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I.- INTRODUCCION

El hombre ha utilizado las aguas continentales como fuente de recurso para multitud de funciones, así como medio receptor y depurador de parte de los residuos generados por los mismos.

A medida que la sociedad evoluciona, la presión sobre ríos y lagos cada vez es mayor. Por un lado debido al aumento de población y por otro al desarrollo de la industria y la agricultura, los cuales producen un incremento en la diversidad de las sustancias y en su complejidad que cada vez son más difíciles de degradar en el medio natural.

En la actualidad, en los países desarrollados se han realizado grandes esfuerzos para la depuración de vertidos y la disminución de la contaminación. Sin embargo sigue habiendo problemas en muchas zonas en donde se sigue sometiendo a grandes presiones a los medios naturales y en especial a los sistemas acuáticos.

El tratamiento de la calidad por parte de las administraciones se ha basado en tres tareas fundamentales: realizar un control de la calidad del agua mediante redes de medida, establecer estándares de calidad a cumplir según el objetivo deseado para la masa de agua y establecer y controlar normas de emisión para los vertidos.

Por otro lado en la gestión real de los recursos hídricos no se suele tener en cuenta la calidad del agua o, en su caso, sólo como una restricción en el momento en que la calidad supone un problema para el uso. La gestión de los sistemas de recursos hídricos ha ido de la mano del desarrollo de la teoría de optimización y de la creación de modelos de simulación y optimización sin que se realizasen grandes esfuerzos en considerar en los mismos aspectos relacionados con la calidad del recurso.

Existe una necesidad de conjugar la gestión de los sistemas de recursos con la calidad de los mismos siendo para ello imprescindible unir las herramientas que se están utilizado en la actualidad: los modelos de simulación de sistemas y los de modelación de la calidad.

La llamada Directiva Marco en Política de Aguas (UE-2000) marca la estrategia común a seguir en materia de política de aguas. En ella se enfoca como eje principal de la gestión del agua los aspectos ecológicos y de calidad de la misma. Así en el artículo 1 sobre el objetivo de la Directiva se puede leer: “Prevenir el deterioro adicional y Integración de la modelación de la calidad del agua en un sistema de ayuda a la decisión para la gestión de recursos hídricos.

Mejorar el estado de los ecosistemas acuáticos” … “Promover el uso sostenible del agua”… “Mayor protección y mejora del medio acuático”. La Directiva, en su artículo 4, establece que todos los estados miembros deberán adoptar las medidas necesarias para prevenir el deterioro del estado de todas las masas de agua superficiales y alcanzar el “buen estado” de las aguas superficiales. El “buen estado” de las masas de agua se refiere al estado (valor) ecológico y químico de las aguas tomando como referente el estado de la masa del agua en su condición natural.

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ODELIZACION DE LA CALIDAD DE AGUA DE LOS SISTEMAS FLUVIALES

AUTORES:

YENY FLORES TAPIA YENY FLORES TAPIA

DOCENTE: Mg. LOBATON ARENAS, Carlos.

LOCALIDAD: BAGUA – AMAZONAS

¤ OBJETIVOS GENERALES.

Lograr conceptualizar un sistema Fluvial. Conocer la importancia de la calidad de agua en un sistema fluvial.

¤ OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Identificar los principales componentes e intereses de los sistemas fluviales.

Estudio de los cambios en la estructura biológica y el funcionamiento en sistemas fluviales, en relación con los cambios climáticos y globales

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II.-MARCO TEORICO.

1. Calidad de agua en los sistemas Fluviales

La calidad del agua de cualquier sistema fluvial (Ejm.Un Rio), son una función de historia agregada de exposición anterior por ejemplo su hidrología. En el sistema natural están incluidos muchos procesos químicos y biológicos. Las corrientes de agua pasan a través y por encima de los suelos y rocas, disolviendo material. El agua es también el medio de innumerables sistemas (Ejm. La zona litoral de una presa, su epilimnio, la corriente, etc.)

La calidad del agua se puede expresar realmente de acuerdo con alguno de estos productos: (cantidad de algas, concentración de oxígenos disuelto, otros). Las algas constituyen la base de la cadena alimenticia (junto con las células sintetizadas organográficamente). La presencia moderada es necesaria, pero en exceso constituyen una molestia. También otras plantas fotosintéticas pueden ser importantes, según la situación.

2. Sistema fluvial

Es un complejo mecanismo hidrológico, geomorfológico y ecológico de movilización o conducción superficial de las aguas continentales, acompañadas de los materiales que transportan (sedimentos, solutos, contaminantes, nutrientes, seres vivos) en la dirección de la pendiente hasta que son vertidas en los océanos. Cuenta con una enorme capacidad de transporte de masa y energía.

Los fluviales son sistemas abiertos, enormemente dinámicos en el espacio y en el tiempo y considerablemente complejos, de manera que las interrelaciones entre elementos son innumerables.

El sistema fluvial se estructura en cuencas hidrográficas y en una red de drenaje compuesta por un sistema jerarquizado de cursos fluviales, desde pequeños surcos hasta ríos, que confluyen unos en otros hasta configurar el colector principal de la cuenca. Cada uno de estos cursos fluviales cuenta con una corriente natural fluctuante en el tiempo, a veces esporádica o espasmódica, de agua y materiales sólidos que circula por un cauce con orillas bien definidas.

2.1. Cauce menor o canal fluvial

Es un elemento geomorfológico que se encarga del transporte del caudal hídrico y sólido del sistema fluvial, de manera que su forma y dimensión están supeditadas a su función. Simple o múltiple, rectilíneo, meandriforme, trenzado o anastomosado, presenta cierto encajamiento que permite su delimitación.

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Sus caracteres (sección, profundidad, número de brazos, morfología de lecho y orillas, etc.) han sido conformados como respuesta de la interacción entre las condiciones geomorfológicas del terreno concreto por el que circula (litología, pendiente, etc.) y las características del flujo (cantidad, variación, régimen, procesos extremos, caudal sólido, etc.). Algunos cauces son rocosos, labrados directamente en sustrato litológico, pero son más frecuentes los cauces aluviales, construidos sobre los propios sedimentos transportados.

La morfología y dimensiones del cauce son modeladas y ajustadas por sobrantes energéticos que la corriente ya no invierte en transportar. Básicamente se puede considerar que el caudal geomórfico más efectivo es el de cauce menor lleno (bankfull en la literatura internacional), sin disipación por desbordamiento, ya que es el proceso de máxima velocidad y energía de la corriente. Son las crecidas ordinarias, por tanto, las que presentan una alta eficacia geomorfológica, y los cauces ajustan su forma para poder conducirlas entre sus orillas.

3. Ambientes Fluviales.

Se refiere a los procesos asociados a ríos y arroyos, a los depósitos y relieves creados por ellos.

En primer lugar, el movimiento del agua sobre la capa tiene un efecto (acción hidráulica). En segundo lugar, los sedimentos transportados por el río desgastan la capa (abrasión) y los fragmentos de tierra por sí mismos son cada vez más pequeños y más redondeados (desgaste).

El ambiente fluvial se define por la acción de agua en movimiento, por la energía del agua y por el conjunto de erosión, transporte y sedimentación en el mismo ambiente. Además los sistemas fluviales dependen fuertemente de las condiciones climáticas. Los ríos siempre están en cambios. No solamente cambios estaciónales como sequías y deshielos, también cambios del mediano y largo plazo

Los ríos son geoformas dinámicas que se encuentras sujetas a los cambios del cauce y la configuración del flujo. Las características de dimensión física de un rio, como el ancho, la profundidad, la sinuosidad están determinadas por la carga de sedimento.

Se puede obtener información de las variaciones del agua y de la descarga de sedimentos, a partir de los cambios en la morfología del cauce, es decir, cuando la descarga de agua aumenta o aumenta la carga de sedimento grueso, el cauce tiende a ensancharse, y el flujo será más lento debida al arrastre; pero por el contrario una disminución en la carga del agua o en el sedimento grueso indica lo opuesto. La relación ancho-profundidad tiende a incrementarse con la erosión de los márgenes y con cargas más gruesas.

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Un rio puede diferenciarse en cuatro secciones, las cuales se diferencian por la altura, la energía del flujo, y el tipo, tamaño y forma de los clastos que sedimentan en cada sección. Estas secciones son:

- Las montañas: hay una buena cantidad de precipitados, los taludes tienen un ángulo pequeño. Los ríos se caracterizan por la erosión y el transporte y no depositan su carga del todo. Ocurren procesos físico-geológicos como alta velocidad, fuerte erosión, carga de clastos en saltación o tracción. Las rocas que encontramos son conglomerados con una mala clasificación, matriz de detritos, cemento carbonatado y clastos muy grandes.

-Intermedios de colinas: a pesar de que la energía es menor, hay una cantidad de agua mayor, la carga de sedimento es de suspensión y tracción y los clastos predominantes son de cuarzo. Son rocas areniscas gruesas con una mejor selección.

-Llanuras: ríos grandes, de baja energía, con mucha agua, la carga es básicamente en solución. Hay una buena clasificación de clastos tamaño arena , por lo tanto el tipo de roca es arenisca

-Desembocadura: es donde el ambiente fluvial se une al marino, por ello encontramos fósiles de animales marinos y de agua dulce. Los sedimentos son areniscas y limos.

4. PATRONES DE LOS SISTEMAS FLUVIALES

Existen cuatro sistemas fluviales principales, los cuales están determinados por la carga del sedimento son afectados significativamente por las variaciones en los caudales, la carga sedimentaria, y por el tipo de carga de sedimento en función de la relación de las cargas de fondo y suspendidas.

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4.1. ABANICOS ALUVIALES.

Los abanicos aluviales son depósitos de detritos clásticos, se desarrollan en zonas aledañas a las porciones que delimitan los escarpes de altos morfológicos, en donde el aporte de sedimentos es mucho mayor y las corrientes son confinadas a valles angostos que se tienen dentro de una cuenca adyacente el transporte de sedimentos ocurre esporádicamente.

Los procesos de transporte dominantes en el depósito de sedimentos de los abanicos aluviales son

- Flujo de corrientes. La sedimentación en los abanicos aluviales ocurre cuando las corrientes pierden capacidad de para transportar material al salir de los valles de tierras altas. Los flujos de corrientes producen tres tipos de depósitos. Se producen tres tipos de depósito. Los depósitos de canal, lo cuales forman cuerpos angostos y alargados

Depósito de avenida, que se forman por el surgimiento de aguas cargadas de sedimentos, esto ocurre cuando la corriente se ensancha donde la profundidad y la velocidad del flujo disminuyen. Están constituidos principalmente por arenas y limos..

- Desde el punto de vista morfológico, los sistemas de abanicos aluviales pueden dividir en tres:

- Abanico proximal. Se encuentra más cercana al alto morfológico, presenta los gradientes de inclinación más altos. La Facies proximal está representada por los sedimentos más gruesos, su clasificación es mala y son angulosos. Los sedimentos consisten principalmente de conglomerados con una textura soportada por la matriz, originados por flujos de detritos, y depósitos de tamiz; sobre los canales pueden depositarse conglomerados con una textura soportada por los clastos.

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- Abanico medio. En esta parte se tienen gradientes de inclinación menores en el talud y los canales tienden a ser mucho más someros lo que produce que los sedimentos sean de tamaño intermedio. Facies media.

Los sedimentos que predominan en esta facies son depósitos lateralmente continuos de arena y grava, los cuales pueden llegar a presentar estratificación cruzada plana y cóncava.

- Abanico Distante. También se le conoce como la base del abanico. Se distingue por presentar los gradientes de inclinación más bajos hay una ausencia de canales bien desarrollados.Predominan capas de arena y limo con estratificación horizontal y estratificación cruzada recta de bajo ángulo, así como algunos conglomerados mejor clasificados que en las dos facies anteriores.

4.2. RÍOS MEANDRICOS

Los sistemas de ríos meándricos tienden a ser confinados a un canal principal que presenta una sinuosidad mayor a 1.5. En estos sistemas él gradiente de la pendiente es menor, y los sedimentos involucrados en la carga de las corrientes son más finos. Otras de las características de los sistemas de ríos meándricos es que, por un lado, aunque algunos ocurren como sistemas independientes, otros pueden representar un cambio gradual de un sistema de ríos trenzados; y por otro, comúnmente los grandes sistemas de ríos meándricos desarrollan en su desembocadura sistemas deltaicos de depósito. Algunos autores prefieren llamar sistema de ríos de alta sinuosidad a este tipo de sistema fluvial

4.2.1. Procesos de depósito

Los principales elementos morfológicos de que constituyen a un sistema de ríos meándricos son: el canal principal, barras de punto, los bordos naturales, las planicies de inundación, los lagos laterales, y las áreas de desborde. Ya que en estos sistemas los sedimentos se acumulan debido a la acción del canal principal y de la inundación periódica de la planicie adyacente

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Los principales tipos de depósito en este sistema son:

- Depósitos de canal. Compuestos de material grueso que los ríos pueden mover o transportar durante los períodos de máxima capacidad de las corrientes. Este material incluye gravas, material vegetal y lodo que se erosiona de las paredes del canal. Una de las cosas más características es la imbricación de clastos.

- Depósitos de Barras de Punto. Estos depósitos se generan en las partes interiores de las curvas del canal a partir de un flujo en espiral que se crea en dicho punto. Los granos más gruesos tienden a ser depositados en las partes basales de la barra, y los sedimentos finos en la parte superior, lo que produce gradación normal.

- Depósitos de Bordo. Estos depósitos se desarrollan en la porción cóncava de la curva que delimitan los meandros. Son de mayor espesor y de grano más grueso cerca de los canales, y se hacen más finos a medida que avanzamos hacia la planicie de inundación.

- Depósitos de Planicies de Inundación. Constituidos por sedimentos finos depositados por suspensión a partir de las aguas que inundan la planicie adyacente al canal.

- Depósitos de desborde. Estos depósitos se generan cuando las aguas de la corriente principal logran romper los muros que la confinan.

- Depósitos de lago lateral. Consisten de sedimentos finos, arcillas y lodo, que han sido introducidos a los lagos laterales durante las épocas de inundaciones. Son comúnmente laminados, y pueden llegar a presentar restos de plantas, así como ostrácodos y moluscos de agua dulce.

4.3. RÍOS TRENZADOS

Los sistemas de ríos trenzados tienen una baja sinuosidad de entre 1.1 y 1.2. Este sistema fluvial es caracterizado por muchos canales separados por barras y pequeñas islas y es muy común encontrarlos donde los sedimentos son abundantes, las descargas de agua son altas y esporádicas, y los ríos son sobrecargados con sedimentos; esto ocurre generalmente en las partes distantes de los abanicos aluviales.

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4.3.1. Procesos de depósito

Los sistemas de ríos trenzados son particularmente definidos a partir de los diferentes tipos de barras que en ellos se generan, y que pueden ser agrupadas en tres tipos básicos

Barras Longitudinales. Son las barras que se forman en la parte media de los canales cuando los sedimentos más gruesos incluidos en la son depositados debido a la pérdida de capacidad de transporte, orientándose con el eje principal paralelo a la dirección de la corriente. La fracción gruesa del material se concentra a lo largo del eje principal y en la parte basal de la barra, disminuyendo el tamaño del grano hacia arriba de la misma, y corriente abajo.

Barras Transversales. Estas se forman de manera transversal al flujo principal de la corriente, y son muy características en ríos trenzados que transportan una carga de detritos del tamaño de la arena. Las barras transversales presentan formas rómbicas, que llegan a representar rizaduras de gran escala por la inclinación característica de las capas.

Barras Laterales. Son barras largas que se desarrollan en áreas de energía baja a lo largo de las porciones laterales de la corriente principal.

4.4. Ríos Anastomosados

Los sistemas de ríos anastomosados han sido poco estudiados por los. Se llego a considerar como un tipo especial de los sistemas de ríos meándricos, en donde se desarrolla un sistema de canales de muy alta sinuosidad de manera estable y permanente.

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4.4.1. Procesos de depósito

El término anastomosado es empleado para describir un complejo de depósito fluvial de gradiente muy bajo (0.09 - 0.012 m/km), en donde se interconectan una serie de canales de muy alta sinuosidad, angostos y relativamente profundos.

Además, en estos sistemas los canales son separados por planicies de inundación que consisten de islas con vegetación, muros naturales y áreas donde pueden desarrollarse depósitos de desborde. Los canales en estos sistemas son rellenados con arena y grava, formando depósitos lenticulares, limitados por depósitos areno-arcillosos de muro natural.

Por otra parte, en las planicies de inundación, los depósitos característicos los constituyen materiales limo-arcillosos finamente laminados, incluyendo depósitos finos de pantanos con un alto contenido de materia orgánica.

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III.- CONCLUSIONES

Podemos concluir que la calidad del agua de un sistema fluvial está relacionada con la composición de elementos tanto químicos como naturales presentes en el agua.

Los ríos son sistemas naturales enormemente dinámicos y complejos. Su principal función es el transporte de agua, sedimentos, nutrientes y seres vivos, pero además conforman corredores de gran valor ecológico, paisajístico, bioclimático y territorial, que enlazan montañas y tierras bajas.

IV.- RECOMENDACIONES

Prevalecer la calidad del agua en los sistemas fluviales

Conservar la flora y fauna de los sistemas fluviales.

No sobreexplotar estos sistemas fluviales en la agricultura.

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V.-BIBLIOGRAFIA.

o www.proyectopandora.es/wp.../13101224_desarrollo_modelo.pdf

o hispagua.cedex.es › Cursos

o www.buenastareas.com › Página principal › Temas Variados

o www.buenastareas.com › Página principal › Ciencia

o www.eula.cl/doctorado/pdf/Modelacion%20Ambiental.pdf

VI.-ANEXOS

NEXO 1: GLOSARIO DE TERMINOS

SINUOSIDAD: concavidad hueco o cavidad de una cosa ondulada.

MORFOLOGIA: Estudio de la forma o estructura de alguna cosa.

TALUDES: Inclinación de un muro o de un terreno.

CLASTOS: Tiene algo que ver con las rocas sedimentarias.

ROMBICAS: Singonía cristalina que pertenece a la simetría digonal y que se caracteriza por tener sus constantes angulares iguales a 90º.

SOMEROS: Que es ligero, superficial o poco reflexión.

DETRITOS: Son residuos, generalmente sólidos permanentes, que provienen de la descomposición de fuentes orgánicas (vegetales y animales).

ANEXO2: Libro de Ollero, A. (2007): Territorio fluvial: diagnóstico y propuesta para la gestión ambiental y de riesgos en el Ebro y los cursos bajos de sus afluentes. Bakeaz y Fundación Nueva Cultura del Agua (en prensa).