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*Hidrogeodinámica de la Cuenca Amazónica

Hydrogéodynamique du Bassin Amazonien

IRD - INAMHI

33va Comisión de aforos. muestreo de agua y sedimentos

Cuenca del Río Napo

Quito ð Tena ð Coca ð Rocafuerte ðCoca ð Lago Agrio ð Quito

Código E33 : (18 de febrero– 23 de febrero 2003

Foto 1: Orphymède del Napo en Nuevo Rocafuerte

Elisa Armijos, Philippe Magat, Rodrigo Pombosa, Sonia Barba

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Gustavo García Director Ejecutivo del INAMHI

Gustavo Gomez

Director de Hidrología del INAMHI

Rodrigo Pombosa Coordinador INAMHI del Proyecto HYBAM/Ecuador

Francis Kahn Representante del IRD en Ecuador

Jean Loup Guyot

Responsable del proyecto HYBAM. UR 069 - Toulouse

Alain Laraque Coordinador IRD del proyecto HYBAM/Ecuador

Edición del informe

Philippe Magat IRD - Quito

Publicación HYBAM Quito Febrero de 2002

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SUMARIO

1. OBJETIVOS DE LA COMISIÓN 2. PARTICIPANTES 3. ACTIVIDADES DE CAMPO 3.1 Medición de caudales 3.2 Muestreo de agua 3.3. Mediciones “ in situ” 3.4. Filtración de las muestras 4. DESARROLLO DE LA COMISIÓN 5. RESULTADOS 5.1. Mediciones de caudales 5.2. Muestreo de agua y sedimentos 6. FINANCIAMIENTO DE LA COMISIÓN 7. CONCLUSIONES LÉXICO ANEXOS

********************************

Lista de fotos : Foto 1 : Orphymède del Napo en Nuevo Rocafuerte. Lista de figura : Figura 1: Localización de la Cuenca del Río Napo con sus estaciones de referencia –

Proyecto Hybam Ecuador Figura 2: Limnigramas diarios (datos brutos) Figura 3: Curvas de gasto Lista de tabla : Tabla 1: Cronograma de la comisión E33 Tabla 2: Resultados de las mediciones de caudales Tabla 3: Características de los puntos de muestreo (Mediciones físico-químicas in situ) Lista de anexo: Anexo 1: Gráficos de mediciones de caudales con ADCP ( perfiles batimétricos y campo

de repartición de las velocidades e intensidades en las secciones estudiadas).

La localización de las estaciones de medición de caudales y de los puntos de muestreo como el flujograma de muestreo y tratamiento de muestras y de los datos DGPS son colocadas en el fascículo « 0 » común a todas las comisiones respectivamente

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1. OBJETIVOS DE LA COMISIÓN El principal objetivo fue continuar con la calibración de las estaciones de referencia del proyecto HYBAM con el uso: del ADCP modelo 1200 kHz adaptado a las configuraciones de los ríos ecuatorianos. También se continuó el estudio de los flujos sedimentarios en la cuenca oriental del Río Napo (Figura 1), con el manejo regular de las estaciones de referencia de MES. Se realizaron en 6 días de comisión, 29 aforos en 6 secciones diferentes, con muestreos sedimentarios y geoquímicos.

Figura 1: Localización de la Cuenca del Río Napo con sus estaciones de referencia Proyecto HYBAM Ecuador

2. PARTICIPANTES :

Ä INAMHI - (Quito) Rodrigo Pombosa Ä IRD - (Quito) Philippe Magat Ä UCE - (Quito) Elisa Armijos Ä EPN - (Quito) Sonia Barba

Localización de la Cuenca del Río Napo Proyecto HYBAm - Ecuador

Napo

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3. ACTIVIDADES DE CAMPO 3.1. Medición de caudades Se utilizó un ADCP (RDI – Río Grande) de 1200 kHz con un soporte tipo body board. 3.2. Muestreo de agua Se realizó tres muestreos previos con el agua del mismo río para acondicionar los frascos antes de tomar la muestra definitiva. Las muestras para análisis específicos de la materia en suspensión y de la materia disuelta del agua fueron tomadas desde una lancha localizada al frente de la corriente; con la lancha colocada en 25%, 50 y 75% de la sección de medición. En Rocafuerte y en Nueva Loja, la disposición fue diferente, se tomó en cuenta la configuración del perfil de la sección. En cada vertical se realizó tres muestreos puntuales: en la superficie, en el medio y en el fondo. En Itaya, (nueva sección de medición), se realizaron tres muestreos superficiales.

3.3. Mediciones “ in situ” La temperatura, la conductividad, el pH y la turbiedad del agua fueron medidas con los siguientes aparatos:

1. Conductivímetro WTW LF 318 ( Ap = +/- 0.1 µS.cm-1 ) 2. pH metro WTW PH 320 ( Ap = +/- 0.01 ) 3. Turbidímetro AQUALITYC ( Ap = +/- 0.01 NTU )

Las localizaciones (latitud, longitud) de los puntos de muestreo fueron medidas con : 3. GPS GARMIN 12XLS ( Ap = +/- 3-10 m )

con el Sistema WGS 84.. En ciertos casos en ausencia de reglas limnimétricas (ejemplo del puente sobre el río Coca), la cota del río fue medida con una cinta a partir de una marca sobre el puente, en estos casos tenemos cotas negativas en valor absoluto, cuando más grande es la cota, más bajo está el nivel del río. 3.4. Filtración de las muestras Todas las muestras fueron filtradas en el laboratorio del INAMHI al regreso a Quito, e inmediatamente conservadas en una caja refrigerante. Para la determinación de la materia en suspensión (MES), fue utilizada una unidad de filtración frontal con 3 unidades (Sartorius), ligada a una bomba de aire, con filtros de acetato de celulosa de 0.45µm de porosidad. El líquido filtrado está destinado al análisis de los elementos disueltos mayores (cf;an.4).

4. DESARROLLO DE LA COMISIÓN

Cuenca del Napo con etapa de 6 días de Quito, Coca, Nueva Loja, Nuevo Rocafuerte, Coca, San Sebastián y regreso hasta Quito.

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Tabla 1: Cronograma de la comisión E33

C

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des

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23-f

eb

días

Sonia Barba SB + + + + ++ + 6

Elisa Armijos EA + + + + ++ + 6

Philippe Magat PM + + + + ++ + 6

Rodrigo Pombosa RP + + + + ++ + 6

Número de personas 4 4 4 4 4 4 4 24/p/d

Número de días 1 2 3 4 5 6

Leyenda Trechos Etapa terrestre (carro) + Etapa de barco +

ÄÄ 18 de febrero

- Viaje Quito - Coca (Puerto Francisco de Orellana) por tierra vía Tena con visita a la Estación de Jatunyacu D.J.Ilocullin sobre el Río Jatunyacu - trabajo con el observador, y muestreo superficial de agua.(E33 01)

ÄÄ 19 de febrero:

- Viaje Coca – Pañacocha, canoa de metal con un motor de 75 CV (6 horas); instalación por Rodrigo y Philippe de 3 metros de regla en el muelle de la Compañía Petrolera Oxy en Itaya, (Ing. Patricio Cueva) en la orilla izqierda. La cota era de 0,82m.a las 14:00 horas.

- Primer aforo líquido del Río Napo en este lugar (2 mediciones): la sección escogida

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se encuentra frente al puerto de la Oxy. La Compañía se encarga de las lecturas de la regla tres veces al día.

ÄÄ 20 de febrero:

- Viaje Pañacocha-Nuevo Rocafuerte (5 horas). Aforo (4 mediciones) del Río Napo en Rocafuerte frente del muelle flotante del INOCAR y aforo líquido (4 mediciones) y sólido del Río (E33.02) frente al acceso del hotel. Recuperación de los datos del Orphymède mismo que tienen un perfecto funcionamiento.

Estamos en presencia de un trecho de río con secciones inestables, lo que nos obliga a cambiar de sección en función de la época del año. Más que tener secciones de aforo en estiaje y crecida, estamos en un caso de secciones de aforo móviles a lo largo de un trecho de 1 km. ÄÄ 21 de febrero:

- Viaje de barco Nuevo Rocafuerte – Coca (11.5 horas). Aforo líquido (5 mediciones), muestreo en 3 puntos superficiales(E33.03) del Río Napo en Itaya. El nivel del agua ha subido a la cota de 2,17m. Lo que indica que el Napo está en crecida (subida de 1,35m.).

ÄÄ 22 de febrero:

- Río Coca en San Sebastián: aforo líquido (4 mediciones) y sólido (E33.04) del Río Coca .

- Río Napo en Coca: aforo líquido (6 mediciones) y sólido(E33.05) - Río Aguarico en.la gabarra de Nueva Loja: aforo líquido (6 mediciones) y sólido

(E33.06) ÄÄ 23 de febrero:

Viaje de carro de Nueva Loja hasta Quito.

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Itaya

Figura 2: Puntos de muestreo en la Cuenca del Río Napo en el Ecuador

[ver tabla 2 para el código de las estaciones]

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Tabla 2: Resultados de las mediciones de caudales E33

Río Estación Código

HYBAM Código INAMHI*

Fecha Hora Cota media

Ancho (m)

Caudal

(m³/s)

N° Medi.

dQ %

Caudal con GPS

Napo Itaya 10 085 400 - 19/02/03 14h00 0,82 655 681 2 (8,22)

Napo Rocafuerte 10 085 800 HB26 20/02/03 12h30 1,57 305/547 490 7 4,01 x

Napo Itaya 10 085 400 - 21/02/03 14h25 2,17 705 1778 5 1,58

Coca San Sebastián 10 084 900 HB24 22/02/03 09h30 3,05 133 263 4 3,36 x

Napo Coca 10 083 300 HB25 22/02/03 11h30 3,70 215 1051 6 4,77 x

Aguarico N.Loja(gabarra

) 10 086 300 HB23 22/02/03 16h10 2,36 171 264 6 9,61 x

* nuevos códigos INAMHI desde abril 2002

Total 5 secciones; 30 perfiles; media dQ = 5,33 %

Tabla 3: Características de los puntos de muestreo

(Mediciones físico-químicas "in situ" de las muestras de comisión) Punto de muestreo Código

muestra Río Estación Fecha Hora Latitud Longitud

Altitud Cota Caudal T pH C.E. Turb. MES*

m.s.n.m. m m3/s °C uS/cm NTU mg/l

E33.01**

Jatunyacu D.J.Ilocullin 18-02-03 14h00 S01°05'00.1" W77°55'07.2" 570 0,48 - 23,5

Jatunyacu

D.J.Ilocullin 29-11-02 13h25 S01°05'00.1" W77°55'07.2" 570 0,48 - 23,3 7,14 73,3 93,0 176,0

E33.02** Napo Rocafuerte 20-02-03 12h30 S00°54'27.4" W75°23'32.6" 194 1,57 490 29,8 6,73 91,0 91,0 86,0

E33.03** Napo Itaya 21-02-03 14h25 S00°25'50.4" W76°32'20.5" - 2,17 1778 25,6 6,64 97,9 335,0 773,3

E33.04** Coca San

Sebastián 22-02-03 09h30 S00°20'33.8" W77°00'24.7" 290 3,05 263 21,5 7,24 118,3 342,0 662,5

E33.05** Napo Coca 22-02-03 11h30 S00°28'27.6" W76°58'48.0" 273 3,70 1051 23,9 6,82 69,1 79,0 104,5

E33.06** Aguarico Nueva Loja 22-02-03 16h10 N00°03'35.2" W76°52'26.3" 299 2,36 264 23,0 7,18 86,8 97,0 76,5

(*) = los MES son determinados en laboratorio (**) = propiedades de la muestra superficial de la vertical media Coordenadas Punto de muestreo: en negrita: GPS sistema WGS 84 (desde 01/01/2003) (sistema actual) Altitudes: en normal : altitud GPS en itálico negrita: altitud DGPS

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5. RESULTADOS 5.1. Mediciones de caudales La época de la comisión E33 (Febrero) está caracterizada por aguas en estiaje en la cuenca del río Napo (Fig. 2), con una crecida durante la comisión. Así, el caudal se multiplicó por casi 3 en Itaya entre los días 19 y el 21; es por esta razón que los caudales medidos en esta estación son más elevados que en Nuevo Rocafuerte (aforo 19/02/03) y en Coca (aforo 22/02/03). La localización (orillas izquierda y derecha) de las secciones de medición fueron determinadas con geoposicionamento por satélite (GPS) y ploteadas en los mapas planimétricos del IGM en la escala 1/500 000 (Anexo 1, fasciculo “0”). Los resultados de las 30 mediciones de caudales en las 5 secciones con correntómetro acústico de efecto Doppler (ADCP) de frecuencia de 1200 kHz, son resumidos en la tabla 2 y los gráficos del software WINRIVER (RDI) se encuentran en el anexo 2. La metodología adoptada consiste en calcular la media aritmética de 4 (o más) aforos (es decir durante dos recorridos de ida y vuelta entre las orillas) en la misma sección. La medición es considerada “buena” (desvio dQ < 5%) cuando la velocidad media en la sección es > 0,4 m,s -1 y cuando la parte del caudal realmente medida con el ADCP es > 50% del caudal total. Durante esta comisión, la mayoría de las mediciones de caudales presentan un desvío dQ < 5% dentro de una misma sección con diferentes mediciones, el desvio observado varía de 1,58 % hasta 9,61 %, en función de las características de la sección. El desvio dQ coresponde a :

dQ (%) = DESVIACION ESTANDAR (Q) / MEDIA (Q) x 100 Para cada sección de medición de caudal, en el anexo 2 se presentan 3 gráficos que corresponden respectivamente a:

1. la trayectoria del barco (línea roja) y velocidades superficiales en las primeras celdas (líneas azules).

2. el perfil de las velocidades en la sección. 3. las intensidades “backscatter”del ”beam3” del ADCP.

Los resultados de las comisiones del proyecto HYBAM permiten completar o realizar las curvas de gasto de las estaciones de la red de referencia de MES del proyecto HYBAM y de la red del INAMHI (fig. 3). 5.1.1. Río Napo en Itaya: 19 de febrero –14h00: cota = 0,82 m; Q = 681 m3.s-1 Buena sección de medición. 5.1.2. Río Napo en Nuevo Rocafuerte: 20 de febrero – 12h30: cota = 1,57 m; Q = 490 m3.s-1 Sección mala con presencia de un gran banco de arena subacuático en la parte central y dos canales secundarios en las orillas del cauce principal. Se cambio de sección las mediciones fueron realizadas frente al acceso del hotel. Fue necesario de cambiar dos veces las configuraciones.

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5.1.3. Río Napo en Itaya: 21 de febrero –14h25: cota = 2,17 m; Q = 1778 m3.s-1 Buena sección de medición. 5.1.4. Río Coca en San Sebastián del Coca: 22 de febrero – 09h30: cota = -11,95 m (3,05m.); Q = 263 m3.s-1. Buena sección de medición. 5.1.5. Río Napo en Coca: 22 de febrero –11h30: cota = 3,70 m (puente); Q = 1051 m3.s-1 Buena sección de medición. 5.1.6. Río Aguarico en la gabarra: 22 de febrero – 16h10: = -15,74 (2,36m.) ; Q = 264 m3.s-1 Buena sección de medición. 5.2. Muestreo de agua y de sedimentos Durante la comisión E33, 7 puntos fueron muestreados (Tabla 3). En 6 secciones, los caudales fueron medidos con el ADCP en los lugares de muestreo. Los parámetros físico-químicos del agua (temperatura, condutividad eléctrica) fueron medidos in situ, en la canoa. 6, FINANCIAMIENTO DE LA COMISIÓN La campaña E33 fue financiada por el IRD (Programa HYBAM), con el apoyo técnico del personal del INAMHI y del material, (vehículos, aparatos) del IRD. 7. CONCLUSIONES Se realizaron en 6 días de comisión, 27 aforos en 6 secciones diferentes con muestreos sedimentarios y geoquímicos. Fue instalada una regla complementaria en Itaya localizada en el primer tercio del Napo entre Coca y Nuevo Rocafuerte a fin de controlar los datos de esas estaciones. Estas mediciones permiten también obtener perfiles batimétricos perfectos y detallados de cada sección a fin de facilitar los cálculos de flujos hídricos, sedimentarios y geoquímicos; y de evaluar los fenómenos de divagación fluvial. También se continuó con el manejo regular de las estaciones de referencia de MES en las cuencas orientales. (Figura 1) Léxico : INAMHI : Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología. IRD : Instituto de Investigación para el Desarrollo. UCE : Universidad Central del Ecuador. EPN : Universidad Politécnica Nacional.

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Figura 4 : Limnigramas y curvas de gasto

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Anexo 1

Gráficos de mediciones de caudales con ADCP

(perfiles batimétricos - campo de repartición de las velocidades y de las

intensitades del siñal ADCP)

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E33. – Rio Napo en Itaya [19 de febrero 2003 – 14h00: cota: -0,82; Q = 737 m3.s-1 - E33Itaya 000r

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E33. – Rio Napo en N.Rocafuerte [20 de febrero 2003– 12h30: cota:1,57m; Q = 507 m3.s-1 - E33Roca3002r]

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E33. – Rio Napo en Itaya [21 de febrero 2003; 14h25: cota: 2,17; Q: 1808 m3.s-1; E33 Itaia4002r]

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E33. – Rio Napo en Itaya [21 de febrero 2003; 14h25: cota: 2,17; Q: 1808 m3.s-1; E33 Itaia4002r]

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E33. – Rio Coca en San Sebastian [22 de febrero 2003; 09h30: cota:-11,95 ; Q: 275m3.s-1; E33 Seba001r]

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E33. – Rio Napo en Coca [22 de febrero 2003; 11h30: cota:3,70 (puente) ; Q: 916 m3.s-1; E33 Coca2000r]

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E33. – Rio Aguarico en N.Loja (Gabarra) [22 de febrero 2003; 16h10: cota:-15,74 (2,36m) ; Q: 299m3.s-1; E33 Seba201r]