18/02/2014 12:52 14 11/01/2014 15:19 523 (*)

18/02/2014 13:37 163

12/01/2014 15:31 693 (*)

18/02/2014 13:42 134 13/01/2014 14:38 589 (*)

18/02/2014 14:37 213

25/01/2014 13:20 76

18/02/2014 15:17 217 25/01/2014 14:47 305

18/02/2014 16:12 223

25/01/2014 15:09 241

25/02/2014 12:09 6 25/01/2014 15:28 294

25/02/2014 12:59 2

25/01/2014 15:48 292

25/02/2014 13:39 3 28/01/2014 10:29 16

25/02/2014 14:19 23

28/01/2014 11:28 29

25/02/2014 14:59 59 28/01/2014 12:51 59

25/02/2014 15:24 107

28/01/2014 14:15 264

07/03/2014 12:45 14 28/01/2014 15:34 239

07/03/2014 13:25 32

(*) Mediciones realizadas por personal CMN.


Julio 2014 69

A.3 Aforo GO-1

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 07/12/2013 11:20 5

17/02/2014 11:31 15

07/12/2013 12:20 6

17/02/2014 12:16 17 07/12/2013 13:20 9

17/02/2014 13:01 19

07/12/2013 14:20 12

17/02/2014 13:56 56 07/12/2013 15:20 20

17/02/2014 14:01 56

07/12/2013 16:20 27

17/02/2014 14:41 129 07/12/2013 17:20 31

17/02/2014 15:21 175

20/01/2014 13:15 24

21/02/2014 11:43 31 20/01/2014 14:15 44

21/02/2014 12:38 53

20/01/2014 16:00 154

21/02/2014 13:38 177 20/01/2014 17:00 208

21/02/2014 14:38 226

26/01/2014 12:15 86

21/02/2014 15:43 288 26/01/2014 12:30 104

21/02/2014 16:13 243

26/01/2014 12:45 127

23/02/2014 13:48 81 26/01/2014 13:00 145

23/02/2014 14:08 107

26/01/2014 13:15 215

23/02/2014 15:03 191 09/02/2014 10:54 54

23/02/2014 15:58 179

09/02/2014 12:09 95

23/02/2014 16:43 238 09/02/2014 13:09 299

09/03/2014 13:08 24

09/02/2014 14:09 356

09/03/2014 13:33 32 09/02/2014 15:09 437

09/03/2014 14:18 39

09/02/2014 16:09 591

09/03/2014 15:03 47 09/02/2014 16:39 597

09/03/2014 15:28 59


Julio 2014 70

A.4 Aforo GTO-1

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 27/01/2014 11:50 8

27/02/2014 14:00 4

27/01/2014 12:30 8

27/02/2014 15:00 5 27/01/2014 13:30 10

27/02/2014 16:00 6

27/01/2014 14:30 12

27/02/2014 17:00 7 27/01/2014 15:30 18

27/02/2014 17:50 5

27/01/2014 16:30 16

27/02/2014 18:30 3 27/01/2014 17:30 13

06/03/2014 13:15 0

27/01/2014 18:15 20

06/03/2014 14:05 2 10/02/2014 10:35 5

06/03/2014 15:00 5

10/02/2014 11:30 9

06/03/2014 16:05 5 10/02/2014 12:30 12

06/03/2014 17:00 4

10/02/2014 13:30 10

06/03/2014 17:38 3 10/02/2014 14:30 21

13/03/2014 13:30 0

10/02/2014 15:25 22

13/03/2014 14:30 3 10/02/2014 16:30 23

13/03/2014 15:30 2

10/02/2014 17:35 21

13/03/2014 16:30 2 13/02/2014 11:10 6

13/03/2014 17:20 1

13/02/2014 12:05 9

13/03/2014 18:00 1 13/02/2014 13:00 13

13/02/2014 14:00 18 13/02/2014 15:00 28 13/02/2014 16:05 25

13/02/2014 17:00 29 13/02/2014 18:00 22 20/02/2014 11:50 1 20/02/2014 12:30 1 20/02/2014 13:30 5 20/02/2014 14:30 8 20/02/2014 15:30 9 20/02/2014 16:30 10 20/02/2014 17:15 7 20/02/2014 17:35 7


Julio 2014 71

A.5 Aforo GTO-2

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 27/01/2014 12:45 3

27/02/2014 14:15 1

27/01/2014 13:45 8

27/02/2014 15:10 1 27/01/2014 14:40 12

27/02/2014 16:10 1

27/01/2014 15:40 14

27/02/2014 17:10 2 27/01/2014 16:40 13

27/02/2014 18:00 1

27/01/2014 17:35 11

27/02/2014 18:35 1 27/01/2014 18:05 8

06/03/2014 11:50 0

10/02/2014 10:50 0

06/03/2014 14:15 1 10/02/2014 11:48 0

06/03/2014 15:12 1

10/02/2014 12:40 3

06/03/2014 16:16 1 10/02/2014 13:35 5

06/03/2014 17:08 1

10/02/2014 14:50 7

06/03/2014 17:45 1 10/02/2014 15:32 7

13/03/2014 13:30 0

10/02/2014 16:50 7

13/03/2014 14:35 0 10/02/2014 17:18 8

13/03/2014 15:35 0

13/02/2014 11:15 0

13/03/2014 16:35 0 13/02/2014 12:10 1

13/03/2014 17:25 0

13/02/2014 13:15 1

13/03/2014 18:05 0 13/02/2014 14:15 3

13/02/2014 15:10 6 13/02/2014 16:15 5 13/02/2014 17:10 10

13/02/2014 18:10 7 20/02/2014 12:00 0 20/02/2014 12:35 0 20/02/2014 13:35 2 20/02/2014 14:37 5 20/02/2014 15:35 5 20/02/2014 16:35 5 20/02/2014 17:20 2 20/02/2014 17:40 2


Julio 2014 72

A.6 Aforo GTO-3

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 27/01/2014 12:20 8

27/02/2014 14:20 7

27/01/2014 12:55 11

27/02/2014 15:15 6 27/01/2014 14:00 17

27/02/2014 16:15 12

27/01/2014 14:50 23

27/02/2014 17:15 8 27/01/2014 15:50 26

27/02/2014 18:05 7

27/01/2014 16:50 26

27/02/2014 18:40 6 27/01/2014 17:43 27

06/03/2014 13:30 0

10/02/2014 11:00 5

06/03/2014 14:20 3 10/02/2014 11:44 9

06/03/2014 15:17 8

10/02/2014 12:55 12

06/03/2014 16:23 5 10/02/2014 13:40 17

06/03/2014 17:12 4

10/02/2014 15:00 32

06/03/2014 17:50 4 10/02/2014 16:50 26

13/03/2014 13:30 0

13/02/2014 11:20 7

13/03/2014 14:40 5 13/02/2014 12:20 19

13/03/2014 15:40 3

13/02/2014 13:20 27

13/03/2014 16:40 4 13/02/2014 14:20 27

13/03/2014 17:30 2

13/02/2014 15:20 32

13/03/2014 18:15 1 13/02/2014 16:20 28

13/02/2014 17:20 29

13/02/2014 18:20 30

20/02/2014 12:05 2

20/02/2014 12:40 2

20/02/2014 13:40 7 20/02/2014 14:45 13 20/02/2014 15:45 13 20/02/2014 16:40 15 20/02/2014 17:30 13 20/02/2014 17:48 9


Julio 2014 73

A.7 Aforo GTE-1

Time Hora Q (L/s)

Time Hora Q (L/s) 06/01/2014 13:15 83

16/02/2014 12:28 11

06/01/2014 13:55 176

16/02/2014 13:08 25 06/01/2014 16:30 303

16/02/2014 13:43 27

06/01/2014 17:00 220

16/02/2014 14:23 28 06/01/2014 17:30 216

16/02/2014 15:08 27

06/01/2014 18:05 267

16/02/2014 15:38 27 06/01/2014 18:30 138

16/02/2014 16:03 28

06/01/2014 18:45 174

16/02/2014 16:38 32 27/01/2014 12:10 14

16/02/2014 17:13 28

27/01/2014 13:40 27

16/02/2014 17:53 22 27/01/2014 15:40 25

20/02/2014 11:58 14

27/01/2014 16:50 90

20/02/2014 13:13 81 27/01/2014 17:30 82

20/02/2014 14:18 103

27/01/2014 17:45 73

20/02/2014 15:43 74 10/02/2014 11:55 61

20/02/2014 16:33 40

10/02/2014 13:00 89

20/02/2014 17:28 58 10/02/2014 13:50 67

27/02/2014 11:58 9

10/02/2014 15:25 135

27/02/2014 12:43 21 10/02/2014 16:20 115

27/02/2014 13:28 24

10/02/2014 17:05 122

27/02/2014 14:08 22 13/02/2014 11:56 65

27/02/2014 14:38 20

13/02/2014 12:46 90

27/02/2014 15:23 27 13/02/2014 13:31 152

27/02/2014 16:03 23

13/02/2014 14:01 183

27/02/2014 16:43 17 13/02/2014 14:46 125

27/02/2014 17:23 17

13/02/2014 15:31 91

27/02/2014 17:58 13 13/02/2014 16:01 114

13/03/2014 12:38 8

13/02/2014 16:46 101

13/03/2014 13:18 10 13/02/2014 17:31 86

13/03/2014 13:58 11

13/02/2014 18:16 72

13/03/2014 14:48 11

13/03/2014 15:43 10

13/03/2014 16:18 8

13/03/2014 16:48 7

13/03/2014 17:23 4

13/03/2014 17:58 2


Julio 2014 74

Anexo B Alcances Logísticos

Las mediciones realizadas en el verano 2013-2014 aguas abajo de glaciares y glaciaretes presentaron varias limitaciones:

• En varios cauces se observó escurrimiento a fines de noviembre el cual no era medible por la escasa profundidad de la lámina de agua. Por ejemplo, las estructuras instaladas en Estrecho permiten que todo el caudal se concentre en estas secciones; sin embargo, el tamaño de estas estructuras dificulta las estimaciones de caudales cuando la lámina de agua no supera el mínimo de profundidad necesario para los equipos de medición (Ilustración 1), motivo por el cual se midió en un lugar alternativo cercano. Además, debido a los trabajos realizados en esta zona por personal CMN, en los meses de diciembre y enero no se obtuvo acceso a este punto de medición.

Ilustración 1 Altura insuficiente para la toma de datos en aforo CPN (Glaciar Estrecho).

• En los Glaciaretes Toro 1 y Toro 2 y en los glaciares Guanaco y Estrecho, los cauces presentaron congelamiento superficial en más de una ocasión, lo que dificultó las mediciones (Figura 2-3).


Julio 2014 75

• En algunos días de medición, los caudales experimentaban una fuerte

variación horaria (Ilustración 2), lo que también generaba problemas para determinar la sección de medición debido a flujos de escasa profundidad y de carácter anastomosado.

Ilustración 2 Problemas detectados: (a) caudal congelado; (b) cambios de las secciones durante el día de medición, donde se observa un cauce unificado que luego se ramifica con fuerte presencia de sedimentos; (c) sin presencia de agua durante todo el día.

• Finalmente, las condiciones meteorológicas de la zona y problemas logísticos, generaron en algunos casos la obstaculización de los accesos por prolongados períodos (Ilustración 3), lo que dificultó las mediciones continuas.

Ilustración 3 Problemas en caminos: (a) cierre con pretil en acceso a glaciares; (b) fuertes nevadas que impidieron el trabajo; (c) importantes grietas en caminos de acceso a

glaciares; (d) y (e) despeje de caminos cerrados por acumulación de nieve.

informe tecnico de caudales - snifa

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