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ANLISIS DE LA CARGA DE FONDO Y DINMICA DE TRANSPORTE EN EL RO CUARTO, PROVINCIA DE CORDOBA, COMO BASE PARA UNA MINERA DE ARIDOS SUSTENTABLE

Revista de la Asociacin Geolgica Argentina 70 (2): 238 - 248 (2013)

Susana DEGIOVANNI1, Mnica VILLEGAS1 y Juan P. ULLA1

1Universidad Nacional de Ro Cuarto (5800) Ro Cuarto. Email: [email protected]

RESUMEN

El ro Cuarto, como la mayora de los cursos fluviales del sur de Crdoba, presenta alteraciones en su funcionamiento (incisin y erosin lateral en cuenca media) vinculadas, a causas naturales (climticas y tectnicas) y antrpicas (minera de cauce, rectificaciones, construccin de azudes). Algunos sectores tcnicos-administrativos adjudican a la extraccin de ridos la desestabilizacin del ro Cuarto en su tramo medio, pero an son necesarios estudios integrales que consideren las particularidades de las distintas subcuencas (morfolgicas, hidrolgicas, sedimentolgicas) para analizar el impacto de diversas actividades, incluida la minera. Con el propsito de contribuir a la gestin sustentable del espacio fluvial, el ob-jetivo de este trabajo es caracterizar la carga tractiva, definir su procedencia y analizar las tasas y dinmica de transporte. Para ello se analiza la geologa, geomorfologa y el rgimen hidrolgico de las subcuencas Piedras Blancas, Las Caitas y La Invernada; se tipifica la granulometria de la carga tractiva y se aplican mtodos directos e indirectos para estimar volmenes transportados. Se concluye que: los materiales psefticos son aportados predominantemente por el ro Piedras Blancas y los psamticos por los ros Las Caitas, La Invernada y Seco; estos aportes se vinculan exclusivamente a crecidas de verano; en estiaje el ro Cuarto moviliza su lecho aluvional a razn de 30-50 m3/da; la extraccin de ridos potencia localmente el desbalance de sedimentos por lo que debe contemplar los ritmos estacionales de reposicin para disminuir los impactos negativos y contribuir a la sustentabilidad. La incisin generalizada responde principalmente a causas climticas y tectnicas y secundariamente, antrpicas.

Palabras clave: Proveniencia, transporte, rido, sustentabilidad, ro Cuarto

ABSTRACT

Tractive loand and transport dynamic analysis in the Cuarto river as a basis for a sustanable sand and gravel mining.

Like most streams in south of Crdoba Province, the Cuarto river shows changes in its operation (downcutting and lateral ero-sion in the middle basin) related to natural (climatic and tectonic) and anthropogenic causes (channel mining, rectifications, dam constructions). Some technical and administrative sectors assign to sand and gravel mining the destabilization of Cuarto river in its middle reach, but comprehensive studies are still required to consider the particularities of different sub-basins (mor-phological, hydrological, sedimentological) to analyze the impact of various activities, including mining. In order to contribute to the sustainable management of the river systems, this work intends to characterize the tractive load, defining their origin and analyzing rates and dynamics of transport. For this aim, geological and geomorphological features in the upper basin are set, hy-drology of sub-basins Piedras Blancas, Las Caitas and La Invernada are analyzed, tractive load grain size is tipyfied, and direct and indirect methods for estimating transported volumes are applied. Conclusion are: psephitic sediments are predominantly provided by Piedras Blancas river and psammitic sediments by Las Caitas, La Invernada and Seco rivers. These contributions are related exclusively to summer floods; in low flow conditions Cuarto river mobilizes its riverbed sediments at 30-50 m3/day rate; sand and gravel mining locally powers the imbalance of sediment, so seasonal rates of replacement should be considered to reduce negative impacts and contribute to sustainability; regional downcutting is mainly related to climatic and tectonic causes and, subordinately, to anthropogenic causes.

Keywords: Provenance, transport, sand and gravel mining, sustainability, Cuarto river

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INTRODUCCIN

La red de drenaje del Sur de la provincia de Crdoba, a excepcin del ro Quinto, est integrada por un conjunto de cursos permanentes y temporarios, que drenan el extremo meridional de las Sierras de Come-chingones y desarrollan sus cuencas medias y bajas en la Llanura Pampeana. La mayo-ra de estos sistemas fluviales estn en vas de ajuste y exhiben en general un marca-do proceso de incisin (del orden de 4 m hasta ms 20 m), vinculado a causas natu-rales (climticas y tectnicas) y antrpicas (canalizaciones, trasvases, uso de la tierra, minera de ridos, entre otras), tal como fuera sealado en numerosos trabajos, en-tre ellos Blarasin et al. (1994, 2005); Doffo (2007); Degiovanni (2008); Degiovanni et al. (2009); Doffo et al. (2010) y Cholaky et al. (2005). La minera de ridos, tanto de cauce como de canteras, slo se lleva a cabo en el ro Cuarto o Chocancharava.A nivel mundial, los efectos de las explota-ciones mineras en cauces fluviales han sido abordados por numerosos autores. Entre los trabajos clsicos pueden citarse los de Kondolf (1994, 1997) que analiza las alte-raciones geomorfolgicas y ambientales de la actividad. Entre los trabajos ms recien-tes, pueden citarse las contribuciones de Rovira et al. (2005) quienes abordan la in-fluencia en el almacenamiento de sedimen-tos en procesos extractivos prolongados; Rinaldi et al. (2005) analizan los efectos f-sicos y proponen pautas de manejo; y Chen y Liu (2009) y Chen et al. (2008) aplican modelos hidrodinmicos y de transporte de sedimentos para simular el impacto de la actividad sobre el sistema fluvial.El ro Cuarto, desde fines de la dcada del `70, ha incrementado notoriamente la tasa de profundizacin y erosin lateral en el tramo medio, causando importantes afec-taciones a la infraestructura vial y a sectores urbanizados (Ro Cuarto, Alejandro Roca, Reduccin, La Carlota). En los ltimos aos, y vinculado a un marcado aumento de los volmenes extrados desde el ao 2000, se ha generado una fuerte contro-versia respecto a la incidencia de la minera de ridos sobre la dinmica del curso, que incluye posiciones variadas. As, Corral et al. (2005, 2006, 2007a y b, 2009), sealan

que la extraccin de ridos supera a la repo-sicin, por lo que atribuyen a esta actividad el marcado proceso de incisin y desestabi-lizacin lateral que el curso exhibe en este sector. Estos autores basan sus conclusiones en estudios cuantitativos realizados en el tramo prximo a la ciudad de Ro Cuarto, que incluyen estimaciones (directas e indi-rectas) de la tasa de transporte y un balance sedimentolgico simplificado obtenido a travs de la cuantificacin de la erosin de fondo, erosin lateral y volmenes de ri-dos extrados. Por su parte, Azcurra et al. (2001), Villegas et al. (2002), Degiovanni et al. (2005a), a travs del monitoreo de geoindicadores morfolgicos y sedimento-lgicos en la cuenca media del ro Cuarto, que concentra la mayor presin minera, consideran que el impacto de la actividad sobre la dinmica del curso, si bien es ne-gativa, no explica totalmente el proceso de profundizacin y erosin lateral que exhibe el ro Cuarto en su cuenca media, el cual tambin responde a los controles regionales ya sealados. En Degiovanni et al. (2000 a y b, 2004, 2005a y b) y Villegas et al. (2000 y 2002), se analizan las alteraciones morfodinmicas de este curso en las lti-mas dcadas, como resultado de mltiples intervenciones que coexisten en espacio y tiempo, entre las que se cuentan, adems de la minera de ridos, obras ingenieriles en cauce, como varias rectificaciones y cons-truccin de azudes, que implicaron modifi-caciones locales del gradiente y ajustes en el perfil longitudinal.Paralelamente al anlisis de las causas que originan cambios en el comportamiento del ro Cuarto es necesario efectuar un or-denamiento y gestin sustentable de las ac-tividades relacionadas a este sistema fluvial, entre ellas, la extraccin de ridos, tanto de cauce como de terrazas o paleocanales, que permita definir ms adecuadamente los si-tios de extraccin, fijar cupos acordes con la tasa de reposicin estacional, considerar pasivos ambientales relacionados a la acti-vidad, entre otros, (Degiovanni y Villegas 2009).Para llevar a cabo esta tarea, es imprescindi-ble disponer de informacin acerca del fun-cionamiento de la cuenca del ro Cuarto, desde un punto de vista sistmico, que per-mita un anlisis integral considerando las

particularidades de las distintas subcuencas (morfolgicas, hidrolgicas, sedimentol-gicas) para, en este marco contextualizar las diversas actividades antrpicas, entre ellas la minera de ridos. En Villegas et al. (2006), ya se presenta una tipificacin del comportamiento de algunas subcuencas del ro Cuarto, sobre la base de estudios morfolgicos y sedimentolgicos. Con esta concepcin holstica y con el propsito de avanzar en el conocimiento del transporte de sedimentos en esta cuenca, el objetivo de este trabajo es analizar la carga tractiva del ro Cuarto, su procedencia y las tasas y dinmica de transporte.Ubicacin del rea de estudioEl rea de estudio comprende el sector sur de la cuenca alta del ro Cuarto, desarro-llada en la Sierra de Comechingones, y el tramo extraserrano hasta aproximadamente 4 kilmetros aguas abajo de su confluencia con el ro Seco, departamento Ro Cuar-to, Crdoba, involucrando las subcuencas de los ro Piedras Blancas, Las Caitas y La Invernada (Fig. 1).

CARACTERISTICAS GENERALES DEL REA DE ESTUDIO

ClimaLa regin posee clima mesotermal subh-medo-hmedo, con temperaturas medias del orden de 16,5 C y precipitaciones me-dias anuales que varan desde 939,4 mm, en proximidades de las sierras, a 856,3 mm hacia el SE, en todos los casos concentra-das en primavera-verano (75-80 %). En la curva cronolgica anual de la Serie Los Chaares-Las Tapias (1941-2010, Fig. 2), muy prxima al rea de estudio, la preci-pitacin media anual (PMA) es de 915,4 mm, se observa una marcada alternancia de perodos hmedos y secos y, a partir del ao 1972, una clara tendencia ascendente de las precipitaciones que en la mayora de los aos superan el valor medio. Entre los ms lluviosos se destacan 1979, 1991, 1992, 1999 y 2004- donde las lluvias excedieron en 300-450 mm la PMA, mientras que los aos ms secos de este ciclo fueron 1974, 1986, 2003 y 2005.

Hidrologa superficialLa cuenca alta del ro Cuarto (en su ex-

Anlisis de la carga de fondo

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tremo meridional), est integrada por las subcuencas de los ros Piedras Blancas, Las Caitas y La Invernada (Fig. 3). El sector septentrional est drenado por el ro Alpa Corral Seco. Considerando los datos provenientes de la red de estaciones hidromtricas dependien-te de la Secretara de Recursos Hdricos de la Nacin, puede observarse en la figura 3, que existe una relacin directa entre rea drenada y caudal en las estaciones de aforo localizadas inmediatamente a la salida del rea serrana de estos cursos. As los ros Pie-dras Blancas, La Tapa y Las Tapias, tienen mdulos de 2,93- 1,63 y 0,56 m3/s, respec-tivamente), vinculacin menos notoria en la estacin Tincunacu (3,57 m3/s), situada en el tramo extraserrano del ro Cuarto, de-bido a la influencia de otros factores (por ej. cambios en tasa de infiltracin). En todos los casos la distribucin de cauda-les medios mensuales es asimtrica y mues-tra los mximos valores entre los meses de

Octubre-Abril, con picos en Diciembre y Febrero, en coincidencia con la distribu-cin de precipitaciones. Todos los cursos tienen rgimen torrencial vinculado a la

alta intensidad de las precipitaciones y a las caractersticas geolgico-geomorfolgicas del rea, que favorecen escurrimientos r-pidos con cortos tiempos de concentracin (caudales mx. diarios del orden 416, 402 y 57 m3/s en las estaciones Piedras Blancas, La Tapa y Las Tapias, respectivamente). Los aforos instantneos mensuales (2006-2008) presentados en Ulla (2008), indi-can que el caudal de base de los ros Pie-dras Blancas, Las Caitas, La Invernada y Cuarto es del orden de 0,7 0,13 0,2 y 4 m3/s, respectivamente. En general los aos con importantes excesos hdricos se corresponden con crecidas de magnitud. Entre los eventos importantes se destaca la crecida extraordinaria del 7/1/ 2007, aso-ciada fundamentalmente a la subcuenca del ro Piedras Blancas, que alcanz 1060 m3/s en el ro Cuarto, a la altura de la ciudad homnima (dato proveniente limnmetro instalado en Azud puente Carretero, Corral et al. 2009).

GeologaLa zona se sita en Sierras Pampeanas y borde occidental de la Llanura Pampeana y exhibe el clsico modelo de bloques que caracteriza a estos ambientes. En el sector serrano afloran metamorfitas del Comple-jo Monte Guaz integrado por migmatitas con intercalaciones de anfibolitas, ortog-neises, gabros, granitoides y pegmatoides. El borde oriental de esta unidad presenta una zona de esquistocidad milontica que

Figura 1: mapa de ubicacin del rea de estudio.

Figura 2: curva cronolgica anual de precipitaciones serie Los Chaares.

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corresponde a la faja de cizalla regional Guacha Corral. Hacia el Norte, la secuen-cia metamrfica fue intruida por el batolito grantico Cerro spero-Alpa Corral, mien-tras que hacia el sudoeste, a travs de la faja de cizalla Las Lajas, se pone en contacto con el Complejo Achiras compuesto por esquistos biotticos, anfibolitas y mrmoles con inyecciones aplopegmatoides y grani-toides anatcticos. (Fagiano 2007)En el sector extraserrano afloran secuencias finas cuaternarias de abanicos aluviales, parcialmente cubiertas por depsitos loes-soides. En las fajas fluviales de los cursos principales se reconocen sedimentos psam-ticos y psefticos y, en la parte cumbral de algunos altos se exponen materiales les-sicos holocenos. La Formacin Pampiano (Fidalgo et al. 1973; Cantu 1992), es la

unidad aflorante ms antigua (Pleistoce-no medio-superior) y est constituida por sedimentos de granulometra limo a limo-arenosa muy fina, con diferente grado de cementacin.

GeomorfologaLa cuenca alta del ro Cuarto se desarrolla en la pendiente oriental del bloque de la Sierra de Comechingones, macro unidad denudativa, donde los procesos de inci-sin fluvial son los dominantes. En este ambiente se preservan paleosuperficies erosivas pre-terciarias con cubierta elica cuaternaria (pampas de altura). La zona pedemontana, forma parte de una exten-sa bajada cubierta por sedimentos elicos, afectada por eventos neotectnicos, incidi-da por la red de drenaje actual, la cual pre-

senta una tasa de profundizacin impor-tante. La traza de los cursos principales est fuertemente controlada por estructuras conjugadas de rumbo NO-SE y SO-NE y, en menor grado meridionales, las que a su vez definen bloques que presentan dis-tinto comportamiento hidrolgico y mor-fodinmico. Analizando la faja fluvial del sistema Piedras Blancas-ro Cuarto, Ulla (2008) indica que hasta la confluencia con el ro Las Caitas, el canal es rectilneo, tiene baja relacin ancho/profundidad (a/p=9-36) y el lecho es dominantemente ro-coso/cohesivo, y localmente est cubierto por un delgado aluvin pseftico (Fig. 5-a). Desde este tributario hasta el ro Seco, la sinuosidad tambin es muy baja observn-dose meandros rectangulares encajados en tosca, con mnima-nula migracin la-

Figura 3: mapa Hidrogrfico del sector sur de la cuenca alta del ro Cuarto y distribucin de caudales medios mensuales.


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teral, el aluvin de fondo es ms potente y de textura areno-gravosa por los aportes de los ros Las Caitas y de La Invernada. La relacin a/p es muy baja (a/p=6) en los segmentos incididos y se incrementa local-mente en algunos tramos de agradacin (a/p=71) donde adems se generan barras centrales y laterales. Frente al abanico del ro Seco, e inmediatamente aguas abajo, el canal se ensancha (a/p= 60-80) es ligera-

mente sinuoso y entrelazado, de lecho are-no-gravoso y hay sitios de erosin lateral activa. (Fig. 5-e).Los ros La Invernada y Seco, en sus tra-mos inferiores tienen canales entrelazados, de lecho areno-gravoso y alta relacin a/p, especialmente ste ltimo (a/p=300); el ro Las Caitas, por su parte, es meandriforme y exhibe mayor tasa de profundizacin que los anteriores. (Fig. 5-b).

MATERIALES y MTODOS

Para caracterizar la carga tractiva se toma-ron muestras de sedimentos de fondo (ba-rra y canal) en el curso de mayor orden y en el tramo final de los tributarios principales (estaciones de muestreo E1 a E10, figura 6).Se efectu el anlisis textural mediante ta-mizado de las fracciones psamticas y psef-

Figura 4: mapa Geolgico sector Sur cuenca alta del ro Cuarto.

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ticas finas, mientras que los materiales ms gruesos fueron analizados a partir del tra-tamiento digital de imgenes fotogrficas. Para la clasificacin granulomtrica se utili-z la escala de Udden-Wentworth (1922). A cada muestra se le aplic un procesamiento estadstico convencional, descriptivo, don-de los intervalos se establecieron siguiendo la escala de Krumbein (1934) y los estads-ticos se obtuvieron mediante la aplicacin de los coeficientes de Folk y Ward (1957). La procedencia se defini sobre el anlisis de antecedentes, caracterizacin geolgica-petrolgica de campo y laboratorio tanto del rea fuente como de los materiales alu-viales de los canales tributarios.Para la estimacin del transporte de la carga de fondo se utilizaron dos mtodos: a- indirectos: se aplic la ecuacin de Shields (1936), basada en el exceso del esfuerzo de corte: c = T0c / (s - ) g D (donde, T0c = esfuerzo tangencial crtico; s = densidad de las partculas del lecho; = densidad del fluido; g = aceleracin de la fuerza de gravedad y D = dimetro de la partcula). La ecuacin obtenida por Shields (1936) es la siguiente: (Gs/Q)(s )/S = (T0 T0c)/( s )gD; donde Gs, es la masa de sedimentos por unidad de ancho y tiempo, y Q se refiere a la descarga del fluido. Para la determinacin del esfuerzo de corte (T0), se aplica la ecuacin basada en la pendiente de energa, que obedece a la expresin: T0 = gdS, donde d es la profun-didad y S la pendiente de energa. b- directos, se midi mediante trampa de sedimentos (Ulla 2008). En ambos casos se trabaj con datos granulomtricos releva-dos en aquellas secciones en las que la dis-ponibilidad de arena era importante y que, a su vez, son las ms prximas a los sectores de explotacin de ridos. La informacin morfomtrica e hidrolgi-ca utilizada para estimar tasas de transporte surge de trabajos antecedentes (Villegas et al. 2006, Ulla 2008) y trabajo de campo. Este ltimo incluy el relevamiento topo-grfico de tramos de canal para definir gra-diente (S) y determinar el rea de secciones trasversales que incluyan marcas de creci-da. Los caudales asociados a estos eventos se obtuvieron indirectamente aplicando la ecuacin de Manning para estimar la velo-cidad media.

RESULTADOS

Caracterizacin de la carga de fondoComo se observa en la figura 6 y cuadro 1, el tamao en general disminuye hacia aguas abajo; en E1 y E2 (ro Piedras Blancas) barra y canal presentan bimodalidad bien marcada, representando 2 poblaciones de simetra negativa, asignadas a eventos de crecidas y estiaje, respectivamente. Son pre-dominantemente gravas medias a gruesas, estando mejor representada la ms fina en el canal. En E3 (ro Las Caitas) los sedimen-tos, tanto de barra como canal, son predo-minantemente arenosos, sin diferenciacin en poblaciones, estando mejor seleccionado el canal. En E4 (ro Cuarto) se observa la

diferenciacin de poblaciones en las barras mientras que el canal es unimodal arenoso. En E5 (canal del ro Cuarto antes de recibir al ro La Invernada), se observan materiales predominantemente arenosos, pobremente seleccionados, con moda poco marcada en la fraccin sbulo. En la estacin E6 (ro La Invernada) los materiales son similares a los del ro Las Caitas, son arenosos a sabul-ticos, unimodales, presentan un escaso por-centaje de finos y estn pobremente selec-cionados, aunque en el canal la seleccin es ligeramente mayor. En E7 (ro Cuarto), las muestras (canal y barras) exhiben dominio de materiales arenosos, con moda de phi -1 muy bien marcada en el canal, en tanto que la seleccin es moderada. En la barra la se-

Figura 5: vistas de segmentos de canal representativo de los cursos del rea de estudio, a) ro Piedras Blancas. Canal rectilneo de lecho pseftico; b) ro Las Caitas canal sinuoso, areno gravoso; c) ro La Invernada, canal entrelazado areno-gravoso; d) ro Seco canal entrelazado areno-gravoso; e) ro Cuarto aguas abajo confluencia ro Seco. Canal sinuoso-entrelazado areno-gravoso.

a b

c

e

d


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leccin es pobre. En E8 (ro Cuarto antes de la confluencia del ro Seco) la muestra de canal se mantiene predominantemente are-nosa y la moda sabultica casi se ha perdido, manteniendo la seleccin moderada y fal-ta de material peltico. En la E9 (ro Seco) tanto barras como canal, casi siempre secos, estn constituidos por sedimentos arenosos (canal) a sabulticos (barra), con seleccin pobre a moderada. En E10, barra y canal presentan granulometras arenosas, con dis-tribucin bimodal (sbulo-arena gruesa) a unimodal (sbulos), con seleccin pobre a moderada, y material peltico slo presente y en baja proporcin, en las barras.La competencia en general disminuye hacia el colector principal aunque en los sedi-mentos de estiaje se mantiene (phi -2). La competencia del ro Cuarto en las ltimas estaciones E7, E8 y E10 est representada por bloques de hasta 50 cm en el primer caso y gravas gruesas (hasta 25 cm) en las restantes. La composicin mineralgica de las mues-tras analizadas en la fraccin arenas medias permiten sintetizar que el cuarzo constituye el mayor porcentaje en volumen (ms del 52%), le siguen los feldespatos (35% pre-dominando la plagioclasas-oligoclasas) el porcentaje restante est representado por micas, lititos, xidos y minerales pesados, provenientes del ambiente de basamento (Coniglio et al. 2008). Los componentes lticos disminuyen en direccin aguas abajo y, desde el punto de vista composicional, en cuenca alta corresponden a fragmentos de basamento mientras que, en las tres ltimas estaciones, los lticos corresponden tanto a basamento como a materiales fuertemente cementados de la Formacin Pampiano. De la misma manera los lticos de basamento disminuyen hacia las fracciones ms finas mientras que los sedimentarios aumentan en relacin inversa (toscas varan del 3% en gravas hasta 15% en arenas muy finas).El material fino se encuentra en muy bajas proporciones pero aumenta aguas abajo, con excepcin de E2 donde hay mayor con-centracin. En general el material peltico es mayor en el canal que en las barras en el ro Piedras Blancas disminuyendo aguas abajo. Esta relacin se invierte en los ros Las Caitas y La Invernada donde las barras son cubiertas de material peltico cuando

estos cursos son endicados en eventos de crecidas del colector principal. La rugosidad del fondo del lecho disminuye tambin en este sentido en relacin inversa al conteni-do de pelitas pero stas no la afectan debido a su baja proporcin.

Transporte de sedimentos como carga de fondo A.- Mtodos indirectos analticos: Consi-derando que en el ro Cuarto el tamao de grano que normalmente se presenta como moda corresponde al valor de -1 (2 mm), del diagrama de Shields (1936) se obtienen valores de de aproximadamente 0,043- lo que permite determinar un T0c de 1,45 N/m2. Para aquellas muestras cuya moda de es igual a 0 (1 mm), aplicando el mismo pro-cedimiento, el T0c sera del orden de 0,60 N/m2. Para calcular el esfuerzo de corte (T0) se consider una pendiente de 0,4% que es representativa del tramo analizado, corres-

pondiente a la estacin de muestreo E10. Para validar los resultados obtenidos, se analizaron las muestras de la E10, que fue-ron contrastadas con datos reales obteni-dos en el campo y los inferidos de los sitios de extraccin.Siendo constantes los valores de densidad, aceleracin de la gravedad y pendiente, la nica variable para el clculo de T0 en una seccin transversal en un instante dado, es la profundidad (Fig. 7).Obtenidos los valores de T0c y T0, despe-jando Gs de la ecuacin de Shields (1936) se obtuvieron los resultados de transporte de sedimentos como carga de fondo para cada uno de los puntos en donde se efectu una medicin de profundidad (Fig. 8). Al obtener el valor del rea por debajo de la curva, se obtuvo el valor total de sedi-mentos transportados como carga de fon-do que atraviesan la seccin por unidad de tiempo: Seccin 10 = 0,588 kg/s, lo que

Est M Posicin Textura (moda princip) C Seleccin % pelitas Rug

1 1 Canal Gravas gruesas (-7) -8 Moderada 0.06 -1.73

2 Barra Gravas medias a gruesas (-6) -7 Moderada ------ -2.94

2 3 Barra Gravas medias a gruesas -8 Moderada 0.12 -2.42

4 Canal Arenas gruesas (0) -2 Moderada 1.18 0.35

3 5 Canal Sbulos-Arena gruesa (-1) -3 Mod. a buena 0.12 0.41

6 Barra Sbulos (-1) -2 Moderada 0.26 0.82

4 7 Canal Arenas muy gruesas (0) -2 Moderada 0.36 0.72

8 Barra Gravas gruesas, arenas gruesas -8 Moderada 0.42 0.30

5 9 Canal Sbulo -2 Pobre ------ 0.602

6 10 Canal Sbulo (-1) -2 Moderada ------ 0.31

11 Barra Arena muy gruesa (0) -4 Pobre 0.14 0.957

7 12 Canal Sbulo -2 Moderada ------ -0.088

13 Barra Arena gruesa-Sbulo (1) -8 Pobre 0.51 0.853

8 14 Canal Sbulo-Arenas muy gruesas(-1) -2 Moderada ------ 0.453

9 15 Canal Sbulo (-1) -2 Pobre 0.58 0.81

16 Barra Sbulo-Arenas muy gruesas (-1) -8 Moderada 0.07 -0.16

10 17 Canal Arena muy gruesa (-1) -2 Moderada ------ 0.475

18 Barra Arena muy gruesa (0) -8 Pobre 1.91 0.819

CUADRO 1: Caracterizacin de las muestras de lecho

Est.-Estacin; M-Muestra; C-Competencia; Rug.-Rugosidad


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implica un total anual de 18.500 toneladas, equivalentes a 30 m3/da, para un caudal de 4,35 m3/s.En los ros Las Caitas y La Invernada bajo condiciones de estiaje, se obtuvo una capacidad de transporte de slo uno 1 kg/da, tal como resulta de las observaciones de campo donde ambos cursos muestran un transporte de sedimentos como carga de fondo prcticamente nulo. Considerando condiciones de crecidas que se repiten va-rias veces en el ao, con secciones recons-truidas por observaciones de marcas de al-tura de agua, donde la profundidad = 1 m, ancho= 20 m, velocidad = 1,5 m/s y caudal de 30 m3/s y un gradiente de 1%, se obtie-ne una capacidad de transporte de arenas de 40 kg/s, 2000 m3/da. Debe aclararse que las velocidades y gradientes utilizados en el clculo son valores mnimos, por lo cual el valor calculado est subestimado.B- Resultados de la aplicacin de la trampa de sedimentos: Para efectuar la medicin con trampa de sedimentos se discretiz la sec-

cin transversal del canal en varios segmen-tos segn sus variaciones hidrodinmicas y sedimentolgicas. Se determin el trans-porte total para la seccin, obtenindose un valor de 50 m3/da, lo cual es coincidente con el resultado obtenido por medio de la ecuacin de Shields (1936) en el sitio (ve-

locidad media= 0,9 m/s; rea= 8,16 m2 y caudal= 7 m3/s), (Fig. 9) y con los valores obtenidos por Corral et al. (2005, 2007).Sumado a lo ya expuesto, y tal como se propuso anteriormente, en condiciones de crecidas, el aporte proveniente de las cuen-cas de los ros Las Caitas y La Invernada,

Figura 6: caracterizacin de materiales tractivos de las subcuencas que aportan al ro Cuarto.

Figura 7: seccin transversal y variacin del esfuerzo de corte en la Seccin 10 Q = 4,35 m3/s, vel. media = 0,73 m/s, rea = 6 m2


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superara los 60.000 m3 cada uno, para un perodo de tiempo acumulado anual de un mes en condiciones de crecida. Si se con-sideran eventos mayores (de hasta 2 m de profundidad) se alcanzaran volmenes de 8.000 m3/da. Sumado a esto se debe tener en cuenta la magnitud de los aportes prove-nientes desde el ro Seco el cual, si bien solo lo hace en eventos de crecidas, con seccin de 120 m de ancho y manteniendo cons-tantes los otros valores propuestos para el ro Las Caitas, el volumen aportado sera aproximadamente seis veces superior.

DISCUSION y CONCLUSIONES

Teniendo en cuenta el contexto geolgico y los anlisis composicionales realizados,

se puede definir que la proveniencia de los materiales que componen la carga de fondo del ro Cuarto tiene fuentes perfectamente individualizables:Los materiales psefticos, predominan-temente de composicin metamrfica, son aportados por el ro Piedras Blancas, mientras que la principal fuente de mate-riales psamticos-sabulticos son las rocas granticas del Plutn Talita y Alpa Corral, drenado por los ros Las Caitas, La In-vernada y Seco. En el sector extraserrano y coincidente con los segmentos de incisin de canal se incorporan fracciones psefticas provenientes de la erosin de la Formacin Pampiano.Respecto a la dinmica de transporte y considerando los aspectos hidrolgicos y

de proveniencia, puede indicarse que no existe una relacin directa entre valores de caudales de crecida, medidos en el tramo medio del ro Cuarto donde se concentran la mayor cantidad de areneras, y la tasa de reposicin de ridos al sector, ya que este aporte se vincula a los eventos de crecida ocurridos en las subcuencas fuentes. As eventos originados en la subcuenca del ro Piedras Blancas, erosionan fondo y mrge-nes de canal, pero aportan muy poco ma-terial areno-gravoso proveniente del sector serrano. En contrapartida las subcuencas de los ros Las Caitas, La Invernada y Seco incorporan importantes volmenes de ma-teriales areno-gravosos al colector principal, an en eventos de crecida de menor mag-nitud.El ro Piedras Blancas, que aporta el ma-yor caudal lquido, no es competente para transportar su carga durante la mayor parte del ao, por lo que el esfuerzo de corte des-de el punto de confluencia con el ro Las Caitas, genera un exceso que permite ero-sionar y transportar las fracciones arenosas aportadas por las otras subcuencas. Por esta razn, en condiciones de estiaje el ro Cuar-to posee un balance negativo en la reposi-cin de sedimentos a partir de este punto.En condiciones de estiaje, los ros Las Cai-tas y La Invernada, prcticamente carecen de capacidad para transportar sedimentos como carga de fondo, mientras que pocos kilmetros aguas abajo de la confluencia, el ro Cuarto, posee una capacidad de trans-porte superior a 30 m3/da. Esto indica que el ro Cuarto moviliza su propio lecho y que la principal reposicin de sedimentos arenogravosos tiene lugar a modo de pulsos durante eventos de crecidas y su magnitud es realmente importante como para com-pensar parcialmente este desbalance.Considerando que el desbalance negativo se pone de manifiesto aguas arriba de la ubicacin de las areneras no puede adjudi-carse como principal causal de los procesos de erosin en el tramo medio del ro Cuar-to a esta actividad. Por otra parte, la tasa de reposicin estima-da mediante la aplicacin de modelos nu-mricos (Corral et al. 2009) no contempla la variabilidad en el aporte segn donde se originen los eventos de crecidas (proceden-cia). As, el caudal slido variar no solo

Figura 8: variacin del transporte de sedimentos en la seccin transversal 10. Q = 4,35 m3/s, vel. media = 0,73 m/s, rea = 6 m2

Figura 9: representacin de la seccin transversal auxiliar y variacin del transporte de acuerdo a la ecuacin de Shields a lo largo de la misma


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con la magnitud de los caudales de creci-da sino con la proveniencia de los mismos. Considerando valores similares de caudales lquidos, los originados en el sector norte de la cuenca (ros Seco, La Invernada, Las Caitas) proveern mayor cantidad de sli-dos que los generados en las subcuencas del sector sur (ro Piedras Blancas).Finalmente, en concordancia con otros au-tores se considera que la extraccin de ri-dos potencia el desbalance de sedimentos, aunque los resultados obtenidos permiten indicar que su incidencia, en el caso ana-lizado, es mayormente local. El proceso de incisin fluvial es regional y se observa en la mayora de los cursos an cuando en ellos no se registra actividad extractiva. Las ca-ractersticas de los materiales expuestos en perfiles, la morfologa del canal y de la faja fluvial, indican que el proceso de incisin se desarrolla desde perodos mayores que los histricos y ms an respecto del inicio de la actividad extractiva en el ro.

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Recibido: 29 de noviembre, 2012Aceptado: 27 de enero, 2013


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